2012-2013балів) 3. Розрахуйте значення концентрації йонів Гідрогену в розчині амоніаку з концентрацією

Завдання

ІІІ етапу Всеукраїнської олімпіади з хімії (теоретичний тур)

2012-2013 навчальний рік

8 клас

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Завдання 1.

Ідентифікуйте речовини за приведеною схемою, запишіть їх формули та назви, рівняння

відповідних реакцій:

Л ┐ + К + М ┌ Л

+ │←── З ┐ + Ж + Д, t° + Г, t° + Е, t° ┌ З ──→│ +

Е ┘ + │←── Б ←── А ──→ В ──→│ + └ Ж

И ┘ │+ К, t° │+ Д, t° └ Г

↓ ↓

Л ┌──┐

Г + Б

Умови: - А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К, Л, М – речовини; - А, Г, Д, Е, К – прості речовини;

- А- напівпровідник, складається з елемента, що дуже поширений у земній корі;

- Д, К- забарвлені гази (н.у), Е- компонент повітря;

- Б, В, Ж, З, И, Л, М- бінарні сполуки; З- є складовою осадової гірської породи, що

використовується як будівельний матеріал; М-може утворювати димер;

- Mr(В) = 2• Mr(М) = 40; 2•( Mr(М) + Mr(Е) = Mr(Л) = 104;

Mr(М) + Mr(Ж) = Mr(К) = 38; Mr(З) = Mr(В) + Mr(М)

У розрахунках Аr заокруглено до найближчих цілих чисел, Mr(М)- є Mr мономеру

Завдання 2. Обчисліть: а) масу 200 л(н.у.) суміші, що містить водень, чадний газ та вуглекислий газ,

об’єми яких при змішуванні відносились як 1 : 3 : 4; б) об’єм кисню, що витратиться(н.у.) на спалювання 40

л такої суміші.

Завдання 3. При дії на бінарну сполуку А (Мr(A)= 87) розчину кислоти Б (Мr(Б)= 36,5) утворюється

отруйна зеленувата газувата за нормальних умов проста речовина В та розчин речовини Г (Мr(Г)= 126). При

взаємодії розчину Г з розчином аргентум нітрату утворюється осад Д (нерозчинний в нітратній кислоті, але

легко розчинний в аміачній воді (водному розчині амоніаку) та розчин сполуки E. Термічний розклад

останньої призводить до утворення сполуки А та забарвленого газу Ж, причому при охолодженні

забарвлення Ж спадає. 1) Ідентифікуйте вказані речовини, вкажіть їх формули та назви, якщо у задачі розглянуто сполуки,

утворені елементами груп: VА, VIА, VIIА, VIIВ та IB.

2) Напишіть рівняння описаних перетворень.

3) Поясніть поведінку Ж.

Завдання 4. При пропусканні хлору над нагрітим порошком заліза одержали суміш твердих речовин, маса

якої виявилась на 95,09% більшою за вихідну масу металу. Обчисліть масові частки речовин(%) в одержаній

суміші.

Завдання 5. В 100 г 20%-ного(за масою) водного розчину Натрій гідроксиду обережно помістили X г

металічного натрію. В результаті реакції утворилося Y г 40%-ного(за масою) розчину натрій гідроксиду.

Обчисліть: а)значення X та Y; б)молярну концентрацію 40%-ного розчину натрій гідроксиду, якщо об’єм Y

г цього розчину в 7 разів менший за об’єм 1 М розчину cульфатної кислоти, необхідного для його

нейтралізації. Напишіть рівняння згаданих вище хімічних реакцій.

Завдання 6. Газоподібна суміш двох гідрогеновмістних сполук елементів валентністю ІІІ та ІV, в якій

масова частка ЕН4 складає 55,2% має густину за Н2 21,75. Масова частка Гідрогену в суміші рівних об’ємів

цих газів рівна 6,36%. Визначте формули сполук.

Завдання 1 – 18 б; Завдання 2 – 8 б; Завдання 3 – 16 б;

Завдання 4 – 8 б; Завдання 5 – 17 б; Завдання 6 – 13 б;

Завдання ІІІ етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з хімії

(теоретичний тур) 2012-2013 навчальний рік

9 клас (80 балів)

1. Кислота А містить елемент Х (масова частка 95,0%). Кислота А та

луг Б здатні утворювати середню сіль В (масова частка Х у якій 32,8%).

а). Визначте елемент Х, кислоту А, луг Б та сіль В.

б). Запишіть рівняння реакцій (якщо вони відбуваються), водних розчинів

кислоти А та лугу Б із такими сполуками: HCl, NaOH, H3BO3, Cu(OH)2,

FeCl3, SiO2, MgO (Гальчук Ярослав Адамович) (16 балів)

2. Додавання надлишку розчину натрій карбонату до розчину,

одержаного при взаємодії металу А з водою, привело до випадання осаду

В.

Осад В відділили і розчинили в надлишку бромідної кислоти.

Одержаний розчин випарили до сухої маси і одержали речовину С.

Визначіть речовини А, В, С, якщо маса С в 5 разів перевищує масу А,

а маса В в 2 рази менша за масу С. Напишіть рівняння запропонованих

реакцій. (Мізерний Василь Васильович) (10 балів)

3. Електричний струм пропускали крізь розчин масою 470 г, що

містить 8% купрум (ІІ) нітрату до тих пір, поки маса розчину не

зменшилась на 4,17%. Обчислити:

а) масові частки (%) речовин в одержаному розчині;

б) маси речовин, які виділились на інертних електродах.

(Колєсова Ольга Анатоліївна) (14 балів)

4. Обчисліть масу розчину калій гідроксиду з масовою часткою лугу

20%, яку необхідно добавити до розчину сульфатної кислоти з умістом

кислоти 0,2 моль, щоб у розчині утворилося 31 г суміші калій сульфату й

калій гідрогенсульфату в еквімолярних кількостях. ( Ступніцька

Наталія Василівна) (10 балів)

5. Реакція термічного розкладу деякої солі А є одним із

найпопулярніших демонстраційних хімічних дослідів. Внаслідок розкладу

1,00 г речовини А було отримано 0,603 г твердого залишку та

двохкомпонентну газову фазу І. Після приведення газової фази І до

нормальних умов її об’єм зменшився у 5 разів, а маса – у 3,54 рази. Якщо

до водного розчину 1,00 г сполуки А додати водний розчин лугу, колір

розчину зміниться, і виділиться 178 мл газу Б, спалюванням якого в

атмосфері кисню можна отримати газову фазу ІІ такого самого якісного

складу, як і газова фаза І.

А. Розшифруйте невідомі речовини, відповідь підтвердіть

розрахунками.

Б. Напишіть рівняння згаданих реакцій.

В. Який колір має розчин сполуки А і якого забарвлення він набуває

після додавання лугу? (Панчук Марія Іванівна) (15 балів)

6. Після проведення реакції в газовій суміші, з вихідною густиною за

повітрям 1,048, її густина за повітрям збільшилася до 1,310. При

пропусканні продуктів реакції через баритову воду, об’єм газів

зменшився вдвічі, а густина залишку за воднем становить 16,000.

Визначте якісний і кількісний склад в об’ємних частках вихідної газової

суміші, склад суміші після реакції. Напишіть рівняння запропонованих

реакцій. (Мірошник Наталія Юріївна)

(15 балів)


(теоретичний тур) 2012-2013 навчальний рік 10 клас (80 балів)

1. Розчин солі А, що має лужну реакцію, нейтралізували при нагріванні 26,75 г 10%-го (за масою) розчину

амоній хлориду. В результаті реакції обміну утворилась суміш двох газів масою 1,95 г з густиною за воднем

13,0. У розчині залишилась сіль, маса якої в 1,104 рази більша за масу А. Визначте речовину А, якісний та

кількісний (мольні частки в %) склад суміші газів. Написати рівняння відповідної реакції. (15 балів)

2. Водень отримують, пропускаючи водяну пару над розжареними залізними ошурками. Визначте ступінь

перетворення води на водень (відношення маси води, що перетворилась на водень, до вихідної маси води),

якщо при пропусканні 100 л пари води при 300оС і нормальному тиску їх маса зменшилась на 13,6 г. (10

балів)

3. Розрахуйте значення концентрації йонів Гідрогену в розчині амоніаку з концентрацією 1,5 моль/л.

Константа дисоціації амоній гідроксиду рівна 1,7∙10-5

. Обчисліть рН розчину. (12 балів)

4. В шести пронумерованих пробірках знаходяться розчини речовин: Na2SO4, (NH4)2SO4, Ba(NO3)2, MnCl2,

Na2S, KOH. Використовуючи в якості реагентів тільки названі розчини, встановіть, в якій з пробірок

знаходиться кожна з речовин. Відповідь обґрунтуйте, запишіть відповідні рівняння хімічних реакцій.

Складіть план для експериментальної роботи. (15 балів)

5. При пропусканні крізь бромну воду 5,6 дм3 (н.у.) суміші пропену, бутену і бутану прореагувало 32 г

брому. Визначити об’єми кисню та повітря, потрібні для спалювання 40 дм3 цієї суміші, якщо густина за

воднем її дорівнює 26,1. (10 балів)

6. За наведеною схемою кожна з бінарних сполук І-VII має формулу ХУ2, де Х і У – будь-які хімічні

елементи.

Проста речовина А зустрічається в природі в самородному стані, для одержання її з пластів використовують

перегріту пару речовини ІІ під тиском.

При кімнатній температурі А – тверда речовина; Б, І, ІІ, ІV – рідини; ІІІ, V, VІ, VІІ – гази. (18 балів)

Б

І

ІV

ІІІ

Cl2, FeCl3(кат)

C, tо O2

ІІ

V + VІ

O2,

VIІ

самовільно

ІІІ

А,

тліючий розряд

ІІ PCl5

А

ІІ

ЗАВДАННЯ

ІІІ-го етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з хімії

11 клас 2012–2013 н.р.

1. Діоксид невідомого металу реагує із концентрованою хлоридною кислотою так само як діоксид мангану.

При взаємодії суміші цих оксидів масою 4,13 г (мольне співвідношення манган діоксиду і невідомого

оксиду становить 2:1) із хлоридною кислотою виділяється газ об’ємом 672 мл (н.у.).

1. Про діоксид якого металу йде мова?

2. Опишіть механізм розчинення діоксиду невідомого металу у хлоридній кислоті.

3. Як проходитиме реакція цього оксиду із манган (ІІ) сульфатом у середовищі 30% сульфатної

кислоти при нагріванні?

4. Як взаємодіятиме діоксид із монооксидом цього ж елемента? Напишіть рівняння реакції. Яка

технічна назва отриманої сполуки та які сфери її використання. (12 б.)

2. Естер був утворений насиченою карбоновою кислотою і насиченим одноатомним спиртом , які містять

однакову кількість атомів карбону .Для омилення 34, 8 г естеру потрібно 50 мл водного розчину натрій

гідроксиду із масовою часткою натрій гідроксиду 20% і густиною 1, 2 г/ см3

. Виведіть формулу свого

естеру. (12 б.)

3. При прожарюванні суміші сульфіту металу і оксиду іншого металу масою 3,704г , виділяється газ , який

зібрали . Твердий залишок відновили за допомогою водню об’ємом 0, 941 л ( н. у.) при нагріванні ; залишок

водню після повного проходження процесу зібрали в ту ж посудину, що і перший газ. Об’єм цієї газової

суміші складає 1, 389 л ( н. у.), а її густина за повітрям ,на відміну від її густини за воднем , є цілим числом.

1. Яка густина газової суміші?

2.Визначте невідомі речовини вихідної суміші, якщо валентність обох металів дорівнює двом ( вища

валентність).

3. Яка маса твердого залишку після відновлення воднем ? (20 б.)

4. Деяку органічну речовину А, яка зустрічається у природних сполуках, що містяться у харчових

продуктах, можна отримати синтетично. Останнім етапом синтезу є реакція сполук В і С. Склад сполуки В:

ω(С) =12,81%, ω(Н) = 1, 78 % і ω(Br) = 85, 41 %. Відомо, що речовина В – симетрична, а її густина за

воднем становить 140,5. Сполука С є продуктом реакції йону Ag+

із ациклічною сполукою D, яка має

нерозгалужений карбоновий ланцюг і одну функціональну групу. Речовина D реагує із лугами .Склад

сполуки D : ω(С) =75%, ω(Н) = 12,5% і ω(О) = 12,5 %.

А. Назвіть згадані речовини та визначте до яких класів вони належать.

Б. Напишіть рівняння реакцій. Відповідь підтвердіть обчисленнями. (20 б.)

5.Тонку залізну пластинку масою 100г занурили у 250г 20 % розчину купрум ( ІІ) сульфату . Через деякий

час пластинку вийняли із розчину, промили, висушили і зважили. ЇЇ маса становила 102 г. Розрахуйте склад

розчину ( у % за масою) після того, як з нього забрали металічну пластинку . (8 б.)

6. Запропонуйте схему розділення суміші, що складається із ізооктану, октану, бензену, фенолу та

бензенової кислоти. Як можна виділити кожний із компонентів цієї суміші?

Довідкові дані:

Ізооктан : Тпл -107 о С, Тк – 98-99

о С;

Октан: Тпл - 57 0 С, Тк-125-127

о С;

Бензин : Т пл. -5о С ,Тк - 80

о С. (8 б.)

8 КЛАС

1. Тести.

У завданнях 1.1-1.10 потрібно вибрати одну правильну відповідь.

Правильна відповідь на кожне завдання – 0,5 бала

1. Тести.

У завданнях 1.1-1.10 потрібно вибрати одну правильну відповідь.

Правильна відповідь на кожне завдання – 0,5 бала

1.1. Позначте найпоширеніші елементи земної кори:

А. Si, Ca, P, O В. Na, Ca, Fe, Cl

Б. Al, Fe, Si, O Г. Fe, Si, Ca, Mg

1.2. Укажіть число атомів у 2 г озону:

А. 0,65 1023

Б. 0,75 1023

В. 0,85 1023

Г. 0,95 1023

Д. 0,25 1023

1.3. Укажіть молярну масу газу, якщо маса 1 л цього газу при н.у. дорівнює

1, 52 г:

А. 17 г/моль В. 102 г/моль

Б. 34 г/моль Г. 68 г/моль

1.4. Виберіть ряд, який містить тільки кислотні оксиди:

А. SiO2, CO2, MnO, CrO В. NiO, CuO, SO2, MnO

Б. P2O5, Mn2O7, CrO3, TeO3 Г. CaO, Mn2O7, P2O3, Cr2O3

1.5. Укажіть процес повільного окиснення, який позитивно впливає на природні

ресурси:

А. Ржавіння заліза В. Гниття

Б. Бродіння Г. Самозаймання торфу

1.6. Визначить відносну густину (н.у.) бутану С4Н10 за повітрям:

А. 2,5 Б. 2 В. 3 Г. 2,8

1.7. Розрахуйте кількість речовини (моль) азоту об’ємом 33,6 л (н.у.):

А. 3,36 Б. 28,00 В. 1,50 Г. 1,07

1.8. Розрахуйте масову частку Оксигену в сполуці Cu2(OH)2CO3:

А. 0,36 Б. 0,14 В. 0,22 Г. 0,86

1.9. Як називають реакцію між кислотою і основою?

А. Заміщення В. Розклад

Б. Нейтралізація Г. Гідроліз

1.10. В якій сполуці ступінь окислення Нітрогену дорівнює +3?

а) Cu(NO)3 б) NO2 в) NH4CI г) Ca(NO2)2

2. Сполука містить Гідроген (масова частка – 6,33%), Карбон (масова частка – 15,19

%), Оксиген (масова частка – 60,76%) і ще один елемент, число атомів якого в

молекулі сполуки дорівнює числу атомів Карбону. Встановіть формулу сполуки

(відповідь підтвердьте обчисленнями). Вкажіть до якого класу речовин вона

відноситься і як поводить себе під час нагрівання та при взаємодії з хлоридною

кислотою(напишіть рівняння реакцій).

(12 балів)

Авторський варіант відповіді

Cклад сполуки: СНОХ.

Припускаємо, що до складу сполуки входить Нітроген, так як даного елемента у

сполуці стільки ж атомів як і Карбону, а відсоток у сполуці 17,72.

Тоді: 6,33/1 : 15,19/12 : 60,76/16 : 17,72/14 = 6,33:1,27:3,80:1,27 = 5:1:3:1

Отже формула сполуки: NН4НСО3. – гідрогенкарбонат амонію - кисла сіль

NН4НСО3 = NН4 + Н2О + СО2.

NН4НСО3 + НС1 = NН4С1 + Н2О + СО2.

3. За допомогою каталізатора при температурі 37 °С і тиску 140,5 кПа розклали

половину гідроген пероксиду, що містився в 1 л його водного розчину з масовою

часткою гідроген пероксиду 34% (густина 1,09 г/см3). Обчисліть масову частку

гідроген пероксиду в одержаному розчині та його об’єм, якщо густина розчину

зменшилася до 1,06 г/см3. Визначте об’єм газу, що виділився за умов реакції

(R = 8,314Дж/К·моль).

(14 балів)

Авторський варіант відповіді:

1. Визначаємо масу розчину та масу пероксиду гідрогену в ньому:

m(Н2О2) = w(Н2О2)·mр-ну/100%; mр-ну = Vр-ну·ρ 1см3 = 1 мл

mр-ну = 1000 мл ·1,09 г/мл = 1090 г

m(Н2О2) = 34% · 1090 г/100% = 370,6 г

2. Визначаємо масу кисню, що утворився (можливий варіант визначення об’єму

кисню – тоді для визначення об’єму кисню за умовами реакції слід використовувати

закон Клапейрона: рV/Т = р0V0/Т0):

Розклалося згідно з умовою задачі 370,6 г : 2 = 185,3 г гідроген пероксиду.

М(Н2О2) = 34 г/моль, М(О2) = 32 г/моль 185,3г х

Н2О2 = Н2О + О2 х = 185,3г·32/2·34 = 87,2 г

2·34 г/моль 32 г/моль(22,4 л/моль) або х = 185,3·22,4/2·34 = 61,04 л

3. Визначаємо масову частку гідроген пероксиду в кінцевому розчині:

mр-ну = 1090 – 87,2 = 1002,8 (г) m(Н2О2) = 185,3 г

w(Н2О2) = m(Н2О2) ·100% / mр-ну w(Н2О2) = 185,3 г ·100% / 1002,8 г = 18,5 %

4. Використовуючи рівняння Менделєєва-Клапейрона (або закон Клапейрона)

визначаємо об’єм кисню, що виділився за умовами задачі:

рV = υ(або n) RТ або рV = mRТ/М звідси V = mRТ/рМ

V = 87,2 г•8,314 Дж/К·моль • 310 К / 32 г/моль•140,5 кПа = 50 л

Визначаємо об’єм кінцевого розчину: Vр-ну = mр-ну :ρр-ну = 1002,8:1,06 = 946,03 (мл)

Відповідь: Масова частка гідроген пероксиду в одержаному розчині 18,5%, його

об’єм – 946 мл, а об’єм кисню при температурі 37°С і тиску 140,5 кПа - 50 л.

4. Один літр суміші гідроген фториду та гідроген хлориду має масу за н.у. 1,39 г.

Обчисліть об’ємний (у %) склад суміші.

(11 балів)


1 моль суміші (22,4 л) має масу: 1,39 х 22,4 = 31,136 (г)

М (НF) = 20 г/моль; М(НС1) = 36,5 г/моль

W(НF) = x. W (HC1) = 1-x, тоді

20х + 36,5(1-х) = 31,136 звідси х = 0,325 (32,5%) 1-х = 0,675 (67,5%)

Спосіб 2

n(НF) = х, n(НС1) = у,

Тоді: 22,4х + 22,4у = 1, а 20х + 36,5 у = 1,39 Розв’язуємо систему рівнянь:

х + у = 0,0446

20х + 36,5у = 1,39

Одержуємо х = 0,0145

φ(HF) = 0.0145:0,0446 = 0,325 або 32,5%

φ(HС1) = 0,675 або 67,5 %

5. Атмосфера планети Уран складається з трьох газоподібних речовин А, Б і В.

Відомо, що в цих речовин:

А Б В

Маса молекули менша за масу

молекули кисню в

2 раза 16 раз 8 раз

Продукти взаємодії з киснем Вуглекислий газ і вода Вода Не взаємодіє

Об’ємні частки в атмосфері Урану 2% 83% 15%

1) Визначте, які речовини входять в склад атмосфери Урану.

2) Запишіть рівняння реакцій взаємодії газів А і Б з киснем.

3) Чи містяться речовини А, Б, В в атмосфері Землі?

4) Знайдіть масові частки газів А, Б, В в атмосфері Урану.

(10 балів)

Авторський варіант відповіді:

1) Mr(A)/ Mr(O2) = ? ; Mr(A)/ 32 = ? ; Mr(A)= 16

Так як при горінні утворюється вуглекислий газ і вода, то вихідна речовина

складається з атомов Карбону та Гідрогену, так як Mr(A)= 16, то А-СН4

Mr(Б)/ Mr(O2) = 1/16 ; Mr(Б)/ 32 = 1/16 ; Mr(Б)= 2

Так як при горінні утворюється лише вода, то вихідна речовина складається з

атомов Гідрогену, так як Mr(Б)= 2, то Б – Н2

Mr(В)/ Mr(O2) = 1/8; Mr(В)/ 32 = 1/8 ; Mr(В)= 4

Так як з киснем не взаємодіє і маєMr(В)= 4, то В- Не

2) СН4 + 3О2 = СО2 + 2Н2О, 2Н2 + О2 = 2Н2О 3) в атмосфері Земліміститься

лише гелій - 1бал

4) Розглянемо 1моль газової суміші, тодіn(CH4) = 0,02 моль, n(H2) = 0,83 моль,

n(He) = 0,15моль.

m(CH4) = 0,02 моль?16г/моль = 0,32г

m(H2) = 0,83 моль?2г/моль = 1,66г

m(He) = 0,15моль?4г/моль = 0,6г

m(CH4) + m(H2) + m(He) = 2,58г

ω(CH4) =0,32г/2,58г?100% = 12,4%

ω(H2) =1,66г/2,58г?100% = 64,3%

ω(He) =0,6г/2,58г?100% = 23,3%

6. Білу кристалічну речовину, яку зберігають у рідкому азоті синтезують взаємодією

суміші простих газів у газорозрядній трубці при зниженому тиску і температурі

нижче -100°С. При гідролізі 60,9 г цієї речовини утворюється 20 г плавикової

кислоти (у перерахунку на 100%) та два газоподібні продукти. Встановіть склад цієї

речовини. Напишіть рівняння згаданих реакцій. За рахунок чого відбувається

утворення хімічних зв’язків у цій речовині.

(14 балів)


Гідроліз – взаємодія речовини з водою.

Так синтезуть плавикову кислоту, а якщо це розчин HF, то одна з простих речовин

- газів – це фтор.

Знайдемо вміст флуору у гідроген флуориді. Так як М (HF) = 20,0063 г/моль, то

фтору 1 моль (18,9984 г).

Маса іншого елемента дорівнює 60,9 – 19 = 41,9 г.

Так як флуор завжди одновалентний, то, за стехіометричним законом, кількість

моль іншого елемента может бути: 1 моль, 0,5 моль, 0,33 моль, 0,25 моль і т.д.

Цій кількості відповідають молярні маси: 41,9 г/моль, 83,8 г/моль, 125,7 г/моль,

167,6 г/моль і т.д. Як простий газ це може бути лише криптон – 83,8 г/моль, отже:

2KrF2 + 2H2O → 2Kr↑ + 4HF + O2↑

Хімічний зв'язок може утворюватися за рахунок вакантних орбіталей криптону.

7. Водний розчин питної соди масою 100 г, в якому масова частка розчиненої

речовини 8,4 % (при 20°С) кип’ятили декілька годин. Масова частка солі в розчині

після кип’ятіння становила 8% (при 100°С). Після охолодження цього розчину до

0°С з нього випало 2,8 г кристалів, з яких при дії надлишку сульфатної кислоти

виділилося 0,22 л (н.у.) газу. Розчин якої солі утворився після кип’ятіння? Визначіть

формулу речовини, яка випала в осад та розрахуйте масову частку солі в розчині при

0°С. Напишіть рівняння хімічних реакцій.

(14 балів)


Якщо припустити, що при 100°С весь гідрогенкарбонат перейде в карбонат,

вуглекислий газ вийде в атмосферу, а над колбою буде холодильник, який

повертатиме воду в реагуючу суміш, тоді процес буде практично необоротним.

8,4г х

2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑

2 84 106

M (NaHCO3) = 84 г/моль М(Na2CO3) = 106 г/моль М (Na2CO3∙10Н2О) =

288г/моль

х = 8.4х106/168 = 5,3 г Внаслідок реакції утвориться 5,3 г натрій карбонату.

Маса розчину після реакції при 100°С становитиме: 5,3х100/8 = 66,25 г, а маса води

– 66,25-5,3 = 60,95 г

При охолодженні до 20°С в осад випаде 2,8 г Na2CO3∙10Н2О або 1,06 г Na2CO3∙ та

1,8 г води (Н2О)

Маса кінцевого розчину – 66,25-2,8 = 63,45 г, а вміст Na2CO3∙в ньому – 5,3-1,06 =

4,24 г

Масова частка Na2CO3∙в кінцевому розчині: 4,24/63,45 = 6,68 (%)

9 клас

Задача 1. 14 балів

Зразок лужноземельного металу розділили на дві частини, маса однієї частини

вдвічі більша за іншу. Меншу частину зразка занурили у воду. При цьому виділився

водень, за допомогою якого відновили до металу купрум (ІІ) оксид масою 2г.

Більшу частину зразка лужноземельного металу помістили в трубку, крізь яку

пропустили хлор при нагріванні. Отриману тверду речовину розчинили у воді, до

розчину додали сульфатну кислоту. Утворився осад, маса якого становила 11,65г.

Який метал було взято? Напишіть рівняння згаданих реакцій.

Розвязання

Ме + Н2О = Ме (ОН)2 + Н2 (Рівняння 1)

Н2 + СuO = Cu + Н2О (Рівняння 2)

Ме + Cl2 = МеCl2 (Рівняння 3)

МеCl2 + H2SO4 = МеSO4 + 2HCl (Рівняння 4)

Ме → Н2 → СuO

1 моль 1 моль 1 моль

Ме → МеCl2 → МеSO4

1 моль 1 моль 1 моль

ν(СuO) = 2/ 80 = 0,025 моль ; ν(Н2) = 0,025 моль; ν(Ме)1 = 0,025 моль

ν(Ме)2 = 0,05 моль; ν(МеCl2) = 0,05 моль; ν(МеSO4) = 0,05 моль;

0,05 моль= 11,65 / (Х+ 96)

Х=137 ; Me Ва


Речовина А є трикристалогідратом деякої солі. Під час нагрівання речовини А

видаляється кристалізаційна вода, а потім сіль розкладається з утворенням речовин

Б (тверда, чорний колір), В (газ, безбарвний) і Г (газ, бурий колір). Під час

відновлення речовини Б воднем утворюється проста речовина Д червоного кольору,

яка розчиняється в концентрованій сульфатній кислоті з утворенням газу Е. Назвіть

речовини А, Б, В, Г, Д і Е, складіть рівняння всіх реакцій, про які йдеться в умові.

Обчисліть об’єм газу Е, який утворюється під час розчинення в концентрованій

сульфатній кислоті речовини Д, отриманої за умови, що речовина А має масу 84,7 г.

Об’єм визначайте за нормальних умов.


А Х• 3Н2О

Х• 3Н2О Х + 3Н2О

Х Б + В + Г

Б + H2 Д + Н2О

Д є Сu Б є Сu О

Г є NO2

В є O2

Х є Cu(NO3)2

А Cu(NO3)2 • 3Н2О

Cu(NO3)2 • 3Н2О Cu(NO3)2 + 3Н2О

2Cu(NO3)2 2Сu О + O2 + 4NO2

Сu О + H2 Сu + Н2О

Сu + 2H2SO4 СuSO4 + SO2 + 2H2O

SO2 E

84,7

Cu(NO3)2 • 3Н2О Cu(NO3)2 Сu О Сu SO2

242

ν(Cu(NO3)2 • 3Н2О) = 0,35 моль

ν(SO2) = 0,35 моль V(SO2) = 0,35 • 22,4 = 7,84 л


Відомо, що важка безбарвна масляниста рідина Х добре поглинає воду і

розчиняється у воді з виділенням великої кількості теплоти. Під час додавання Х до

розчину барій хлориду випадає білий кристалічний осад, що не розчиняється в

кислотах. Назвіть речовину Х. Визначте масу міді, яку треба розчинити в рідині Х,

щоб газ, що виділився, прореагував з надлишком сірководню з утворенням сірки

масою 48 г.


Х H2SO4 – сульфатна кислота

ВаCl2 + H2SO4 ВаSO4 + 2НСl

Сu + 2H2SO4 СuSO4 + SO2 + 2H2O

SO2 + 2Н2S 3S + 2H2O

х 48

Сu SO2 3S

64 3•32

m (Cu) = 32 г


Обчисліть яку масу натрію потрібно додати до 140 г 5% розчину натрій

гідроксиду, щоб одержати 12% розчин лугу.

Розв’язання

m(NaOH)р-н1 = m(р-ну)1 • w(NaOH) = 140 • 0,05 = 7 г

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

m(Na) m(NaOH) m(H2)

= 2n•23 = 2n•40 = n•2

m(реч) = ν (реч) • M(реч)

m(Na) = 2n•23 =46 n

m(NaOH) р-я = 2n•40

m(H2) р-я = n•2

w(NaOH)р-н2 = m(NaOH)р-н2/ m(р-ну)2

m(р-ну)2 = m(р-ну)1 + m(Na) - m(H2) = 140 + 46n - 2n

m(NaOH) р-н2 = m(NaOH)р-н1+ m(NaOH) р-я = 7 + 80n

0,12 = (7 + 80n)/ (140 + 44n)

n = 0,1312

m(Na) = 46n = 46 • 0,1312 = 6,0352 г


Під час газифікації вугілля утворюється «кам’яновугільний газ», що

складається з карбон (ІІ) оксиду та водню:

H2O (г) + C (тв) → CO (г) + H2 (г) (реакція І)

Обчисліть для реакції І зміну стандартної ентальпії (тепловий ефект) маючи такі

дані:

2C (тв) + O2 (г) → 2 CO (г) ∆H°298 = –221.0 кДж (реакція ІІ)

2H2 (г) + O2 (г) → 2 H2O (г) ∆H°298 = –483.6 кДж (реакція ІІІ)

Одержаний «кам’яновугільний газ» використовується як паливо, а також для

добування метану (реакція IV та реакція V відповідно)

CO (г) + H2 (г) + O2 (г) → CO2 (г) + H2O (г) (реакція IV)

3H2(г) + CO (г) → CH4 (г) + H2O (г) (реакція V)

Для реакції IV та реакції V також обчисліть зміну стандартної ентальпії (тепловий

ефект), використовуючи вище наведені дані та дані про реакцію VI та реакцію VII

C (тв) + O2 (г) → CO2 (г) ∆H°298 = –393.5 кДж (реакція VI)

CH4 (г) + 2O2 (г) → CO2 (г) + 2 H2O (г) ∆H°298 = –802.7 кДж (реакція VII)


По першій реакції 3 бали

H2O (г) + C (тв) → CO (г) + H2 (г) (реакція І)

= =

0,5 (2C (тв) + O2 (г) → 2 CO (г) ) 0,5(∆H°298 = –221.0 кДж) 0,5(реакція ІІ)

- - -

0,5 (2H2 (г) + O2 (г) → 2 H2O (г) ) 0,5(∆H°298 = –483.6 кДж)

0,5(реакція ІІІ)

С + 0,5O2 - H2 - 0,5O2 → CO - H2O

С + H2O → CO + H2

(реакція І) = 0,5 (реакція ІІ) - 0,5(реакція ІІІ)

∆H°298(І) = 0,5∆H°298(ІІ) -0,5∆H°298( ІІІ) = 0,5( -221) -0,5 (–483.6) = 131.3 кДж

По четвертій реакції 4 бали

CO (г) + H2 (г) + O2 (г) → CO2 (г) + H2O (г) (реакція IV)

= =


- - -

0,5 (2C (тв) + O2 (г) → 2 CO (г) ) 0,5(∆H°298 = –221.0 кДж) 0,5(реакція ІІ)

+ + +

0,5 (2H2 (г) + O2 (г) → 2 H2O (г) ) 0,5(∆H°298 = –483.6 кДж) 0,5(реакція ІІІ)

C + O2 - C - 0,5O2 + H2 + 0,5O2 → CO2 – CO + H2O

CO + H2 + O2 → CO2 + H2O

(реакція IV) = (реакція VI) - 0,5(реакція ІІ) + 0,5(реакція ІІІ)

∆H°298(ІV) = ∆H°298(VІ) - 0,5∆H°298(І) -0,5∆H°298( ІІІ) = -393.5 - 0,5( -221) + 0,5 (–

483,6) =

= -524,8 кДж

По п’ятій реакції 5 балів

3H2(г) + CO (г) → CH4 (г) + H2O (г) (реакція V)

= =

1,5(2H2 (г) + O2 (г) → 2 H2O (г) ) 1,5(∆H°298 = –483.6 кДж) 1,5(реакція ІІІ)

+ + +


- - -

0,5(2C (тв) + O2 (г) → 2 CO (г)) 0,5(∆H°298 = –221.0 кДж) 0,5(реакція ІІ)

- - -

CH4 (г) + 2O2 (г) → CO2 (г) + 2 H2O (г) ∆H°298 = –802.7 кДж (реакція VII)

3H2 + 1,5O2 + C + O2 – C -0,5O2 - CH4 - 2O2 → 3 H2O + CO2 – CO - CO2 - 2 H2O

3H2 + CO → CH4 + H2O

(реакція V) = 1,5(реакція ІІI) + (реакція VI) - 0,5(реакція ІІ) - (реакція VІІ)

∆H°298 (V) = 1.5∆H°298(ІІІ) +∆H°298(VІ)- 0,5∆H°298(ІІ)- +∆H°298(VІІ) = 1,5(-483,6)+ (-

393,5)- (-110,5) – (-802,7) = -205,7 кДж


За приведеними схемами закінчіть окисно- відновні реакції. Складіть

електронний баланс, вкажіть окисник та відновник, процеси окиснення та

відновлення, урівняйте рівняння, де потрібно допишіть формули необхідних

речовин.

С6Н6 + О2 А + Б

С6Н12О6 + КМnO4 + H2SO4 А + МnSO4 + К2SO4 + Б

B + МnO2 Cl2 + MnCl2 + Б

B + КМnO4 Cl2 + MnCl2 + KCl + Б

С12Н22О11 + О2 А + Б

Речовина А бере участь у процесі фотосинтезу


Перше рівняння

С6Н6 + О2 А + Б -1 +1 0 +4 -2 +1 -2

2С6Н6 + 15О2 12CO2 + 6H2O

6C-1

-30e 6

C

+4 │30 2 - відновник, окиснюється

│ 60

O20

+4e 2O

-2 │ 4 15- окисник, відновлюється

Друге рівняння

С6Н12О6 + КМnO4 + H2SO4 А + МnSO4 + К2SO4 + Б

0 +1 -2 + 1 +7 -2 +1 +6 -2 +4 -2 +2 +6

-2 +1 +6 -2 +1 -2

5 С6Н12О6 + 24 КМnO4 + 36 H2SO4 30 CO2 + 24МnSO4 + 12 К2SO4 + 66

H2O

6C0

-24e 6

C


│ 100

Мn+7

+5е Мn+2

│ 5 24 - окисник, відновлюється

Трете рівняння

B + МnO2 Cl2 + MnCl2 + Б

+1 -1 +4 -2 0 +2 -1 +1 -2

4HCl + МnO2 Cl2 + MnCl2 + 2H2O

2Cl-1

+ 2e Cl2

0 │2 1 - відновник, окиснюється

│ 2

Мn+4

+5е Мn+2


Четверте рівняння

B + КМnO4 Cl2 + MnCl2 + KCl + Б

+1 -1 + 1 +7 -2 0 +2 -1 +1 -1 +1 -2

16 HCl + 2 КМnO4 5 Cl2 + 2 MnCl2 +2 KCl + 8H2O

2Cl-1

+ 2e Cl2

0 │2 5 - відновник, окислюється

│ 10

Мn+7

+5е Мn+2


Четверте рівняння

С12Н22О11 + О2 А + Б

0 +1 -2 0 +4 -2 +1 -2

С12Н22О11 +12 О2 12 CO2 + 11H2O

12C0

-48e 12 C


│ 48

O20

+4e 2O

-2 │ 4 12- окисник, відновлюється

10 клас

11 клас Задача 1

Було зроблено перекристалізацію 1 кг технічного мідного купоросу (масова частка домішок 0,05) в інтервалі

температур від 80° C до 20° C. Розчинність купрум (II) сульфату при цих температурах відповідно становить 75,4 г і

20,7 г на 100 г води.

1) Обчисліть масу чистого мідного купоросу, отриманого при перекристалізації.

2) Який час необхідний для виділення 90% купруму із решти розчину (вихід за струмом вважати 100% при силі

струму 10 А).

Розв'язок:

1) mчист.(м.к.)= 1000⋅0,95= 950г ω(CuSO4/к.г.)= 0,64 ; ω(H 2O/к.г.)= 0,36 m(CuSO4/к.г.)= 950⋅ 0,64= 608г

80° C : 75,4г CuSO4 − 100г води ,

608г CuSO4 − xг води x= 806,4г H2O

20° C : x − mчист.(CuSO4⋅5H 2O)

20,7г CuSO4 − 100г води

608− 0,64x − 806,4− 0,36x

0,207(806,4− 0,36x)= 608− 0,64x

167− 0,0745x= 608− 0,64x

0,5655x= 441; x= 780г CuSO4⋅5H2O

2) 780г CuSO4⋅ 5H2O − осад.

із ним 780⋅0,64= 499г CuSO4

У розчині 608− 499= 109г CuSO4

CuSO109

4

160→Cux

64x= 43,6г Cu

Оскільки електрохімічно осаджено 90% ,то

m(Cu)= 39,24. Cu2+

+2e-=Cu

0

t=mFn

I M n= 2

t=43,6⋅ 96450⋅210⋅ 64

= 13141с= 3год 39хв.

Задача 3

Розрахуйте pH розчину отриманого при зливанні 50 мл 0,02 M водного розчину дигідрогенсульфіду із 50 мл

свіжоприготовленої хлорної води, яка містить 97,8 мл (виміряного при 25° C і 1 атм) газуватого хлору. Одним із

продуктів реакції є сульфатна кислота. Вважати, що утворені продукти дисоціюють повністю, а густина утвореного

розчину становить 1гр/см3

. Значення pH округлити до цілих.

Розв'язок :

H2S-2+Cl2

0+4H2O → H2SO4+6+8HCl -1

S-2− 8e

-→ S

+6

1

2Cl0+2e

-→ 2Cl

-1

4

ν(H2S)= 0,050⋅ 0,02= 0,001моль

PV

T= const.

Тоді :

1атм.⋅V273

=1атм.⋅ 0,0978

298

V (Cl2)= 0,090л ν(Cl2)= 0,004моль

У надлишку Cl2 . Утвориться

0,001моль H2S і 0,008моль HCl .

Враховуючи, що α~1 .

H 2S0,001моль

→← 2H

+0,002моль

+S-2

HCl0,008моль

→← H

+0,008моль

+Cl-

ν(H+)= 0,01моль V (р− ну)= 50+50= 100мл (0,1л)

C(H+)=0,010,1

= 0,1M

pH=− lg0,1= 1

Задача 4.

При випалюванні мінералу, який складається із двох елементів, отримали оксид металу (III) із масовою

часткою Оксигену 30% і газуватий оксид чотирьохвалентного елемента (II) із його масовою часткою 50%.

Якщо другий оксид при поглинанні надлишком розчину NaOH утворює сіль з масою 31,11 г , тоді для

відновлення оксиду металу (III) необхідно 7,26 л (н. у. ) карбон (II) оксиду. Визначте формулу мінералу. Відповідь

підтвердіть розрахунками.

Розв'язок :

Me2O3: 0,3=

48

2x+48;

x= 56 (Fe2O3)

EO2: 0,5=

x

x+32;

x= 32 (SO2) FexSy− мінерал

2NaOH(надл.)+SO2 → Na2SO3+H2O

Na2SO3

31,11г

126г→

Sx,г

32; m(S)= 7,90г

Fe2O3+3CO7,26

3⋅22,4→

2Fex,г

2⋅56г+3CO2 ; m(Fe)= 12,10г

x: y= ν (Fe):ν (S)=12,10

56:7,90

32= 1: 1,14

FeS1,14 − найпростіша

FeS1,14⋅7= Fe7S8піротин

− дійсно.

Задача 5

Було зроблено перекристалізацію 1 кг технічного мідного купоросу (масова частка домішок 0,05) в інтервалі

температур від 100° C до 20° C. Розчинність купрум (II) сульфату при цих температурах відповідно становить 75,4 г і

20,7 г на 100 г води.

1) Обчисліть масу чистого мідного купоросу, отриманого при перекристалізації.

2) Який час необхідний для виділення 90% купруму із решти розчину (вихід за струмом вважати 100% при силі

струму 10 А).

Розв'язок:

1)

100° C :

20° C :

2)

із ним

У розчині

Оскільки електрохімічно осаджено 90% ,то

Відповідь: ;

Задача 7.

При випалюванні мінералу, який складається із двох елементів, отримали оксид металу (III) із масовою

часткою Оксигену 30% і газуватий оксид чотирьохвалентного елемента із його масовою часткою 50%.

Якщо другий оксид при поглинанні надлишком розчину NaOH утворює сіль з масою 31,11 г , тоді для

відновлення оксиду металу (III) необхідно 7,26 л (н. у. ) карбон (II) оксиду. Визначте формулу мінералу. Відповідь

підтвердіть розрахунками.

Розв'язок :

формула

Відповідь:

2) Масова частка фосфор (V) оксиду у деякому кальцію фосфаті становить 52,2%. При сильному

прожарюванні сіль втрачає 6,6% своєї маси внаслідок виділення води. Визначити формули

фосфату і продукту його прожарювання навести їх структурні формули та дати їх інтерпретацію.

Відповідь:

Кисневмісну сіль можна представити в вигляді певного співвідношення оксидів з яких

утворюється дана сіль. Оскільки дана сіль при прожарюванні втрачає воду тому її можна записати

як певну комбінацію оксидів CaO, P2O5та H2O.

Тому відсотковийвмістCaO в солі буде ω(CaO) = 100% − 52,2% − 6,6% = 41,2%

Тоді 2 5 22 5 2

2 5 2

( ) ( )( ): : : :

( ) ( ) ( )

PO H OCaOCaO PO H O

M CaO M PO M H O

2 5 2

2 5 2

( ) ( )( ) 41,2 52,2 6,6: : : : 0,736 : 0,368: 0.367 2 :1:1

( ) ( ) ( ) 56 142 18

PO H OCaO

M CaO M PO M H O

Тоді сіль утворюється з 2CaO +P2O5+H2O = Ca2H2P2O8всі коефіцієнти можна скоротити на 2, тоді

формула солі CaHPO4.

При прожарюванні: 2CaHPO4t Ca2P2O7 + H2O

Структурні формули:

3) 1 л розчину містить 0,159 г SrCl2 та 0,208 г BaCl2, яку масу натрій карбонату необхідно для

осадження 99% Sr2+

, якщо добуток розчинності стронцій та барій карбонатів рівні:

ДР(SrCO3)=5,6∙10−10

, ДР(BaCO3)=2,58∙10−9

. Який відсоток йонів Ba2+

та Sr2+

залишиться в розчині,

якщо до 1 л вихідного розчину додати 1 л 0,002 М розчину натрій карбонату.

Відповідь:

Молярні концентрації йонів Sr2+

та Ba2+

рівні

2

2

2

m SrSr

M Sr VМ

розчину

С та

22

2

m(Ba )(Ba )

M(Ba )VМ

розчину

С .

Отже 2 0,159 Sr 0,001 /

159 / 1 М

гС моль л

г моль л; 2 0,208

(Ba ) 0,001 /208 / 1

М

гС моль л

г моль л

Після осадження 99% Sr2+

в розчині залишиться

2 5100% 99%

' Sr 0,001 / 10 /100%

МС моль л моль л

Оскільки ДР(SrCO3) = С'М(Sr2+

)∙ С'М(CO32-

), а ДР(BaCO3) = С'М(Ba2+

)∙ С'М(CO32-

),

Відповідно концентрація йонів CO32-

в розчині повинна бути 32

3 2

SrCO' CO

' SrМ

М

ДРС

С

102 5

3 5

5,6 0' CO 5,6 10 /

10МС моль л

Тоді концентрація йонівBa2+-

в розчині повинна бути 2 3

2

3

(BaCO )' Ba

' COМ

М

ДРС

С

92 5

5

2,58 10' (Ba ) 4,6 10 /

5,6 10МС моль л

Оскільки в нас 1 л розчину то в осад випаде 0,001 моль −4,6∙10−5

моль = 9,44 ∙10−4

моль BaCO3, а

також 0,001 моль –10-5

моль = 9,9∙10−4

моль SrCO3. В розчині повинно залишитись 5,6∙10−5

мольйонів CO32-

. Тоді сумарна кількість йонів, що вноситься в розчин CO32-

повинна бути

ν(CO32−

) = 9,44 ∙10−4

моль + 9,9∙10−4

моль + 5,6∙10−5

= 2∙10−3

моль.

Отже маса Na2CO3 буде m(Na2CO3) = ν(CO32-

) ∙ М(Na2CO3) = 2∙10−3

моль ∙ 106 г/моль = 0,212 г.

Якщо зливати V1 = 1 л вихідного розчину і V2 = 1 л 0,002 М розчину натрій карбонату об’єм

системи збільшується в два рази. Тоді рівноважні концентрації в розчині будуть: 2

1 32

1 2

Sr V – (SrCO )'' Sr

V V

М осаду

М

СС

2

1 32

1 2

Ba V – (BaCO )'' Ba

V V

М осаду

М

СС

2–

3 2 3 32–

3

1 2

(CO )V – (BaCO ) – (SrCO )'' (CO )

V V

М осаду осаду

М

СС

ДР(SrCO3) =С''М(Sr2+

)∙С''М(CO32–

),

ДР(BaCO3) =С''М(Ba2+

)∙С''М(CO32–

)

Підставимо відомі величини:

320,001 1 – (SrCO )

'' Sr1 1

осаду

МС , звідси 2

3SrCO 0,001– 2 '' Srосаду МС (1)

320,001 1 – (BaCO )

'' Ba1 1

осаду

МС , звідси 2

3BaCO 0,001– 2 '' Baосаду МС (2)

3 32–

3

0,002 1– (BaCO ) – (SrCO )'' CO

1 1

осаду осаду

МС (3)

10 2 2–

35,6 10 '' Sr '' COМ МС С , звідси10

2

2–

3

5,6 10'' Sr

'' COМ

М

СС

(4)

9 2 2–

32,58 10 '' Ba '' COМ МС С , звідси9

2

2–

3

2,58 10'' Ba

'' COМ

М

СС

(5)

ПозначимоС''М(CO32–

) за х, і підставляємо значення з рівнянь (1), (2), (4) та (5) в рівняння (3)

отримаємо 9 102,58 10 5,6 10

0,002 – 0,001– 2 – 0,001– 2

2

х хх

тоді 9 102,58 10 5,6 10

2 0,002 – 0,001 2 – 0,001+2хх х

|:2

звідси 9 102,58 10 5,6 10

+хх х

|∙х

отримаємо х2 =2,58∙10

−9+ 5,6∙10

−10 = 3,14∙10

−9

2– 9 5

3'' CO 3,14 10 = 5,6 10МС х моль/л

92 5

5

2,58 10'' Ba = 4,6 10

5,6 10МС моль/л

102 5

5

5,6 10'' Sr =10

5,6 10МС

Кількість моль Ba2+

що залишилась в розчині ν(Ba2+

)=С''М(Ba2+

)∙ (V1+V2)

ν(Ba2+

) = 4,6∙10−5

∙ 2 = 9,2∙10−5

моль

аналогічно ν(Sr2+

) =10−5

∙ 2 = 2∙10−5

моль

тоді відсоток йонів Ba2+

та Sr2+

що залишиться в розчині буде: -5

2 9,2 10( ) 0,092

0,001Ba або 9,2%

52 2 10

0,020,001

Sr або 2%

4) Густина за амоніаком газової суміші, що складається з чадного газу і водню, до пропускання

через контактний апарат для синтезу метанолу становила 0,5, а після пропускання – 0,625.

Розрахуйте об’ємну частку пари метанолу в суміші, що утворилася (%). Вкажіть ступінь

перетворення карбон (ІІ) оксиду на метанол (%)

Відповідь:

В контактному апараті відбувається реакція:

CO + 2H2 = H3COH

Густина вихідної суміші за аміаком: 3

3

cNH

NH

MD

M;

3 3c NH NHM D M

0,5 17 / 8,5 /cM г моль г моль

Виразимо середню молярну масу суміші через об’ємні частки компонентів в суміші:

2 2c СО CO H НM М М

Оскільки вихідна суміш складається з чадного газу і водню то 2

1СО H , звідси 2

1H СО

Підставляємо відомі величини: 2

8,5 28 2СО H

Тоді, 8,5 28 2(1 )СО СО

8,5 28 2 2СО СО

6,5 26 СО

6,50,25

26СО ;

21 0,25 0,75H

Середня молярна маса суміші після реакції 3 3

' 'c NH NHM D M

' 0,625 17 / 10,625 /cM г моль г моль

Позначимо об’єм вихідної суміші Vc, а об’єм метанолу, що утворився, Vм.

Тоді, згідно рівняння реакції, об’єм CO зменшиться на Vм, а об’єм H2на 2Vм. Відповідно загальний

об’єм суміші зменшиться на 2Vм. Тоді об’ємні частки речовин всуміші після пропускання через

контактний апарат для синтезу метанолу становлять:

1' 0,25'

' 2 2 2

CO CO м с м с мСО

c с м с м с м

V V V V V V V

V V V V V V V

2 2

2

2' 2 2 0,75 2

'' 2 2 2

Н Н м с м с мН

c с м с м с м

V V V V V V V

V V V V V V V

'' 2

м мм

c с м

V V

V V V

Виразимо середню молярну масу утвореної суміші через об’ємні частки компонентів в суміші:

2 2' ' ' 'c СО CO H Н м мM М М М

Підставляєючи відомі величини в останнє рівняння ми отримаємо:

0,25 0,75 210,625 28 2 32

2 2 2

с м с м м

с м с м с м

V V V V V

V V V V V V

10,625 2 0,25 28 0,75 2 2 32с м с м с м мV V V V V V V

10,625 21,25 7 28 1,5 4 32с м с м с м мV V V V V V V

2,125 21,25с мV V

21,2510

2,125с м мV V V

1' 0,125

10 2 8 8

м мм

м м м

V V

V V V або у відсотках 12,5%

Об’єм CO (Vп(CO)), що перетворився на метанол буде рівний об’єму утвореного

H3COH:Vп(CO)=Vм

Ступінь перетворення CO: ( )

0,40,25 0,25 10 2,5

п м м мп

CO с м м

V CO V V V

V V V V, або 40%

Завдання

ІІІ етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з хімії (теоретичний тур)

2011- 2012 навчальний рік

8 клас

Завдання 1. 18 б.

За приведеною схемою ідентифікуйте речовини, вкажіть їх формули та назви, запишіть

рівняння відповідних реакцій.

К ┐ +З, 2300С t0 ┌ К

+ │←------------ И ┐ повільно, В┐ ┌ Д ┌ И ----------→ │ +

Ж ┘ + │ 5300С + │ t0 +H2SO4 │ + t0 │ + └ Г

Г┘ Б │ ←------- А -------→ │ Е └ Г

+З,t0 + │ │ +

Ж ┐ Г┘ └Ж ┌Г + │ │+

Л ┘ └Б

Умови:

А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К, Л – речовини;

Речовина А- сіль, водний розчин якої є дезінфікуючий засіб і має характерне забарвлення. А

використовується для добування в лабораторії Г;

Речовини А та В мають однаковий якісний склад; Речовини Б, E, И, К, Л мають однаковий

якісний склад;

Е-нестійка зелено-коричнева або темно-червона масляниста рідина; Ж – безбарвна прозора

рідина; Г та З- безбарвні гази; Л- сіро-зелена тверда речовина (тиск атмосферний, кімнатна

температура (≈+200С));

Mr(B) + Mr(Г) = Mr(К); Mr(И) = Mr(A); 7∙Mr(Ж) + Mr(Г) = Mr(И) = 158. Всі Аr заокруглено

до цілих значень.

Завдання 2. 11 б

До 130 л газової суміші, що містить азот, водень та метан додали 200л кисню і підпалили.

Після припинення горіння і конденсації водяної пари загальний об’єм отриманої газової суміші став

144 л (умови вимірювання ті ж самі, що і у вихідної суміші). Після пропускання газової суміші через

надлишок лугу (КОН) її об’єм став

72 л. Обчисліть вихідні об’єми азоту, водню, метану та об’єм кисню, що не прореагував.


А, В, С- оксигеновмісні кислоти елемента Х. Молекули даних кислот мають: різну основність;

різну кількість атомів Оксигену, що змінюється послідовно; три атоми Гідрогену. А, В, С не є

пероксидними кислотами та полікислотами. У С ω(Х)= 31,63%, ω(О)= 65,31%. Визначіть

молекулярні формули кислот, вкажіть їх назви та основність. Запишіть їх структурні (графічні)

формули та рівняння реакцій утворення ними середніх солей з калій гідроксидом. Відносні атомні

маси заокруглено до цілих значень.

Завдання 4. 8 б

Мідний купорос (CuSO4∙5H2O) масою 2.58 г розчинили у воді. До одержаного розчину додали

розчин, який містить 1,58 г натрій сульфіду. (Na2S). Випав осад, який відфільтрували,висушили і

зважили, Визначте масу осаду.


Під час взаємодії водневої сполуки одновалентного металу з водою масою 100 г. одержали

розчин з масовою часткою речовини речовини 0,0238. маса розчину стала на 0,2 г менша від суми мас

вихідних речовин. Визначте, воднева сполука якого металу прореагувала з водою.


Речовину Х, добуту під час взаємодії металу з киснем, розчинили у воді, при цьому утворився

сильно лужний розчин. Його нейтралізували сульфатною кислотою. Випарували воду і одаржали

кристали речовини У, що містять 9,94% сульфуру. Провівши обчислення, визначте речовини Х та У.

Напишіть рівняння відповідних реакцій.

Завдання



9 клас

1. 2,112г твердої суміші кальцій оксиду та кальцій карбонату повністю

прореагували з 20мл 2,2М розчину хлоридної кислоти. Знайдіть: 1. Масові частки (у

відсотках) вихідних твердих сполук у суміші; 2. Масову частку солі у розчині, якщо

густина початкового розчину 1,15г/см3; 3. Об’єм газу, що виділився.

13 балів

2. Суміш, що складається з металу, який у сполуках є лише двовалентний та

деякого оксиду, прожарили і одержали речовину А та оксид металу Б. Одержану

суміш розчинили в надлишку хлоридної кислоти і отримали сіль В та газоподібну

речовину Г з густиною за повітрям 1, 104. Газ Г на повітрі самозагорівся і згорів з

утворенням води та вихідного оксиду. До розчину, який містив 9,5г солі В добавили в

надлишку розчин лугу і отримали в осаді речовину Д. Прожарювання промитої та

висушеної речовини Д привело до одержання 4г речовини Б.

1. Визначте вихідні речовини.

2. Визначте речовини А, Б, В, Г, Д.

3. Напишіть рівняння проведених реакцій.

Висновки підтвердити обчисленнями. 16 балів

3. Визначте масу розчину калій гідроген сульфіту з масовою часткою солі 10%,

яку потрібно додати до 300мл розчину нітратної кислоти (густина 1, 116г/мл) з

масовою часткою кислоти 20%, щоб зменшити масову частку кислоти у два рази.

11 балів

4. Змішали розчин, що містить суміш калій і натрій галоген іду масою 5,0г з

розчином, що містить 10,26г арґентум нітрату. Осад білого кольору відфільтрували, а

до розчину опустили мідну пластинку масою 6,0г, яку витримали в розчині протягом

часу, необхідного для повного протікання реакції. У результаті маса пластинки зросла

до 8,54г. Визначте склад вихідної суміші.

16 балів

5. Визначте об’ємний склад у відсотках газової суміші сульфур (ІV) оксиду,

карбон (ІІ) і карбон (ІV) оксидів, густина за воднем якої 20,8, якщо при пропусканні

20дм3 цієї суміші крізь розчин лугу об’єм її зменшився до 8дм

3.

10 балів

6. При нагріванні білої кристалічної речовини масою 1,16г із надлишком розчину

калій гідроксиду виділяється газ об’ємом 448мл. При нагріванні такої ж наважки цієї

речовини з надлишком розчину розбавленої сульфатної кислоти виділяється газ

об’ємом 224мл. Визначте формулу і назвіть речовину.

14 балів

Завдання



10 клас

1. Відомий Колекціонер, який прекрасно володів основами хімії, зберігав

свої скарби в невеликих сейфах, вмонтованих у стіну. На кожному сейфі

був напис, який показував його вміст:

перший сейф другий сейф третій сейф

[Е]6s14f

145d

10 1s

22s

22p

2 ≈78(…2p

3)2+≈21%(…2p

4)2

Сам Колекціонер орієнтувався в цих загадкових символах, але, коли у кімнату

проникнув злодій… Розгублений злочинець, не зміг зрозуміти, де ж знаходяться

коштовності, і навздогад розкрив сейф із найдовшим написом. Там коштовностей

не було! Спрацювала сигналізація, злодій залишився без здобичі…

1) Що знаходиться в першому сейфі? У яких рідинах можна розчинити вміст

цього сейфа (наведіть два приклади таких рідин і напишіть рівняння

відповідних реакцій).

2) Як Ви думаєте, який елемент, і який дорогоцінний камінь знаходиться у

другому сейфі? Які алотропні модифікації цього елемента Ви ще знаєте?

3) Що знаходилося у сейфі із найдовшим написом?

4) З якими з перелічених нижче речовин реагуватиме вміст цього сейфа: літій,

мідь, сірка, білий фосфор, сульфур (ІV) оксид, нітроген (ІІ) оксид, водний

розчин натрій гідроксиду, водний розчин калій сульфіту, водний розчин

йодиду калію а) при кімнатній температурі; б) при нагріванні.

Напишіть рівняння всіх можливих реакцій із вказівкою умов їх протікання.

12 балів

2. Наважку суміші двох мінералів масою 10,88г розчинили в HNO3 і через

добутий розчин пропустили надлишок NН3. Осад, що утворився,

прожарили на повітрі до сталої маси (11,2г) і відновили до металу воднем

(4,7л н.у.).

1) Визначте формули мінералів, якщо вони є оксидами поширеного металу.

2) Напишіть рівняння згаданих у задачі реакцій.

3) Розрахуйте склад вихідної суміші (мас., %).

16 балів

3. Дуже чисту сполуку Х можна отримати, виходячи із суміші двох солей,

які забарвлюють полум’я в жовтий колір. Наважку суміші солей масою

3,280г помістили у вакуумну посудину об’ємом 100мл та нагріли до

3000С. Після охолодження посудини до 17

0С тиск у середині становив

15,43*105 Па, а на дні виявилося 1,488г чистої твердої речовини Х.

Відомо, що під час розчинення 6,560г суміші солей в 1л дистильованої

води утворюється розчин, аліквота (V=10мл) якого після додавання

надлишку розчину АgNO3 дає 0,120г білого осаду. Якщо до тієї самої

аліквоти додати 20мл 0,05М розчину І2, підкисленого Н2SO4, то на

титрування отриманого розчину витрачається 12мл 0,1М розчину Na2S2О3.

1) Визначте сполуку Х та склад суміші солей.

2) Наведіть рівняння реакцій, про які йдеться в задачі.

3) Чому сполуку Х неможливо отримати «звичайними» методами, які

застосовуються для представників цього класу.

20 балів

4. При прожарюванні кристалічної солі при 10000С утворився оксид металу,

який містить 21,42% Оксигену. Гази, які виділились при розкладі, були

поглинуті в пастці з порошкоподібним калій оксидом (2 моль). Після

нагрівання пастки на водяній бані її вміст став прозорою безбарвною

рідиною, яка містить 45,95% Калію, 3,53% Карбону і стільки ж Гідрогену.

Встановіть формулу вихідної солі металу. Напишіть рівняння реакцій всіх

процесів, обчисліть кількість речовин всіх сполук у пастці.

14 балів

5. Під час дії розчину лугу, взятого в надлишку, на суміш заліза із цинком

виділилось 1792мл (н.у.) газу. Під час хлорування такої ж за складом та

масою суміші в реакцію вступив увесь хлор, одержаний дією

концентрованої хлоридної кислоти, взятої в надлишку, на калій

перманганат, маса якого становить 24,016г. Визначте масову частку (%)

заліза у вихідній суміші.

8 балів

6. Маса наважки суміші металів, що у своїх сполуках мають ступінь

окиснення +2(А) і +3(В), дорівнює 1,57г. наважка була повністю

розчинена у надлишку хлоридної кислоти. При цьому виділилось 784мл

газу (н.у.). Визначте, які метали складають суміш, якщо атомна маса А у

2,4 рази більша, ніж атомна маса В, а кількість речовини А у суміші в 2

рази більша, ніж кількість речовини В.

10 балів

Завдання



11 клас

1. Органічна оксигеновмісна речовина А, яка здатна відщеплювати воду при

нагріванні, містить 41,38% Карбону і 3,45% Гідрогену. При нагріванні з

етанолом в присутності кислоти А перетворюється в сполуку Б, яка містить

55,81% Карбону, 6,97% Гідрогену і Оксиген. Сполука А приєднує

бромоводень з утворенням речовини В, яка при кип’ятінні з водою

перетворюється в сполуку Г, що містить 35,82% Карбону, 4,48% Гідрогену і

Оксиген. Відомо, що 2,68г речовини Г повністю реагують з 20мл 2М розчину

калій гідроксиду. Визначте будову речовин А-Г і наведіть рівняння всіх

реакцій.

18 балів

2. Яку масу ВаСІ2*2Н2О необхідно добавити до 100мл 40% розчину Н2SO4

(ρ=1,3г/мл) щоб добути розчин, у якому масова частка сульфатної кислоти

дорівнює 10%.

10 балів

3. Щавлева кислота Н2С2О4 міститься в деяких овочах, наприклад у ревені і

шпинаті. Ця кислота є токсичної, але її вміст в овочах – незначний. Проте,

деякі методи приготування можуть сприяти збільшенню концентрації цієї

кислоти. Концентрацію Н2С2О4 в пробі можна визначити титруванням за

допомогою перманганат-йона МnО4-

, який у кислому середовищі утворює

СО2(г) і Мn2+

(водн.):

1) підберіть коефіцієнти методом електронного балансу. Напишіть скорочене

йонне рівняння.

2) якщо для досягнення кінцевої точки титрування проби масою 50,0г

витратили 22,0мл 0,0500М розчину МnО4-

, то яка масова частка Н2С2О4 у цій

пробі у відсотках? 8 балів

4. У результаті дегідратації суміші двох насичених одноатомних спиртів

виділилося 14,4г і утворилося 52,8г суміші чотирьох органічних сполук.

Умовно приймаємо, що дегідратація відбулася кількісно, а органічні

речовини утворилися в рівних мольних співвідношеннях.

1) Назвати вихідні спирти та продукти реакцій за систематичною

номенклатурою.

2) Чому за результатами цих реакцій не можемо передбачити будову

спиртів?

3) Як довести будову спиртів?

Відповіді підтвердити рівняннями реакцій та відповідними розрахунками.

17 балів

5. Сіль одновалентного металу масою 74,4г нагріли в закритій посудині, при

цьому утворилося 26,8мл безбарвної рідини з концентрацією речовини

11,2моль/л. Визначте формулу солі, якщо відомо, що вона містить

металічний елемент, Гідроген, 25,8% Сульфуру і 51,61% Оксигену.

17 балів

6. У системі, яка описується рівнянням

4НСІ(г) + О2(г) → 2Н2О(г) + 2 СІ2(г); ∆Н<0,

при високій температурі рівновага встановилася при таких об’ємних частках

компонентів: 67% НСІ, 19% О2, 7% Н2О і 7% СІ2. Температуру знизили і при

цьому ж тиску встановилася нова рівновага, при якій частка хлору зросла до

30%. Визначте об’ємні частки решту компонентів у кінцевій рівноважній

суміші.

10 балів

Завдання ІІІ етапу Всеукраїнської олімпіади з хімії

(практичний тур)

8 клас

2012 рік

Завдання 1.

Приготуйте 30г 5% розчину соди.________________________________________

Послідовність виконання

1. Обчисліть масу соди, що необхідна для приготування розчину.

2. Обчисліть масу, а потім об’єм води, що необхідний для приготування розчину

(ρ(Н2О)=0,999г/мл.)

3. Зважте обчислену масу соди та відміряйте необхідний об’єм води.

4. Змішайте речовини та приготуйте розчин.

Завдання 2.

У дві пробірки піпеткою відберіть по 2мл приготовленого розчину.

До розчину в першій пробірці додайте надлишок хлоридної кислоти (близько

3мл).

До розчину у другій пробірці додайте надлишок барій хлориду (близько 3мл).

(ρрозч.(Na 2 CО3)=1,050г/мл.)______________________________________________

Контрольні завдання

1.1.Який газ виділяється у першій пробірці?Запишіть відповідне рівняння реакції.

Який максимальний (теоретично можливий) об’єм даного газу може виділитися з

відібраної порції розчину*?

1.2.Яким способом можна зібрати даний газ? Відповідь обґрунтуйте.

1.3.Як можна довести наявність даного газу у посудині?

2.1.Осад якої речовини утворюється у другій пробірці? Запишіть відповідне

рівняння реакції. Яка максимальна (теоретично можлива) маса даного осаду може

утворитися з відібраної порції розчину*?

2.2.Як хімічно відрізнити даний осад від осаду барій сульфату? Запишіть

відповідне рівняння реакції.

Обчислення проводити з точністю до Х,ХХХ.



9 клас

2012 рік

На столі знаходяться п’ять пробірок з водними розчинами різних речовин. На

кожній колбі є етикетка з назвою. На першій пробірці написано «натрій йодид», на

другій – «натрій карбонат», на третій – «хлорид на кислота», на четвертій – «купрум

хлорид», на п’ятій – «барій хлорид».

На жаль, етикетки переплутані, так що жоден із розчинів не надписаний вірно.

При зливанні розчину з першої пробірки з розчином із другої пробірки виділяється

газ, а при зливанні вмісту першої пробірки із вмістом третьої утворюється білий осад.

1. Складіть план визначення їх вмісту.

2. Які розчини в дійсності знаходяться у кожній із пробірок?

3. Доведіть вміст кожної із пробірок експериментально, виконуючи мінімум

хімічних реакцій (не більше чотирьох).

4. Які ще реакції можна провести між вказаними речовинами?

5. Для реакцій йонного обміну напишіть повні та скорочені йонні рівняння

реакцій.



10 клас

2012 рік

Визначення кислотності молока

Кислотність молока визначають у градусах кислотності. Під градусами

кислотності розуміють кількість мілілітрів 0,1н розчину лугу, яку треба затратити для

нейтралізації кислот, які містяться в 100мл молока.

Хід визначення

У конічну колбу на 100-150мл відмірюють 10мл молока, піпеткою додають 20мл

дистильованої води, 3 краплини 1%-го спиртового розчину фенолфталеїну. Добре

перемішують і титрують 0,1н водним розчином лугу до появи рожевого забарвлення,

яке не зникає протягом 1 хв. Результати обчислюють за формулою:

1V*0,1

100*VNХ ,

Де х – градуси кислотності, V – об’єм лугу, який затрачено на титрування; N –

нормальність розчину лугу; 0,1 коефіцієнт для перерахунку на 0,1н розчин; V1 – об’єм

молока, взятого для аналізу; 100мл – об’єм молока, на який треба розраховувати

градуси кислотності.

Молоко задовільної якості повинно мати кислотність у межах 16-190.

Зробити висновок про якість молока.



11 клас

2012 рік

У восьми пронумерованих пробірках містяться водні розчини хлоридної кислоти,

натрій гідроксиду, натрій сульфату, натрій карбонату, амоній хлориду, плюмбум (ІІ)

нітрату, барій хлориду, арґентум нітрату. Використовуючи фенолфталеїн і проводячи

будь-які реакції між речовинами із пробірок:

1. Скласти план визначення речовин у пронумерованих пробірках.

2. Практично визначити, які речовини містилися у кожній з пробірок.

3. Написати рівняння реакцій, які проходили в процесі визначення речовин.

Відповіді до завдань

ІІ (районного) етапу Всеукраїнської олімпіади з хімії


8 клас

Завдання 1.

Середня молярна маса газової суміші М(СО2+Н2)= 6,2×2= 12,4 г/моль

Нехай взяли 1 моль газової суміші, тоді її маса m(СО2+Н2)=

=12,4 г/моль × 1 моль =12,4 г

Кількість ν(Н2) = х моль , маса m(Н2) = 2 г/моль × х моль = 2х г

Кількість ν(СО2) = (1-х) моль , маса m(СО2) = 44 г/моль × (1-х) моль = 44(1-х) г

2х + 44(1-х) = 12,4; 2х + 44 - 44х = 12,4; 42х = 31,6; х = 31,6 42= 0,75238 моль

ν(Н2) = 0,75238 моль ; ν(СО2) = (1-0,75238) = 0, 24762 моль

мольні співвідношення ν(Н2) ν(СО2) = 0,75238 : 0, 24762 для газів відповідатимуть

об’ємним співвідношенням V(Н2) : V(СО2) = 0,75238 : 0, 24762

φ(Н2) = 0,75238 або75,238%; φ (СО2) = 0, 24762 або 24,762%

V(Н2) = 0,75238 × 40 = 30,0952 л

30,0952 у

л г

2Н2 + О2 = 2Н2О

2 моль 1 моль×

×22,4 ×32

л/моль г/моль

у = (30,0952×32) : 44,8 = 21,49657 г ; m(О2) = 21,49657 г

Завдання 2.

2Н2О + Са = Са(ОН)2 +Н2

Н2О + SO3= Н2SО4

3Са + N2 = Ca3N2 (при нагріванні)

Са + 2НСl = CaСl2 +Н2

Са + CuO = CaO + Cu (при нагріванні)

SO3 + NaOH = NaHSO4 (при недостачі лугу)

SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + Н2О (при надлишку лугу)

SO3 + СuO = CuSO4 (при нагріванні)

NaOH + НСl = NaCl + H2O

СuO + 2НСl = CuCl2 + H2 (при нагріванні)

Са(ОН)2 –кальцій гідроксид , розчинна основа

Н2- водень, проста речовина неметал

Н2SО4- сульфатна кислота, оксигеновмісна двохосновна кислота

Ca3N2 – кальцій нітрид, бінарна сполука нітрид

CaСl2 – кальцій хлорид, середня сіль

CaO- кальцій оксид, основний оксид

Сu- мідь, проста речовина метал

NaHSO4- натрій гідроген сульфат, кисла сіль

Na2SO4- натрій сульфат, середня сіль

Н2О- гідроген оксид, амфотерний оксид

CuSO4- купрум (ІІ) сульфат, середня сіль

NaCl – натрій хлорид, середня сіль

CuCl2 – купрум (ІІ) хлорид, середня сіль

Завдання 3.

М(газу) = ρ(Х) × Vm = 1, 518 г/л × 22,4 л/моль =34 г/моль

Враховуючи Мr матимемо два варіанти розв’язку H2S та PH3

DH2 (газу) = 34 : 2 = 17; Dпов (газу) = 34 : 29 = 1,1724; DHе (газу) = 34 : 4 = 8,5

2H2S + 3О2 = 2SO2 +2H2O (при надлишку кисню, повне зроряння)

2H2S + О2 = 2S +2H2O (при недостачі кисню, неповне згоряння)

2PH3 + 4О2 = Р2O5 +3H2O (при надлишку кисню, повне зроряння)

2PH3 + 3О2 = Р2O3 +3H2O (при недостачі кисню, неповне згоряння)

Завдання 4.

Шукаємо кількість та масу Карбону в СО2

22,4 л СО2 містить 1 моль С

2,8л СО2 містить ν(C) моль ν (C) = (2,8 × 1) : 22,4 = 0,125 моль; m(С) = 0,125× 12 = 1,5 г

Шукаємо кількість та масу Гідрогену в Н2О

18 г Н2О містить 2 моль Н

4,5 г Н2О містить ν (Н) моль ν (Н) = (4,5 × 2) : 18 = 0,5 моль; m(Н) = 0,5× 1 = 0,5 г

Шукаємо масу та кількість О в речовині m(О) = m (реч) – (m(С) + m(Н)) = 4- (1,5+

0,5) = 2 г; ν (О) = 2 : 16 = 0,125 моль

Співвідношення кількостей

ν(C) : ν(Н) : ν(О) = 0,125 моль : 0,5 моль : 0,125 моль

ν(C) : ν(Н) : ν(О) = 1 : 4 : 1 CН4О – молекулярна формула речовини А

Н

│

Н ─ С ─ О ─ Н – графічна формула

│

Н

Завдання 5.

х г y г (69-x) г (161-y) г

Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2 ZnO + H2SO4 = ZnSO4 +H2O

65 г 161 г 81 г 161 г

х г y г (69-x) г (161-y) г

─ = ─ --------- = ----------

65 г 161 г 81 г 161 г

Маємо систему рівнянь з двома невідомими, З першого ріняння знаходимо у і

підставляємо у друге рівняння y = 2,477х

161 × (69-х) = 81 × ( 161-2,477х) ; х = 48,74 г m(Zn) = 48,74 г ; г

m(ZnО) = 69- 48,74 = 20,26 г

w(Zn) = 48,74: 69 = 0.7064 або 70,64%

w(ZnО) = 20,26: 69 = 0.2936 або 29,36%

Завдання 6.

До проб розчинів додаємо фенолфталеїн. У пробах з двох пробірок забарвлення малинове,

отже дані розчини NaOH та Na2CO3 , Беремо пробу з третьої пробірки і додаємо до проб

перших двох розчинів.

І випадок ІІ випадок

Якщо у двох розчинах є осад або

помутніння то розчин який долили є Сa Cl2.

Na2CO3 + Сa Cl2 = Сa CO3↓ + 2Na Cl

Сa Cl2 + 2NaOH = Са(ОН)2↓ + 2NaCl

Якщо ж в одній пробірці змін немає , а в

другій виділяється газ то розчин який

доливали є HCl, а в тій пробірці де

виділявся газ Na2CO3 ,в тій де не було

видимих змін NaOH.

2HCl + Na2CO3 = 2NaCl +H2О + CO2↑

HCl + NaOH = NaCl + H2О

Беремо пробу розчину з четвертої пробірки

і додаємо до перших двох розчинів. В одній

пробірці (NaOH) видимих змін не має

HCl + NaOH = NaCl + H2О

В другій (Na2CO3) виділяється газ

2HCl + Na2CO3 = 2NaCl +H2О + CO2↑

Розчин,що додавали HCl

До проби четвертого розчину, що

залишився доливаємо пробу розчину

Na2CO3. Випадіння білого осаду

підтверджує наявність у розчині Сa Cl2

Na2CO3 + Сa Cl2 = Сa CO3↓ + 2Na Cl




9 клас

Авторські варіанти відповідей

1. Визначаємо молярну масу вуглекислого газу: М(СО2) = 44 г/моль.

1 моль СО2 в нормальних умовах займає об’єм 22,4 л. Виходячи з цього

знаходимо об’єм посудини: Vп = мольг

г

/44

88,0х 22,4 л = 0,448 л.

Визначаємо кількість молів вуглекислого газу в посудині: (СО2)=мольг

г

/44

88,0=

=0,02 моль. Можемо знайти масу повітря в посудині: 29 г/моль∙0,02 моль =

= 0,58 г. Така ж кількість речовини газу А посудині, отже можемо визначити

його молярну масу: Мг = моль

г

02,0

34,0= 17 г/моль.

2. Розклад MgCO3 · n H2O: MgCO3 · n H2O MgO + CO2 + n H2O (1) х г 4 г

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3+ H2O (2) 44 г/моль 100г/моль

(СО2) = (СаСО3) =

мольг

г

100

4 0,04 моль

Із рівняння (1): (СО2) = (MgСО3) = 0, 04 моль

Сульфатна кислота поглинає воду виключно з кристалізаційної води.

Тож її кількість (Н2О) =

мольг

г

18

6,3= 0,2 моль

Формула кристалогідрату MgCO3 · n H2O; 1: n = 0,04 : 0,2 = 1 : 5

Отже, формула кристалогідрату MgCO3 · 5H2O

(MgCO3 · 5H2O) = 0,04 моль; М (MgCO3 · 5H2O) = 174 г/моль

m (MgCO3 · 5H2O) = 0,04 моль · 174г/моль = 6,96 г

Відповідь: MgCO3 · 5H2O; m = 6968 г

3.

(CO2) = мольмольг

г0,11

/44

484 m (C) = 11,0 моль 12 мг/моль = 132 мг

(Н2O) = моль4,1418

6,129

(H) = 14,4 моль m (H) = 14,4 мг

(N2) = моль4,028

2,11 m (N2) = 0,4 28 = 11,2 мг

(MgO) = моль2,040

8 m (Mg) = 0,2 24 = 4,8 мг

m (O2) = 178,4 – 132 – 14,4 – 11,2 – 4,8 = 16 мг

(O) = моль0,116

16

C : H : N : Mg : O = 11,0 : 14,4 : 0,4 : 0,2 : 1,0 = 55 : 72 : 2 : 1 : 5

Відповідь: С55H72N4O5Mg

С55H72N4O5Mg + 71O2 = 55CO2 + 36H2O + 2N2 + MgO

4. . Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

х моль х моль

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 y моль y моль

m(Zn + Fe) = 2,5 г – 0,64 г = 1,86 г

(Н2) = мольмольл

л03,0

/4,22

672,0

Складемо систему рівнянь:

86,15665

03,0

ух

ух звідси х = 0,02 моль; у = 0,01 моль

М (Zn) = 65 г/моль; М (Fe) = 56 г/моль

Отже, m (Zn) = 0,02 65 = 1,3 (г) m (Fe) = 0,01 56 = 0,56 (г)

(О2) = мольмольл

л005,0

/4,22

112,0 (О) = 0,01 моль

Валентність Ме Атомна маса

1 32

2 64

3 96

За всіма ознаками метал – мідь. М (Cu) = 64 г/моль

w(Zn) = 5,2

3,152 %, w(Cu) =

5,2

64,0= 25,6 %, w(Fe)

5,2

56,0 = 22,4 %

Відповідь: метал – мідь; w(Zn) = 52 %, w(Cu) = 25,6 %, w(Fe) = 22,4 %

6. 2CrCl3 + 3Br2 + 16КOH → 2К2CrO4 + 6КBr + 6КCl + 8H2O

Cr+3

– 3e- → Cr

+6 2 процес окисення, відновник – Cr

+3

Br2 0 + 2e

- →2 Br

- 3 процес окиснення, окисник – Br2

0

5. Масова частка четвертого елемента: w (Г) = 100 - 44,44 – 11,11 – 41,27

= 3,18 %.

Дуже малу масову частку може мати елемент із малою відносною

атомною масою. Знайдемо молекулярну масу всієї сполуки, якщо елемент Г –

Гідроген, а у формулі сполуки міститься 8 його атомів:

3,18 % - 8 г/моль

100 % - х х = 252 г/моль

Атомів Оксигену у формулі сполуки: 716

4444,0252

У молярній масі сполуки на елемент V групи припадає 252 г/моль ·

0,1111 = 28 г/моль

Це можливо, якщо у формулі сполуки – 2 атоми Нітрогену.

На d – елемент у молярній масі сполуки припадає: 252 г/моль · 0, 4127 =

104 г/моль. Цей елемент Сr, у формулі сполуки–два його атоми (104 : 52 = 2).

Формула сполуки: Cr2H8N2O7 или (NH4)2Cr2O7

Відповідь: (NH4)2Cr2O7




10 клас

1. А – SO2, Е – S, D – Cr2O3, Х – Н2S.

t0

2. 2Fe(ОН)3 → 2Fe2O3 + 3Н2О Бурий

Vm=22,4 л/моль

850мл=0,85л

ν(NH3)=0,85/22,4=0,038моль

1моль(NH4)2SO4 містить 2 моль NH3 тоді

ν(NH4)2SO4=0,5· ν(NH3)=0,038·0,5=0,019моль

m((NH4)2SO4)=0,019·132=2,5г

m(Fe2(SO4)3)=0,019·400=7,6г

m(крист.води)=18,3-7,6-2,5=8,2г

ν(крист.води)=8,2/18=0,456моль

ν(Fe2(SO4)3) : ν(NH4)2SO4 : ν(Н2О)= 1:1:12

формула

(NH4)Fe(SO4)2·12H2O

(NH4)2Fe2(SO4)4·24H2O

4. 1) 2Al+2KOH+6H2O=2K[Al(OH)4]+3H2↑

Si+2KOH+4H2O=2H2↑+K2[Si(OH)6] чи K2SiO3

3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O

Br2+2KOH=KBr+KBrO+H2O

Чи при нагріванні:

3Br2+6KOH=5KBr+KBrO3+3H2O

2) K[Al(OH)4]+HCl=KCl+Al(OH)3↓+H2O – драглистий осад, який зникає при

подальшому додаванні HCl

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

Чи сумарне рівняння:

K[Al(OH)4]+4HCl=KCl+ AlCl3+4H2O

K2SiO3+2HCl=2KCl+H2SiO3↓ - білий осад

2K2S+K2SO3+6HCl=3S↓+6KCl+3H2O – світло-жовтий осад

KBr+KBrO+2HCl=Br2+2KCl+H2O – розчин стає червоно-бурого кольору

5. М(Ag3PO4)=107,87·3+30,974+64=418,58г/моль

Р= 6,5·10-3

/418,58=1,6·10-5

моль/л

Ag3PO4↔3Ag++PO4

3-

CPO4=1,6·10-5

моль/л

СAg=3·1,6·10-5

моль/л

ДРAg3PO4=[Ag+]

3·[PO4

3-]

ДР=1,6·10-5

·(4,8·10-5

)3=110,59·10

-15·1,6·10

-5=1,77·10

-18

6. С5Н12 – 3 ізомери

С5Н10 – 5 ізомерів



С5Н4 – 4 ізомери




11 клас

1 задача – 8 балів

2 – 10 балів

3 – 8 балів

4 – 12 балів

5 – 10 балів

6 – 12 балів

2. х,г ∆m=1,85 y,г

CuSO4 + Fe → Cu + FeSO4 160г/моль ∆m=8 152

m(Fe)=24,99

∆m(Fe)=1,85г (маса домішок не змінюється)

Х=m(CuSO4)=104·0,64=66,6г

У розчині залишилося 29,6г CuSO4

У= m(FeSO4)=35,15г (FeSO4 ·7Н2О 64,3г)

W(FeSO4/ FeSO4 ·7Н2О)=152/278=0,547

3.

m(бензину)=10000·0,8=8000г=8кг

m(С7Н16)=8·0,2=1,6кг

m(С8Н18)=6,4кг 1,6кг х,м

3

С7Н16 + 11О2 → 7СО2 + 8Н2О 100кг 11·22,4м

3 7·22,4м

3

V1(О2)=3,94м3

V1(СО2)=2,51м3

6,4кг у,м

3

2С8Н18 + 25О2 → 16СО2 + 18Н2О 2·114кг 25·22,4м

3 16·22,4м

3

V2(О2)=15,71м3

V2(СО2)=10,06м3

V(О2)=19,65м3 Vпов=19,65/0,21=93,57м

3

V(СО2)=12,57м3

4. 0,1моль х,г

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 1 моль 136,г

m(ZnCl)=13,6г

m(МеCl2)=9,5г m(МеClх)=13,05г

СІ2 сильніший окисник, тому буде МеCl3 чи МеCl4

ν(МеCl2)= ν(МеClх)

1варіант

m(МеCl2)/М(МеCl2)= m(МеCl3)/М(МеCl3)

9,5/х+71=13,05/х+106,5

Х=25

2варіант

9,5/х+71=13,05/х+142

Х=119 (Sn)

Обчислення масових часток:

m(Zn)=6,5г

m(SnCl2)=9,5г 9,5 х

SnCl2 → Sn 190 119

m(Sn)=5,95г

W(Zn)=6,5/12,45=0,522 (52,2%)

W(Sn)=5,95/12,45=0,478 (47,8%)

Розв’язки завдання

ІІІ етапу Всеукраїнської олімпіади з хімії (теоретичний тур)


8 клас

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Завдання 1. Розв’язання

1. А –проста речовина, напівпровідник, містить елемент, що поширений у земній корі

відповідає Si ; А → Si;

2. за умовою Mr (В) = 2• Mr(М) = 40 та оскільки бінарна сполука В містить у своєму

складі Si на долю іншого елемента припадає маса- 12. Отже Г → С, а В → SiС.

Бінарна речовина М, що має Mr(М) = 20 імовірно HF. М → HF

3. Бінарна речовина З має Mr(З) = Mr(В) + Mr(М) = 60, містить у своєму складі Si на

інший елемент припадає маса 32 , враховуємо, що з З складається осадова порода,

що використовується як будівельний матеріал (пісок) З → SiО2 , Е → О2

4. SiО2 взаємодіє з HF утворюючи SiF4 та Н2О за умовою Mr(Л) = 104; Л → SiF4,

а Ж → Н2О.

5. А + К → Л та враховуючи, що К проста речовина, забарвлений газ Mr(К) = 38 К → F2

6. Інший забарвлений газ проста речовина є хлор Д → Сl2, Б → SiСl 4.

7. Б + Ж → З + И то И → НСl

Рівняння

Si + С = SiС (при нагріванні)

SiС + О2 = SiО2 + С (при нагріванні)

SiО2 + 4HF = SiF4 + 2Н2О

SiС + 2Сl2 = SiСl4 + С(при нагріванні)

Si + 2F2 = Si F4

Si + 2Сl 2 = Si Сl 4 (при нагріванні)

SiСl 4 + 2Н2О = SiО2 + 4НСl

SiО2 + 2F2 = SiF4 + О2

Речовини

А → Si – кремній ; Б → Si Сl 4 – силіцій (ІV) хлорид; В → SiС- силіцій(ІV) карбід;

Г → С- вуглець (графіт); Д → Сl2- хлор; Е → О2 – кисень; Ж → Н2О- вода (гідроген

оксид); З → SiО2- силіцій (ІV) оксид; И → НСl- хлороводень (гідроген хлорид);

К → F2- фтор; Л → SiF4- силіцій (ІV) фторид; М → HF- гідроген фторид.

Оцінювання

Послідовність виконання 3 бал.

Рівняння 8 • 0,75 = 6 бал.

Формули речовин 12 • 0,5 = 6 бал.

Назви речовин 12 • 0,25 = 3 бал.

Сума 18 бал.


V сум = 200 л. │ Нехай х- коефіцієнт пропорційності, тоді

V(H2):V(CO):V(CO2)= 1:3:4 │ V(H2):V(CO):V(CO2)= 1х:3х:4х

---------------------------------------│ 1х+3х+4х = 200

mсум - ? V(O2) - ? │ х = 25

V(H2) = 25 л; V(CO) = 75 л; V(CO2)= 100 л. 3 б.

Обчислюємо маси кожного газу

ν = V/ Vm ; m = M • ν ; m = M •V/ Vm

M(H2) = 2 г/моль M(СО) = 28 г/моль M(СО2) = 44 г/моль

m (H2) = (2• 25) : 22.4 = 2,23 г ; m (CO) = (28• 75) : 22.4 = 93,75 г; m (CO2) = (44• 100) : 22.4 = 196,4 г

mсум = 2,23+ 93,75 + 196,4 = 292,38 г 2 б

1х+3х+4х = 40 ; V(H2) = 5 л ; V(CO) = 15 л ; V(CO2) = 20 л

5 л у л.

2H2 + O2 = 2H2O

(2•22,4)л (1•22,4)л у = 2,5 л

15 л z л

2CO + O2 = 2CO2 z = 7,5 л

(2•22,4)л (1•22,4)л

V(O2) = 2,5 л + 7,5 л = 10 л 3 б Сума 8 б


Б (Мr(Б)= 36,5) така кислота може бути НСl. Отруйна зеленувата газувата за нормальних

умов проста речовина В є хлор

Враховуючи, які елементи визначені та які згадані у умові задачі у бінарній сполуці А має

бути елемент VIIВ групи оскільки Мr(A)= 87 таким елементом може бути Мn тоді інший елемент

у А або О або S. Виходячи з першого згаданого процесу умову задовольняє О. Отже А – MnO2.

Тоді рівняння першого процесу

4 HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Г – MnCl2 (Мr(MnCl2)= 126

Рівняння другого хімічного процесу

MnCl2 + 2 AgNO3 = 2 AgCl + Mn(NO3)2

Осад Д, що нерозчинний в нітратній кислоті, але легко розчинний в аміачній воді є

AgCl

Рівняння розчинення в аміачній воді AgCl + 2•(NH3• H2O) = [ Ag (NH3)2]Cl + 2H2O

Речовина Е– Mn(NO3)2

При нагріванні Mn(NO3)2 утворюються NO2 та MnO2.

Між NO2 (забарвлений) і N2O4 (безбарвний) існує динамічна рівновага: 2 NO2 = N2O4. З

підвищенням температури ця рівновага зсувається у бік NO2. Ж– NO2↔N2O4

Речовини

А – MnO2- манган (ІV) оксид ; Б – HCl-хлоридна кислота ; В – Сl2 - хлор;

Г – MnCl2 – манган (ІІ) хлорид; Д – AgCl – арґентум хлорид; Е – Mn(NO3)2 – манган (ІІ)

нітрат; Ж– NO2↔N2O4 – нітроген (ІV) оксид.

Рівняння

4 HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + 2H2O ;

MnCl2 + 2 AgNO3 = 2 AgCl + Mn(NO3)2 ;

AgCl + 2•(NH3• H2O) = [ Ag (NH3)2]Cl + 2H2O

Mn(NO3)2 = MnO2 + 2NO2

2 NO2 <==> N2O4.

Оцінювання: Формули та назви речовин 7• 1 = 7 б

Рівняння 5• 1 = 5 б

Хід розв. 4 б

Сума 16 б


Дано

Сl2 , Fe │Припустимо, що m(Fe) = 100 г., тоді маса суміші

m(Fe + FeСl3) = m(Fe) + 0,9509 m(Fe) │ m(Fe + FeСl3) = 100+ 100•0,9509 = 195,09 г.

-------------------------------------------------│Збільшення маси за рахунок приєднання хлору.

w(FeСl3) - ? w(Fe) - ? │Отже прореагувало 95,09 г. хлору.

М(Fe)= 56 г/моль М(Сl2)= 71 г/моль М(FeСl3)= 162,5 г/моль

х г 95,09 г у г х г 95,09 г

2Fe + 3Сl2 = 2FeСl3 -------- = ---------- ; х = 50 г ;

(2•56)г (3•71)г (2•162,5)г (2•56)г (3•71)г

Маса заліза, що не прореагувала m(Fe) = 100 – 50 = 50 г

95,09 г у г

---------- = ------------ ; у = 145,09 г. m(FeСl3) = 145,09 г.

(3•71) г (2•162,5)

w(FeСl3) = m(FeСl3)/ m(Fe + FeСl3) = 145,09/195,09 = 0, 7437 або 74,37%

w(Fe) = m(Fe)/ m(Fe + FeСl3) = 50/195,09 = 0, 2563 або 25,63%


xг m(NaOH) m(H2)

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

46г 80г 2г 1 б

М(Na)= 23 г/моль М(NaOH)= 40 г/моль М(H2)= 2 г/моль

m(Na) = 46г m(NaOH) = 80г m(H2) = 2г

Якщо у розчин ввести xг Na, то утвориться m(NaOH) = 80х/46 г та m(H2) = 2х/46 г 2 б

У вихідному розчині було: m(NaOH) = mр-ну• w = 20 г 1 б

Після внесення хг Na у розчин масова частка NaOH в розчині буде:

20 + (80х/46)

w(NaOH) = -------------------- = 0,4

100+х –(2х/46)

Звідси 04•(100+ х – (2х/46)) = 20 + (80х/46)

1.356х = 20

х = 14,75

m(Na) = 14,75 г 4 б

mр-ну = 100 + 14.75 - (2•14,75/46) = 114,1г 1 б

Рівняння реакції нейтралізації р-ну NaOH

Н2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 1 б

Обчислимо m(NaOH) в розчині

m(NaOH) = 20 + (80х/46) = 20 + (80• 14,75/46) = 45,65 г 1 б

ν(NaOH) = m(NaOH)/М(NaOH) = 45,65/40 = 1,14 моль 1 б

За рівнянням нейтралізації

ν(H2SO4) = ν(NaOH)/2 = 1,14 моль/2 = 0,57 моль 2 б

Обчислимо V 1M розчину H2SO4

См = ν/ Vр-ну ; Vр-ну = ν/ См = 0,57 л 1 б

За умовою задачі Vр-ну (NaOH) = V(H2SO4)/7 = 0,57/7 = 0,081 л 1 б

Молярна концентрація цього розчину:

См (NaOH) = ν(NaOH) / Vр-ну(NaOH) = 1,14/0,081 = 14 моль/л 1 б

См (NaOH) = 14 моль/л Сума 17 б


Нехай М(ЕН4) = х г/моль М(ЕН3) = у г/моль 1 б

Молярна маса суміші М(сум) = 21,75• 2 = 43,5 г/моль 1 б

m(ЕН4) = 43,5• 0,552 = 24,0 г 1 б

m(ЕН3) = 43,5-24,0 = 19,5 г 1 б

ν(ЕН4) = (24,0/х) моль

ν(ЕН3) = (19,5/у) моль 1 б

Для одного моля суміші одержуємо рівняння :

24,0/х + 19,5/у = 1 або 24,0у +19,5х = ху 1 б

Суміш рівних об’ємів газів за умови,що вона складалися з 1 моля ЕН4 і 1 моля ЕН3 має 3 + 4 = 7 г

атомів Гідрогену 1 б

Маса цієї суміші рівна х+у г. Оскільки масова частка Гідрогену в суміші рівних об’ємів цих газів

рівна 6,36% можна записати:

0,0636 = 7/(х + у), або х + у = 110 1 б

Розв’язуємо рівняння

24,0у + 19,5 х = ху

х+у = 110

х = 32 , а у = 78. 2 б

ЕН4 32- 4 = 28 Е → Si 1 б

ЕН3 78 – 3 = 75 Е → As 1 б

Відповідь: SiН4 та AsН3 1 б

Сума 13 б


(теоретичний тур) 2012-2013 навчальний рік

9 клас (80 балів)

1. Кислота А містить елемент Х (масова частка 95,0%). Кислота А та

луг Б здатні утворювати середню сіль В (масова частка Х у якій 32,8%).

а). Визначте елемент Х, кислоту А, луг Б та сіль В.

б). Запишіть рівняння реакцій (якщо вони відбуваються), водних розчинів

кислоти А та лугу Б із такими сполуками: HCl, NaOH, H3BO3, Cu(OH)2,

FeCl3, SiO2, MgO (Гальчук Ярослав Адамович) (16 балів)

Варіант відповіді:

1. Оскільки масова частка елемента Х у кислоті Б дуже висока, можна

зробити висновок, що Б не містить Оксигену. Отже, кислота та її середня сіль

– бінарні сполуки.

2. Звідси легко визначити, що кислота – НF, (молярна маса – 20 г/моль,

тобто вміст флуору – 95 %) (у сульфідній кислоті вміст Сульфуру – 94,1%.

Що не відповідає умові задачі). За умовою задачі, знаючи що вміст флуору в

солі 32,8% знаходимо, що до складу солі входить Калій, тоді cередня сіль –

KF, а луг – КOH. (4 бали)

Реакції з KOH: 4 бали

KOH + HCl = KCl + H2O (0,5)

KOH + H3BO3 = K[B(OH)4] (1,0)

H3BO3 + 3KOH = K3BO3 + 3H2O (0,5)

2KOH + Cu(OH)2 = K2[Cu(OH)4] (1,0)

3KOH + FeCl3 = Fe(OH)3 + 3KCl (0,5)

2KOH + SiO2 = K2SiO3 + H2O (0,5)

Реакції з HF: 5,5 балів

NaOH + HF = NaF + H2O (0,5)

HF + H3BO3 = H[B(OH)3F] (1,0)

4HF + H3BO3 = H[BF4] + 3H2O (1,0)

6HF + FeCl3 = H3[FeF6]+ 3HCl (1,0)

4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O (1,0)

MgO + 2HF = MgF2 + H2O (0,5)

Cu(OH)2 + HF = CuF2 + 2H2O (0,5)

Оцінка завдання 1. Скорочена умова завдання 0,5 бала

2. За обґрунтування 1, 1 бал

3. За рівняння по 0,5-1 балу 9,5 балів

4. За перевірку 2 (обчислення) 1 бал

5. За речовини по 1 балу 3 ∙ 1 = 3 бали

Всього: 16 балів

2. Додавання надлишку розчину натрій карбонату до розчину,

одержаного при взаємодії металу А з водою, привело до випадання осаду

В.

Осад В відділили і розчинили в надлишку бромідної кислоти.

Одержаний розчин випарили до сухої маси і одержали речовину С.

Визначіть речовини А, В, С, якщо маса С в 5 разів перевищує масу А,

а маса В в 2 рази менша за масу С. Напишіть рівняння запропонованих

реакцій.

(Мізерний Василь Васильович) (10 балів)


1. В – карбонат металу. Нерозчинні карбонати двовалентних металів.

2. Металл А – лужноземельний, так як він реагує з водою і дає нерозчинні

карбонати.

3. Рівняння реакцій

Me + 2H2O = Me(OH)2 + H2↑

Me(OH)2 + Na2CO3 = MeCO3 + 2NaOH

MeCO3 + 2HBr = MeBr2 + CO2↑ + H2O

4. M(Me) = x, тогда

m(С)/m(А) = М(MeBr2)/M(Me) = (x+160)/x = 5

тогда х =40 г/моль, Ме= Ca

5. m(С)/m(B) = М(CaBr2)/M(CaCO3) = (200)/100 = 2

6. A – Ca, B – CaCO3, C – CaBr2

7. Рівняння реакцій

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑

Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaOH

CaCO3 + 2HBr = CaBr2 + CO2↑ + H2O

Оцінка завдання 1. За обґрунтування 1, 2 1 бал

2. За уравнения по 1 баллу 3 ∙ 1 = 3 бали

3. За знахождение кaльцію 2 бали

4. За перевірку 5 1 бал

5. За речовини по 1 балу 3 ∙ 1 = 3 бали

Всього: 10 балів

3. Електричний струм пропускали крізь розчин масою 470 г, що

містить 8% купрум (ІІ) нітрату до тих пір, поки маса розчину не

зменшилась на 4,17%. Обчислити:

а) масові частки (%) речовин в одержаному розчині;

б) маси речовин, які виділились на інертних електродах.

(Колєсова Ольга Анатоліївна) (14 балів)


1. Знаходимо масу купрум (ІІ) сульфату у розчині:

m(Cu(NO3)2) = 470 г ∙ 0,08 = 37,6 г

2. Знаходимо на скільки зменшилася маса розчину:

470 г ∙ 0,0417 = 19,6 г

3. Визначаємо масу кінцевого розчину:

470 г – 19,6 г = 450,4 г

4. Перевіряємо чи вся сіль розклалася 37,6 г х у а

2Cu(NO3)2 + 2Н2О ел.струм

→ 2Cu ↓ + О2 ↑ + 4НNO3 2∙188 г 2∙64 г 32 г 4∙63 г

х = (37,6∙2∙64)/2∙188 = 12,8 (г)

у = (37,6∙32) /2∙188 = 3,2 (г)

а = (37,6∙4∙63)/2∙188 = 25,2 (г)

5. При розкладі всієї солі маса розчину зменшується на 12,8 + 3,2 = 16 (г),

а в нас маса зменшилася на 19,6 г, тобто після закінчення розкладу солі

гідролізу вала нітратна кислота, внаслідок гідролізу якої ще розклалося на

водень та кисень 19,6 – 16 = 3,6 (г) води: 3,6 г х у НNO3 + 2Н2О = НNO3 + 2Н2 + О2

2∙18 г 2∙2 г 32 г

х = 0,4 г; у = 3,2 г

6. Визначаємо масу речовин, що виділилися на електродах:

На катоді – 0,4 г водню та 12,8 г міді

На аноді – 3,2 + 3,2 = 6,4 (г) кисню

8. Знаходимо масову частку нітратної кислоти в розчині (інших речовин

там не буде): ω (НNO3) = 25,2:450,4 = 0,056 або 5,6%

4. Обчисліть масу розчину калій гідроксиду з масовою часткою лугу

20%, яку необхідно добавити до розчину сульфатної кислоти з умістом

кислоти 0,2 моль, щоб у розчині утворилося 31 г суміші калій сульфату й

калій гідрогенсульфату в еквімолярних кількостях. ( Ступніцька

Наталія Василівна) (10 балів)


ω(КОН) = 20% КОН + H2SO4 = КHSO4 + Н2О (1)

ν(H2SO4) = 0,2 моль 2КОН + H2SO4 = К2SO4 + 2Н2О (2)

ν(К2SO4) = ν(КHSO4) 1. Прозначимо кількість речовини

H2SO4 за

m (К2SO4) + m(КHSO4) = = 31 г рівнянням (1) х моль, тоді кількість

речовини

H2SO4 за рівнянням (2) буде рівна 0,2 – х

моль.

mр-ну КОН - ? 2. Позначимо масу КHSO4 у розчині

у, тоді маса К2SO4 – (31-у) г.

3. Знаходимо молярні маси солей, складаємо систему рівнянь і знаходимо х:

М(К2SO4) = 174 г/моль, М(КНSO4) = 136 г/моль

136х = у

174(0,2 – х) = 31 – у, звідси х = 0,1 (моль)

4. Обчислюємо кількість речовини КОН за рівняннями реакцій (1) і (2):

За рівнянням (1) ν(КОН) : ν(H2SO4) = 1:1 ν(КОН) = 0,1 моль

За рівнянням (2) ν(КОН) : ν(H2SO4) = 2:1 ν(КОН) = 0,2 моль

Отже ν(КОН) = 0,1 + 0,2 = 0,3 (моль)

5. Обчислюємо масу КОН в розчині: М(КОН) = 56 г/моль m (КОН) = 0,3∙56

= 16,8 (г)

6. Обчислюємо масу розчину: mр-ну (КОН) = (16,8 г ∙100%) : 20% = 84 г

5. Реакція термічного розкладу деякої солі А є одним із

найпопулярніших демонстраційних хімічних дослідів. Внаслідок розкладу

1,00 г речовини А було отримано 0,603 г твердого залишку та

двохкомпонентну газову фазу І. Після приведення газової фази І до

нормальних умов її об’єм зменшився у 5 разів, а маса – у 3,54 рази. Якщо

до водного розчину 1,00 г сполуки А додати водний розчин лугу, колір

розчину зміниться, і виділиться 178 мл газу Б, спалюванням якого в

атмосфері кисню можна отримати газову фазу ІІ такого самого якісного

складу, як і газова фаза І.

А. Розшифруйте невідомі речовини, відповідь підтвердіть

розрахунками.

Б. Напишіть рівняння згаданих реакцій.

В. Який колір має розчин сполуки А і якого забарвлення він набуває

після додавання лугу? (Панчук Марія Іванівна) (15 балів)

Варіант відповіді: 1,00 г 0,603 г х у

Б. (NH4)2Cr2O7 t°→ Cr2O3 + N2 + 4H2O (1) (водяна пара)

252 г/моль 152 г/моль газова фаза І речовина А – (NH4)2Cr2O7 (амонію

дихромат)

М ((NH4)2Cr2O7) = 252 г/моль М(Cr2O3) = 152 г/моль 1,00 г 0,178 л

(NH4)2Cr2O7 + 4NaOH = 2NH3 + 3H2O + 2Na2CrO4 (2) газ Б – NH3 252 г/моль 2∙22,4 л/моль

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O (3) (газова фаза ІІ)

Якісний склад газових фаз І і ІІ однаковий.

А. Підтвердження розрахунками: m(Cr2O3) = (1∙152):252 = 0.603 (г)

V (NH3) = (1∙2∙22,4):252 = 0,178 (л)

Після приведення до н.у. газової фази І 4 обєми води конденсуються,

тобто об’єм зменшується у 5 разів.

З рівняння (1): х = (1∙28):252 = 0,1111 г (маса азоту);

у = (1∙4∙18): 252 = 0,2854 г (маса води) х + у = 0,3968

0,3968 : 0,1111 = 3,57 (разів)

В. (NH4)2Cr2O7 → Na2CrO4 оранжевий жовтий

6. Після проведення реакції в газовій суміші, з вихідною густиною

за повітрям 1,048, її густина за повітрям збільшилася до 1,310. При

пропусканні продуктів реакції через баритову воду, об’єм газів

зменшився вдвічі, а густина залишку за воднем становить 16,000.

Визначте якісний і кількісний склад в об’ємних частках вихідної газової

суміші, склад суміші після реакції. Напишіть рівняння запропонованих

реакцій. (Мірошник Наталія Юріївна)

(15 балів) Варіант відповіді:

Молярна маса залишку складає М1 = D(H2) ∙ 2 = 16 × 2 = 32 (г/моль).

Ця маса відповідає кисню О2.

В продуктах реакції другий газ складав рівно половину від продуктів реакції,

отже, молярна маса другого газу М2 = 1,31 ∙ 29 ∙ 2 – 32 = 43,98 (г/моль), що

може відповідати газам CO2, N2O, C3H8.

Розчином барій гідроксиду може поглинати CO2. Тоді в суміші після реакції

можуть бути CO2 і O2 – (надлишок) (1:1).

Така суміш може утворюватися після взаємодії CO і O2 (в надлишку O2): 2CO

+ O2 → 2 CO2.

Тоді вихідна газова суміш – CO и O2 у співвідношені 2:(1+2=3), або 40% CO і

60 % O2. Склад суміші після реакції: CO2 (50%), O2 (50%).

Documents

2012-2013балів) 3. Розрахуйте значення концентрації йонів Гідрогену в розчині амоніаку з концентрацією