Задача 9-5 (автор – Каргов С. И.)

1. , откуда

 = 65,0 кг×моль^–1.

2. Температура раствора повысилась, потому что реакция связывания кислорода с гемоглобином протекает с выделением теплоты, так как образуется химическая связь.

3. Общееколичество выделившейся теплоты:

q = C_p · V · Δ T = 4,18 Дж·К^–1·мл^–1 · 100 мл · 0,031 К = 13 Дж.

Тепловой эффект реакции на моль кислорода:

  = 42,0 кДж×моль^–1.

Система оценивания

1. За правильный расчёт молярной массы гемоглобина                               8 баллов

2. 2 балла за правильный ответ (выделение теплоты),
2 балла за правильное объяснение (образование химической связи)        4 балла

3. За правильный расчёт теплового эффекта реакции                               8 баллов

ИТОГО                                                                                                          20 баллов

Задания для школьного этапа Всероссийской олимпиады по химии

 2009–2010 учебный год

9 класс (СОШ д.Сафарово)

1) Предложите три способа получения оксида меди (II), используя реакции разных типов. Назовите типы этих реакций.                                                          

2) Вычислите количество вещества и массу щелочи, которую получили взаимодействием 62 г оксида натрия с водой.                                       

3) Допишите уравнения только тех химических реакций, которые практически осуществимы:

      а) FeSO4 + Cu →                              г)CaCO3 →

      б) CuSO4 + Fe →                              д) Na2CO3 + HCl →                

      в) CuCl2 + KOH →                           е) Ba(NO3)2 + Na2SO4 →

4) Образец железа прореагировал с соляной кислотой, а другой образец железа такой   

же массы – с хлором. Оказалось, что масса Cl2, вступившего в реакцию, больше 

массы HCl на 3,35 г. Определите массу железа.                                        

5. Как осуществить следующие превращения:

                   

                    1              2                    5

        P → P2O5 → H3PO4 → Na3PO4?                                                                 

                                3 ↓        ↓4

                                    K3PO4

             Напишите уравнения реакций и укажите под формулой каждого

       вещества – к какому классу оно относится.

     

6) Вычислите, достаточно ли кислорода (н.у.) объемом 15 л для                 

       сжигания 62 г фосфора

7) Определите, какое из соединений железа – Fe2O3 или Fe3O4                    

       богаче железом.

8) 52,8 г FeS обработали избытком HCl, выделившийся газ сожгли

в избытке воздуха. Полученным газом полностью нейтрализовали         

120 мл раствора с w(КОН) = 40%. Определите плотность раствора

щелочи.

 

 

9 класс.Задания

9-1-2001 обл. Какую массу оксида серы (VI) надо растворить в 100 г 91%-ного раствора серной кислоты для того, чтобы получить 30%-ный олеум?

№9-2-2001 обл. В процессе синтеза оксида серы (VI) из оксида серы (IV) и кислорода в замкнутом сосуде давление в реакционной смеси упало на 20,0% (при постоянной температуре). Определите состав образовавшейся газовой смеси (в % по объему), если в исходной смеси содержалось 50 % оксида серы (IV) по объему.

№9-3-2001 обл. Раствор, содержащий 1,60 г соды Na₂CO₃, смешали с раствором нитрата металла, взятого в избытке. В осадок выпал карбонат массой 1,51 г. Написать формулу соли, вступившей в реакцию с содой.

№9-4-2001 обл. При некоторых условиях растворимость соли составляет 26 г соли на 100 г воды. Не меняя условий, из насыщенного раствора выпарили 20 г воды и в результате выпало в осадок 8 г кристаллогидрата. Вычислить массовую долю безводной соли в кристаллогидрате.

№9-5-2001 обл. При распаде ⁴⁰K образуется стабильный нуклид ⁴⁰Аr. Рассчитайте, какой объем газообразного аргона выделяется в организме человека в течение жизни. Достаточно ли его, чтобы надуть детский шарик? Примечание: в аргон переходит 1/8 часть всех распадающихся атомов ⁴⁰K.

№9-6-2001 обл. Прокалили смесь двух нитратов металлов со степенью окисления +1. Суммарный объем выделившихся при этом газов оказался равным 8,36 л (н.у.). При обработке твердого остатка водой часть его растворилась. Нерастворимое в воде вещество обработали избытком концентрированного раствора азотной кислоты. Объем выделившегося при этом бурого газа равен 4,48 л (н.у.). Нитраты каких металлов были взяты, если масса одного из нитратов равна 34 г, а другого 20,2г.?

№9-7-2001 обл. Смесь дигидрата хлорида бария и хлорида натрия массой 7,22 г растворили в воде и подвергли электролизу до полного разложения солей. К образовавшемуся раствору добавили 100 мл 0,6 моль/л раствора серной кислоты. На полную нейтрализацию образующегося при этом раствора потребовалось 32 мл 1,25 моль/л раствора гидроксида калия. Определите массовые доли (%) солей в исходной смеси и объем газа, выделившегося на аноде.

 

Последний раз редактировалось: Admin (Сб Ноя 15, 2014 12:21 am), всего редактировалось 1 раз(а)

_________________
Я знаю только то, что ничего не знаю..Сократ

Admin

Admin

 

Сообщения: 1908
Дата регистрации: 2009-08-09

 

·

·

·

·

·

·

·

Re: Областная олимпиада 2001 год

автор Admin в Пт Ноя 14, 2014 11:23 pm

9 класс.Решения

№9-1-2001 обл. Решение
Олеум – это раствор SО₃ в 100%-ной Н₂SО₄. Процесс получения олеума разобьем на две стадии. Сначала найдем, сколько надо добавить SО3, чтобы 91%-ная серная кислота превратилась в 1005-ную.
SО₃ + Н₂О → Н₂SО₄.
В исходной серной кислоте содержалось 100 • 0,09 = 9 г Н₂О, что составляет 9/18=0,5 моль. Для реакции с таким количеством воды необходимо 0,5 моль SО₃ (массой 0,5•80=40 г); при этом образуется 0,5 моль Н₂SО₄. (массой 0,5•98=49 г). Общая масса 100%-ной серной кислоты после добавления 40 г SО₃ станет равным 91+49=140 г.
Для получения 30%-ного раствора SО₃ в серной кислоте к 140 г Н₂SО₄ надо добавить х г SО₃, тогда масса олеума станет равна 140+х, а массовая доля SО₃ составит
w(SО₃) = х/(140+х) = 0,3, откуда х=60 г.
Общая масса добавленного SО₃ равна 40+60=100 г.
Ответ: 100 г SО₃.

№9-2-2001 обл. Решение
По условию, в исходной смеси содержалось равное количество SО₂ и О₂:
v(SО₂) = v(О₂) = х, общее число молей v₁ = 2х.
Реакция образования SО₃ из SО₂ и О₂ – обратимая: 2SО₂ + О₂ =2SО₃.
Пусть в реакцию вступило у моль О₂, тогда израсходовано 2у моль SО₂, и образовалось 2у моль SО₃. В полученной смеси содержится: v(SО2) = х-2у,v(О2) = х-у, v(SО₃) = 2у; общее число молей v₂ = (х-2у) + (х-у) + 2у = 2х-у.
Реакция проводится в замкнутом сосуде, поэтому давление в сосуде при постоянной температуре прямо пропорционально общему количеству газов:
р₂/ р₁ = 0,8(по усл.) = v₂ /v₁ = (2х-у)/2х, откуда у = 0,4х. Объемные доли газов в конечной смеси равны их мольным долям:
w(SО₂) = v(SО₂) / v₂ •100% = 0,2х /1,6х•100% = 12,5%
w(О₂) = v(О₂) / v₂ •100% = 0,6х /1,6х*100% = 37,5%
w(SО₃) = v(SО₃) / v₂ •100% = 0,8х /1,6х•100% = 50,0%
Ответ: 12,5% SО₂; 37,5% О₂; 50,0% SО₃.

№9-3-2001 обл. Решение
1,60 г 1,51 г
nNa₂CO3 + 2 Me(NO₃)_n = Me₂ (CO₃)n + 2nNaNO₃
106 г/моль (2х+60n)
Молярную массу атомов металла обозначив через х, составим пропорцию по уравнению химической реакции:
106n 2x+60n
1,60 1,51
(2х+60n)1,60 = 1,51*106 n Отсюда: х= 20,02n
Поскольку n выражает валентность металла, он принимает значения ряда целых чисел.
При n=1, х= 20,02 г/моль, такого металла нет.
При n=2, х=40,04 г/моль, это -кальций.
При n=3, х= 60,06 г/моль, такого металла нет.
При n=4, х= 80,08 г/моль.
Таким образом, Формула соли Ca(NO3)2

№9-4-2001 обл. Решение
Так как масса раствора соли неизвестна, обозначим ее через х г.
Массовая дол соли в насыщенном растворе равна: w = 26/ (100+26) = 26/126= 0,2063 или 20,63%.
После выпаривания 20 г воды, осталось (х-20) г раствора, из которого выпал 8 г кристаллогидрата и осталось (х-28) г насыщенного раствора с массовой долей растворенного вещества, как в первоначальном, т.е. w = 0,2063.
При выпаривании воды масса соли не изменилась. Используя это обстоятельство составляем уравнение материального баланса по массе соли.
0,2063х = (х-28)0,2063 + 8w
8w = 28•0,2063; Отсюда: w= 0,722 или 72,2%.

№9-5-2001 обл. Решение
Приближенно будем считать, что 3,7 составляют 1/4 от скорости распада ¹⁴С в 1г углерода свежесрубленного дерева (она равна 16). Поскольку содержание ¹⁴С в растущем дереве и в тканях животных (в расчете на 1 г углерода) одинаково, с момента гибели мамонта прошло примерно два периода полураспада, т.е. 11460 лет.
Расчет по точной формуле даст после логарифмирования
ln(v₀/v= (t/ t _Ѕ)ln2, откуда t = ln(v₀/v)/ t Ѕ)/ln2 =12100 лет.

№9-6-2001 обл. Решение
Запишем уравнения реакций:
1) 2МеNО₃ → 2МеNО₂ + О₂
2) 2МеNО₃ → 2Ме + 2NО₂ + О₂
3) Ме + 2НNО₃(конц.) → МеNО₃ +NО₂+ H₂O
Рассчитаем количество вещества NО₂ (n3) в реакции 3), Ме_в (n4) и соответствующего нитрата (n2):
n₃= 4,48/22,4 = 0,2 моль; n₂ = n₄= n₃ = 0,2моль
Рассчитаем молярную массу этого нитрата и выведем его формулу: М = m/n₂ = 34/0,2 = 170 г/моль; Аr(Ме_в) = 170-62 = 108 г/моль, что соответствует Аg; соль АgNО₃:
2АgNО₃=2Аg + 2NО₂ + О₂
n(NО₂) = n(АgNО₃) = 0,2 моль; n(О₂) = 1/2 • n(АgNО₃) = 0,1 моль;
Σn = 0,2+0,1=0,3 моль
Рассчитаем количество вещества газов, выделившихся при прокаливании нитратов (n5), количество вещества кислорода в реакции 1) (n6) и нитрата металла в реакции 1) (n1):
(n₅)= 8,96/22,4=0,4 моль; n₆=n₅ - Σn= 0,1 моль; n₁= 2 n₆ = 0,2 моль
Рассчитаем молярную массу этого нитрата и его формулу:
М = m/n1 = 20,2/0,2 = 101 г/моль; Аr(Ме) = 101-62=39 г/моль, что соответствует К; соль КNО3.
Ответ: АgNО₃ и КNО₃.

№9-7-2001 обл. Решение
При растворении в воде соли диссоциируют:
BaCl₂ ∙ 2H₂O = Ba²⁺ + 2Cl^-+ 2H₂O
NaCl = Na⁺ + 2Cl^-
В незначительной степени диссоциируют также молекулы воды:
Н₂О = Н⁺ + ОН^-
Во время электролиза происходит следующие процессы:
На катоде: 2Н⁺ +2е → Н₂
На аноде: 2Cl^- - 2е → Сl₂
В ванне будут собираться Ba(OH)_{2 [sub]}[/sub] и NaOH.
Процессы, происходящие в ванне, можно выразить следующими уравнениями:
электролиз
BaCl2 + 2H₂O → Н₂+ Сl2 + Ba(OH)₂
электролиз
NaCl + 2H₂O → Н₂+ Сl₂ + NaOH
Количество добавленной серной кислоты: v (H₂SO₄) = 0,1 моль ∙ 0,6 моль/л = 0,6 моль.
При этом протекают следующие реакции:
Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2H₂O
2NaOH + H₂SO₄ → Na₂ SO4 + 2H₂O
Избыток H₂SO₄ нейтрализуется раствором КОН по уравнению:
0,04 моль 0,02 моль
2KOH + H₂SO₄ → K₂ SO₄ + 2H₂O
Количество КОН, ушедшее на нейтрализацию: v (КОН) = 0,032л ∙ 1,25 моль/л=0,04 моль.
Используя данные из условию задачи, составляем систему уравнений:
208х + 58,5у = 7,22
2х+у= 0,08
Отсюда: х = 0,02 моль (BaCl₂ ∙ 2H₂O), у = 0,04 моль (NaCl).
Их массы соответственно равны: m (BaCl₂ ∙ 2H₂O)= 0,02 моль ∙ 244 г/моль= 4,88г.
m (NaCl) = 0,04 моль ∙ 58,5 г/моль= 2,34 г.
w(BaCl2 ∙ 2H2O)= 4,88 / 7,22= 0,68 или 68%;
w (NaCl) = 2,34г / 7,22г = 0,32 или 32%.
Общий объем хлора, выделенного на электродах, равен:
Σv(Cl₂) = 0,02 моль+ 0,02 моль= 0,04 моль.
Его объем: V(Cl₂) = 0,04 моль*22,4 л/моль= 0,0896 л.