Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1323 вуза, 5390 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Вятский государственный университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:
Химия Ответы.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
140.22 Кб
Скачать
☆
►Содержание►

Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии

9 Класс 2015 год

ЗАДАНИЯ С РЕШЕНИЯМИ

Задача 9-1. «Химическое отбеливание»

Медные и серебряные изделия на воздухе темнеют. Воздух - сложная смесь газов, где, кроме кислорода и азота, есть углекислый газ СО2, пары воды и небольшая примесь сероводорода Н2S. Они вызывают образование на поверхности медных изделий веществ А и В. На поверхности серебряных изделий образуется тонкий слой вещества С. Вещество В и С – это соли одной и той же кислоты. Чтобы удалить черноту, поверхность медного изделия протирают тампоном, смоченным в нашатырном спирте – 5%-ом водном растворе аммиака. Для чистки серебряного изделия его заливают горячим водным раствором карбоната натрия, добавляют гранулы цинка и выдерживают в течение нескольких часов.

1. Определите вещества  А, В и С, которые вызывают почернение медных и серебряных изделий.

2. Составьте уравнения реакций образования веществ  А, В и С.

3. Напишите уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий.

4. Рассчитайте объем 5%-ного водного раствора аммиака (плотность 977г/л), который необходим для химического растворения 0,05кг вещества А.

5. Сколько цинка потребуется для «химического отбеливания» 40см2 поверхности серебряных изделий, если содержание вещества С составляет 0,02г/см2?

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1) Вещество «А» - CuO; вещество «В» - CuS; вещество «С» - Аg2S.

За каждое вещество по 0,5 баллов

1,5

 

2) Составим уравнения реакций образования веществ «А», «В» и»С»:

2Cu + O2 = 2CuO

2Cu + 2Н2S + O2 = 2CuS  + 2Н2О

4Аg + 2Н2S + O2 =  2Аg2S  + 2Н2О

 

0,5

1

1

3)Уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий:

CuO + 4NH3 + H2O = [Cu(NH3)4](OH)2

Аg2S + Zn + 3Na2CO3 + 4Н2О = 2Ag + Na2[Zn(OH)4] + NaHS + 3NaHCO3

 

2

2

4)Найдем количества веществ «А» - CuO и NH3; массу раствора аммиака и его объем:

n(CuO) = 50г : 80г/моль = 0,625моль

n(NH3) = 4n(CuO)  = 4 х 0,625моль = 2,5моль.

Масса аммиака равна: m(NH3) = 2,5моль х 17г/моль = 42,5г.

Масса раствора аммиака и его объем: m (раствора) = 42,5г : 0,05 = 850г;

 V(раствора) = 850г : 977г/л = 0,870л.

 

0,5 

0,5

0,5

0,5 

0,5

5) Рассчитаем массу сульфида серебра: m= 0,02г/см2 х 40см2 = 0,8г.

Найдем количества вещества  Аg2S и  Zn :

n(Аg2S) = 0,8г : 248г/моль = 0.003226моль; n(Zn) = 0,003226г/моль;

m(Zn) = 0,003226моль х 65г/моль = 0,21г.

0,5

 

0,5

0,5

Максимальный балл

12

Задача 9-2. Теплота образования химического соединения – это тепловой эффект химической реакции образования 1 моль этого вещества из простых веществ, взятых в наиболее устойчивом состоянии при давлении 1,01•105 Па и температуре 25°С.

1. Исходя из этого определения, напишите термохимические уравнения реакций, тепловой эффект которых будет равен теплоте образования газообразного аммиака [Qобр (NH3 (г.))], углекислого газа [Qобр (CO2 (г.))], жидкой воды [Qобр (H2O (ж.))] и мочевины [Qобр (NH2–CO–NH2 (тв.))].

2. На основании этих уравнений выведите формулу расчета Qx реакции (Х):

NH3 (г.) + CO2 (г.) —> (NH2)2CO (тв.) + H2O (ж.) + Qx, (Х)

через теплоты образования участвующих в реакции веществ.

3. Следствием из какого закона является выведенная вами формула?

4. Рассчитайте тепловой эффект реакции (Х), исходя из данных таблицы:

Вещество

NH3 (г.)

(NH2)2CO (тв.)

СО2 (г.)

H2O (ж.)

Qобр, кДж/моль

46,2

333,2

393,5

285,8

5. Какое количество теплоты выделится при образовании мочевины (уравнение Х), если исходные объемы аммиака и углекислого газа (н.у.) равны соответственно 8,96 и 17,38 л? Выход в реакции считать за 100%.

Решение:

№

вопросов

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

баллы

1

 Запишем термохимические уравнения, тепловые эффекты которых равны соответствующим теплотам образования:

1,5H2 (г.) + 0,5N2 (г.) = NH3 (г.) + Qобр (NH3 (г.)), (1)

С (гр.) + О2 (г.) = СО2 (г.) + Qобр (CO2 (г.)), (2)

N2 (г.) + 2H2 (г.) + С (гр.) + 0,5O2 (г.) = (NH2)2CO (тв.) + Qобр (NH2–CO–NH2 (тв.)), (3)

H2 (г.) + 0,5O2 (г.) = H2O (ж.) + Qобр (H2O (ж.)). (4)

1б

1б

1б

1б

2

 Термохимическое уравнение, тепловой эффект которого надо определить:

2NH3 (г.) + CO2 (г.) = (NH2)2CO (тв.) + H2O (ж.) + Qx. (Х)

Уравнение (Х) получим, сложив уравнения (3) и (4) и вычтя из этой суммы уравнение (2) и удвоенное уравнение (1):

Отсюда

Qx = Qобр (NH2–CO–NH2 (тв.) + Qобр (H2O (ж.)) – Qобр (CO2 (г.)) – 2Qобр (NH3 (г.)).

3б

3

Это следствие из закона Гесса (определение теплового эффекта реакции через теплоты образования участвующих в реакции веществ).

1б

4

Qx = 333,2 + 285,8 – 393,5 – 2•46,2 = 133,1 кДж.

1б

5

(NH3) = 8,96/22,4 = 0,4 моль;

(CO2) = 17,38/22,4 = 0,77 моль.

Очевидно, что CO2 дан в избытке, следовательно, расчет надо проводить исходя из количества аммиака.

При взаимодействии веществ, данных в условии задачи, выделится

1 б

1б

1 б

Всего

12 б

Задача 9-3. Сточные воды химического комбината вполне отвечают санитарным нормам по содержанию азотной кислоты (30 мг/л). Объем промышленных стоков, содержащих азотную кислоту, составляет ежесуточно 75 м3.

1) Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию азотной кислоты в этих стоках (плотность раствора 1 г/мл).

2) Чему равна кислотность раствора азотной кислоты?

3) Сколько азотной кислоты уходит в канализацию с комбината ежесуточно?

4) Какой объем известковой воды, с массовой долей гидроксида кальция 5% (плотность = 1 г/мл), нужно добавить для полной нейтрализации азотной кислоты?

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

  1. ω(НNO3) = 0,03 г / 1000 г = 3·10-5 или 3·10-3%

С = m / М * V;

С = 0,03 г /: (63 г/моль *· 1 л) = 4,8·10-4 моль/л

1

1

2) Кислотность раствора азотной кислоты равна: рН = - lg4,8·10-4 моль/л;

рН = 3,32.

3) Вычислим массу раствора кислоты, которая уходит с комбината ежесуточно: m(р-ра) = 75000 дм3 · 1 кг/дм3 = 75000 кг;

m(НNO3) = 75000 кг · 3·10-5 = 2,25 кг

2

1

1

4) 2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O

n(HNO3) = 2,25 : 63 = 0, 0357 Кмоль; n(Са(ОН)2 = 0,01786 Кмоль

1

1

m(Ca(OH)2) = 0,01786 Кмоль · 74 кг/ Кмоль = 1,322 кг.

m(р-ра) = 1,322 кг : 0,05 = 26,433 кг; V(р-ра) = 26,4 л.

1

1

Все элементы ответа записаны неверно

0

Максимальный балл

10

Задача 9-4.  Восстановите пропущенные части в уравнениях реакций:

  1. ? + H3PO4 = K2HPO4 + 2 H2O

  2. 2H2S + SO2 = ? + 2 H2O

  3. 2KMnO4 + ? = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + ?

  4. ? + ? = 3 Ca(OH)2 + 2 NH3

  5. ? + 3O2 = 2CO2 + 2H2O

Ответ запишите в виде полных уравнений реакций.

Решение:

  1. 2KOH + H3PO4 = K2HPO4 + 2H2O

  2. 2H2S + SO2 = 3S + 2 H2O

  3. 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

  4. Ca3N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3

  5. C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности