Олимпиада по химии. 9 класс. 2016-2017 учебный год.

Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016-2017год

II (муниципальный этап), 9 класс Решения

1. При взаимодействии 3,6 г простого вещества, образованного элементом Э, с кислородом образовался оксид элемента (IV) и выделилось 117,9 кДж теплоты. Определите молекулярную формулу оксида элемента (IV), назовите его. Теплота образования оксида элемента (IV) равна 393 кДж/моль. Образовавшийся оксид полностью взаимодействует с 164,45 г 14,6%-го раствора гидроксида натрия с образованием насыщенного при 20^оС раствора соли. Вычислите массовую долю соли в растворе и ее растворимость в воде (в г/л, ответ округлите до целого числа). (10 баллов)

0,3 Моль 0,3 моль

Э + О₂ = ЭО₂ 1 балл

1 моль 1 моль 1 моль

х г/моль

ν(Э) = ν(ЭО₂) = 117,9 кДж / 393 кДж/моль = 0,3 моль 1 балл

0,3 = 3,6 / х

х = 12 → С, СО₂ – углекислый газ, оксид углерода (IV), ангидрид угольной кислоты

1 балл

ν(NaОН) = (164,45 ∙ 0,146) / 40 г/моль = 0,6 моль 1 балл

ν(СО₂) : ν(NaОН) = 0,3 моль : 0,6 моль = 1 : 2 → образуется средняя соль Na₂СO₃

1 балл

0,3 моль 0,6 моль 0,3 моль

СO₂ + 2NaОН = Na₂СO₃ + H₂O 2 балла

1 моль 2 моль 1 моль

44 г/моль 106 г/моль

m(раствора Na₂СO₃) = m(CO₂) + m(раствора NaOH) m(раствора Na₂СO₃) = 0,3 моль ∙ 44 г/моль + 164,45 г = 177,65 г 1 балл ω%(Na₂СO₃) = ((0,3 моль ∙ 106 г/моль / 177,65 г) ∙ 100% = 17,9% 1 балл

ω%(H₂O) = 100% - 17,9% = 82,1%

S²⁰(Na₂СO₃) = (17,9 г / 82,1 г) ∙ 1000 = 218 г/л 1 балл

или

m(Na₂СO₃) = 0,3 моль ∙ 106 г/моль = 31,8 г

m(H₂O) = 177,65 г – 31,8 г = 145,85 г V(H₂O) = 0,14585 л

S²⁰(Na₂СO₃) = (31,8 г / 145,85 г) ∙ 1000 = 218 г/л

S²⁰(Na₂СO₃) = 31,8 г / 0,14585 л = 218 г/л

10 Баллов

2. Оксид металла содержит 80,2469% металла по массе. Определите молекулярную формулу оксида, назовите его. Напишите уравнения реакций (молекулярные, ионные и окислительно-восстановительные), с помощью которых можно осуществить превращения с данным оксидом и соединениями металла:

_{1 2 3 4 5 6 7}

Me₂O_n→Me→Me(NO₃)_n→Me₂O_n→MeCl_n→Me(OH)_n-(+ KOH_конц.)→Х₁→Me₂(SO₄)_n

↓₈

Х₁ (13 баллов)

Ме₂О_n → 2Me 1 балл

1моль 2 моль

(2х + 16n) г/моль х г/моль

0,802469 = 2х / (2х + 16n)

(2х + 16n) = 2,4923х

0,4923х = 16n

x = 32,5n 1 балл

n = 1 → x = 32,5 ─

n = 2 → x = 65 → Zn, ZnO - оксид цинка 1 балл

1. ZnO + H₂ = Zn + H₂O (t^oC) (OBP) 1 балл

или

ZnO + C = Zn + CO↑ (t^oC) (OBP)

ZnO + CО = Zn + CO₂↑ (t^oC) (OBP)

3ZnO + 2NH_3(г) = 3Zn + N₂↑ + 3H₂O (t^oC) (OBP)

3ZnO + 2Al = 3Zn + Al₂O₃ (t^oC) (OBP)

2ZnO + ZnS = 3Zn + SO₂↑ (t^oC) (OBP)

2. 4Zn + 10HNO_{3 очень разб.} = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O (OBP) 1 балл

или

5Zn + 12HNO_{3 разб.} = 5Zn(NO₃)₂ + N₂↑ + 6H₂O (OBP)

4Zn + 10HNO_{3 разб.} = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O (OBP)

3Zn + 8HNO_{3 разб.} = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O (OBP)

Zn + 4HNO_{3 конц.} = Zn(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O (OBP)

Zn + Pb(NO₃)₂ = Zn(NO₃)₂ + Pb↓ (OBP) (Cu(NO₃)₂, Hg(NO₃)₂, AgNO₃)

_{+5 –2 –2 +4 –2 0}

3 . 2Zn(NO₃)₂ = 2ZnO + 4NO₂↑ + O₂↑ (t^oC) (ОВР) 1 балл

1e∙2/2 2e∙2/1 ок-е, вос-ль

вос-е, ок-ль

4. ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O 1 балл

ZnO + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂O

или

ZnO + C + Cl₂ = ZnCl₂ + CO↑ (OBP)

5. ZnCl₂ + 2KOH = Zn(OH)₂↓ + 2KCl (NaOH, Ca(OH)₂) 1 балл

Zn²⁺ + 2OH^- = Zn(OH)₂↓

или

ZnCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O = Zn(OH)₂↓ + 2NH₄Cl

Zn²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O = Zn(OH)₂↓ + 2NH₄⁺

6. Zn(OH)₂ + 2KOH = K₂[Zn(OH)₄] 2 балла

Zn(OH)₂ + 2OH^- = [Zn(OH)₄]^2-

7. K₂[Zn(OH)₄] + 2H₂SO₄ = ZnSO₄ + K₂SO₄ + 4H₂O 1 балл

[Zn(OH)₄]^2- + 4H⁺ = Zn²⁺ + 4H₂O

8. Zn + 2KOH+ 2H₂O = K₂[Zn(OH)₄] +Н₂↑(ОВР) 2 балла