Олимпиада по химии. 11 класс. 2016-2017 учебный год.

Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016-2017год

II (муниципальный этап), 11 класс Решения

1. В пяти пронумерованных пробирках имеются растворы сульфида натрия, хлорида алюминия, нитрата свинца (II), бензоата натрия и муравьиной кислоты. Используя только универсальную индикаторную бумагу со шкалой и один, имеющийся в пробирках раствор, определите содержимое каждой пробирки. Напишите молекулярные и сокращенные ионные уравнения реакций. (15 баллов)

	УИБ	Na2S // признаки реакций
Na2S	сильнощелочная среда, запах сероводорода
AlCl3	кислая среда	↓ белый Al(ОН)3, ↑H2S, без цвета и c запахом «тухлых яиц»
Pb(NO3)2	кислая среда	↓ черный PbS
C6H5COONa	слабощелочная среда
HCOOH	кислая среда	↑H2S, без цвета и c запахом «тухлых яиц»

Все соли подвергаются гидролизу, поэтому имеют разную реакцию среды, а кислота имеет кислую среду (pH < 7).

Информация для определения степени гидролиза.

Ряды анионов и катионов:

1. Степень протекания гидролиза анионов увеличивается в ряду: F^-<NO₂^-<CH₃COO^-<SO₃^2-< ClO^-<CN^-<CO₃^2-<PO₄^3-<S^2-<SiO₃^2-

Чем слабее кислота, тем в большей степени гидролизована соль.

2. Степень протекания гидролиза катионов увеличивается в ряду: Mg²⁺ <Mn²⁺<NH₄⁺<Zn²⁺<Cd²⁺<Cu²⁺<Fe²⁺<Pb²⁺<Al³⁺<Cr³⁺<Fe³⁺

Чем слабее основание, тем в большей степени гидролизована соль.

Na₂S – соль сильного основания и слабой кислоты, в водном растворе гидролизована по аниону, среда сильнощелочная.

Na₂S ↔ 2Na⁺ + S^2-

S^2- + HOH ↔ HS^- + OH^- 0,5 балла

Na₂S + HOH ↔ NaHS + NaOH 0,5 балла

AlCl₃ – соль слабого основания и сильной кислоты, в водном растворе гидролизована по катиону, среда кислая

AlCl₃ ↔ Al³⁺ + 3Cl^-

Al³⁺ + HOH ↔ AlOH²⁺ + H⁺ 0,5 балла

AlCl₃ + 2HOH ↔ AlOHCl₂ + HCl 0,5 балла

Pb(NO₃)₂ – соль слабого основания и сильной кислоты, в водном растворе гидролизована по катиону, среда кислая

Pb(NO₃)₂ ↔ Pb²⁺ + 2NO₃^-

Pb²⁺ + HOH ↔ PbOH⁺ + H⁺ 0,5 балла

Pb(NO₃)₂ + HOH ↔ PbOHNO₃ + HNO₃ 0,5 балла

C₆H₅COONa – соль сильного основания и слабой кислоты, в водном растворе гидролизована по аниону, среда слабощелочная.

C₆H₅COONa ↔ Na⁺ + C₆H₅COO^-

C₆H₅COO^- + HOH ↔ C₆H₅COOН + OH^- 0,5 балла

C₆H₅COONa + HOH ↔ C₆H₅COOН + NaOH 0,5 балла

HCOOН ↔ HCOO^- + Н⁺ (среда кислая, pH < 7) 0,5 балла

2AlCl₃ + 3Na₂S + 6H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑ + 6NaCl 0,5 балла

2Al³⁺ + 3S^2- + 6H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑ 0,5 балла

Pb(NO₃)₂ + Na₂S = PbS↓ + 2NaNO₃ 0,5 балла

Pb²⁺ + S^2- = PbS↓ 0,5 балла

2HCOOH + Na₂S = 2HCOONa + H₂S↑+ H₂O 0,5 балла

2HCOOH + S^2- = 2HCOO^- + H₂S↑ + H₂O 0,5 балла

за выбор реактива – сульфида натрия – 1,5 балла

за предложенный рациональный план (таблица) 2 балла

за указание признаков реакций по 0,5 балла (0,5 ∙ 8 = 4 балла)

за уравнения реакций (молекулярные и ионные) по 0,5 балла (7,5 баллов)