Олимпиада по химии

Решения

10 -1.

1. BaH₂ + 2Br₂ = BaBr₂ + HBr

2. Fe₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaFeO₂ + CO₂

3. 2Cr(OH)₂ +H₂O₂ = 2Cr(OH)₃

Cистема оценивания:

1. За уравнение 1 - 4 балла

2. За уравнения 2, 3 - по 3 балла.

Итого: 10 баллов.

10-2.

В ходе выполнения анализа протекают следующие реакции

H₂S + Cd(CH₃COO)₂ + 2CH₃COOH = CdS↓ + 2CH₃COOH;

CdS + I₂ = 2CdI + S↓;

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₂O₆

Количество вещества добавленного йода составило

На титрование избытка йода потребовалось

,

что соответствует 0,00064 моль йода.

количество вещества йода вступившего в реакцию составляет

0,0016 – 0,00128 = 0,00032 моль.

n(I₂) = n(H₂S) = 0,00032 моль.

=0,00032моль·22,4л/моль = 0,007168 л (при н.у.)

Приведем объем сероводорода к условиям эксперимента

(л)

m(H₂S) = n·M=0,00032 моль·34 г/моль=0,01088 г

Концентрация H₂S в пробе составила

0,01088г/0,00268 м³ = 4,06 г/м³ = 4060 мг/м³, что во много раз превышает предельно допустимую концентрацию 10 мг/м³.

Система оценивания:

1. За каждое из 3 уравнений - по 1 баллу,

2. За расчет объема сероводорода - 3 балла,

3. За расчет объемной доли сероводорода - 3 балла,

4. За расчет концентрации сероводорода в пробе - 1 балл.

Итого: 10 баллов.

10-3.

Система оценивания:

за уравнения а) и б) - по 3 балла;

за уравнение в) — 4 балла.

Итого: 10 баллов

10 -4.

1. Напишем уравнение горения любого углеводорода:

C_nH_2m + O₂ nCO₂ + mH₂O

Из 1 моль углеводородов образуется 1 моль CO₂

2) Исходя из соотношения образовавшегося объема CO₂ к объему смеси углеводородов, найдем число атомов углерода в соединении:

n = 36/18 = 2

3) Найдем состав смеси и напишем уравнения горения.

Существует всего 3 углеводорода с двумя атомами углерода: этан, этен, этин.

С₂Н₂ не входит, так как реакция с [Ag(NH₃)₂]OH не идет.

Пусть 18 см³ смеси содержит х см³ С₂Н₆ и у см³ С₂Н₄, тогда

х + у = 18

C₂H₆ + 7/2 O₂ 2CO₂ + 3H₂O

C₂H₄ + 3O₂ 2CO₂ + 2H₂O

4) Выразим массу воды через

= = 0,0362

5) Решаем систему уравнений

, откуда х = у = 9.

6) Находим объемные доли компонентов в газовой смеси

φ(С₂Н₆) = φ(С₂Н₄) = 9/18 = 0,5 (или 50%)

Ответ: φ(С₂Н₆) = φ(С₂Н₄) = 50%.

Cистема оценивания:

за написание уравнения горения любого углеводорода - 2 балла;

за нахождение числа атомов углерода - 1 балл;

за нахождение состава смеси и написание уравнения горения - 4 балла;

за выражение массы воды через - 1 балл;

за решение системы уравнений - 1 балл;

за нахождение объемных долей компонентов в газовой смеси - 1 балл.

Итого: 10 баллов

10-5.

Первый газ – водород:

Zn +2HCl = ZnCl₂ + H₂. (1)

По уравнению реакции (1): n(Zn) = n(H₂);

По условию задачи: .

Второй газ – кислород:

2NaNO₃ = 2NaNO₂ +O₂. (2)

По уравнению реакции (2): n(O₂) = 0,5n(NaNO₃);

По условию задачи:

Третий газ – хлор:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ +2H₂O. (3)

По уравнению реакции (3): n(Cl₂) = n(MnO₂);

По условию задачи:

В результате взрыва смеси газов образуются вода и хлороводород:

2H₂ = O₂ = 2H₂O (4);

H₂ = Cl₂ =2HCl (5).

По уравнению (4) n(H₂O)= 2n(O₂) = 0,3 моль; m(H₂O)= n⋅M = 0,3моль⋅18г/моль = 5,4 г.

При этом прореагировало n₄(H₂) = 0,3 моль.

По уравнению (5) n(HCl )= 2n(Cl₂) = 0,06 моль; m(HCl)= n⋅M = 0,06моль⋅36,5г/моль = 2,19 г.

При этом прореагировало n₅(H₂) = 0,03 моль.

Следовательно, все исходные газы прореагировали полностью.

В образовавшемся растворе .

Система оценивания.

1. За уравнения 1,2, - по 1 баллу

2. За уравнение 3 - 2 балла

3. За уравнения 4,5 - по 0,5 балла

4. За расчет количества вещества каждого газа по уравнениям 1-3 - по 1 баллу

5. За расчет по уравнениям 4,5 - по 1 баллу

6. За расчет массовой доли - 1 балл.

Итого: 10 баллов