ІІ етап Всеукраїнської олімпіади з хімії 2014/2015, 8 клас

1. У якій кількості речовини вуглекислого газу міститься стільки ж атомів Оксигену, скільки їх є у воді масою 9 г ? Обчислити масу та об’єм даної порції газу.

Розв’язання:

Знаходимо кількість атомів Оксигену у воді.

n(O) = n(H2O);

n(H2O) = 9 / 18 = 0,5 (моль).

Знаходимо кількість речовини вуглекислого газу, що містить 0,5 моль атомів Оксигену.

n(O) = 2 · n(CO2);

n(CO2) = 0,5 · n(O);

n(CO2) = 0,5 · 0,5 = 0,25 (моль).

Знаходимо масу та об’єм вуглекислого газу.

m(CO2) = 0,25 моль · 44 г/моль = 11 г;

V(CO2) = 0,25 моль · 22,4 л/моль = 5,6 л.

Відповідь: n(CO2) = 0,25 моль; m(CO2) = 11 г; V(CO2) = 5,6 л.

2. Речовина складається з Цинку, Нітрогену і Оксигену. Із 1,136 г її добули 0,486 г цинк оксиду, а з 1,325 г – 0,420 г нітроген монооксиду. Визначити процентний склад речовини і вивести її формулу.

Розв’язання:

Використовуючи нітроген монооксид та цинк оксид знайдемо масові частки Нітрогену та Цинку відповідно.

0,486 г x г
ZnO Zn
81 г 65 г

0,486 : 81 = x : 65

x = 0,39 г

ω(Zn) = 0,39 / 1,136 · 100 % = 34,33 %

0,420 г y г
NO N
30 г 14 г

0,420 : 30 = y : 14

y = 0,196 г

ω(N) = 0,196 / 1,325 · 100 % = 14,79 %

ω(O) = 100 % – 34,33 % – 14,79 % = 50,88 %

Нехай є 100 г речовини.

m(Zn) = 34,33 г; m(N) = 14,79 г; m(O) = 50,88 г.

n(Zn) : n(N) : n(O) = 34,33 / 65 : 14,79 / 14 : 50,88 / 16;

n(Zn) : n(N) : n(O) = 0,5282 : 1,0564 : 3,18 = 1 : 2 : 6

Найпростіша формула – ZnN2O6 або Zn(NO3)2 – цинк нітрат.

Відповідь: ω(Zn) = 34,33 %; ω(N) = 14,79 %; ω(O) = 50,88 %; Zn(NO3)2.

3. Елементи А, В, С, Д стоять у сусідніх групах одного з малих періодів. Вищі солетвірні оксиди цих елементів – тверді кристалічні речовини. Оксиди елементів А і В реагують з кислотами утворюючи солі. Оксид елемента С – сполука двох найпоширеніших у земній корі елементів; у воді не розчиняється; утворює солі при сплавлянні з лугами і карбонатами металів. Оксид елемента Д добре розчиняється у воді; з основами утворює солі, деякі з них є цінними добривами. Визначити елементи і скласти відповідні рівняння реакцій.

Розв’язання:

А і В – метали, так як утворюють основні або амфотерні оксиди.

Найпоширеніші елементи у земній корі – О, Si, Al, Fe, Ca.

Елемент С може бути Силіцій або Алюміній.

Елемент Д є неметал, так як утворює кислотний оксид. Оскільки солі є цінні добрива, даний елемент може бути Нітроген або Фосфор.

Так як елементи знаходяться в сусідніх групах малого періоду робимо висновок, що:

А – Mg; B – Al; C – Si; Д – P.

MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O;

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O;

SiO2 + 2KOH = K2SiO3 + H2O;

SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2;

P2O5 + H2O = H3PO4;

P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + 3H2O.

4. Твердий продукт, який отримали внаслідок прожарювання кальцій карбонату розчинили в надлишку води. Отриманий розчин при взаємодії з сульфур (IV) оксидом утворює 101 г кальцій гідрогенсульфіту. Розрахуйте вихідну масу кальцій карбонату та об’єм газу, що виділився.

Розв’язання:

CaCO3 = CaO + CO2;

CaO + H2O = Ca(OH)2;

Ca(OH)2 + SO2 = Ca(HSO3)2;

n(Ca(HSO3)2) = 101 г / 202 г/моль = 0,5 моль;

n(Ca(HSO3)2) = n(CaCO3) = n(CO2) = 0,5 моль;

m(CaCO3) = 0,5 моль · 100 г/моль = 50 г;

V(CO2) = 0,5 моль · 22,4 л/моль = 11,2 л.

Відповідь: m(CaCO3) = 50 г; V(CO2) = 11,2 л.

5. Через вапняну воду пропустили 1 л суміші карбон (II) оксиду і карбон (IV) оксиду. Осад, що утворився в результаті реакції відфільтрували й висушили, його маса виявилася рівною 2,45 г. Обчисліть:

1) об’ємні частки газів у вихідній суміші;

2) молярну масу газової суміші та її густину за воднем;

3) масову частку СО в суміші.

Розв’язання:

x л 2,45 г
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O;
22,4 л 100 г

x : 22,4 = 2,45 : 100;

x = 0,5488 л.

1) φ(CO2) = 0,5488 л / 1 л · 100 % = 54,88 %;

φ(CO) = 100 % – 54,88 % = 45,12 %.

2) М(CO + CO2) = φ(CO2) · M(CO2) + φ(CO) · M(CO);

М(CO + CO2) = 0,5488 · 44 + 0,4512 · 28 = 36,78 г/моль.

3) m(CO2) = 0,5488 л · 44 г/моль / 22,4 л/моль = 1,078 г;

m(CO) = 0,4512 л · 28 г/моль / 22,4 л/моль = 0,564 г;

m(CO + CO2) = 1,078 г + 0,564 г = 1,642 г;

ω(CO) = 0,564 г / 1,642 г · 100 % = 34,35 %.

Відповідь: φ(CO2) = 54,88 %; φ(CO) = 45,12 %; М(CO + CO2) = 36,78 л/моль; ω(CO) = 34,35 %.

Додати коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *