ІІ етап Всеукраїнської олімпіади з хімії 2017/2018, 8 клас

1. Дано елементи: Ga, Se, Br, Ba

– розмістіть елементи в порядку зростання неметалічних властивостей;

– запишіть формули вищих оксидів та вкажіть їх характер;

– запишіть формули гідратів вищих оксидів цих елементів;

– для вищих оксидів Ba та Se напишіть рівняння реакцій з такими речовинами: калій гідроксид, вода, карбон(IV) оксид, нітратна кислота, натрій оксид.

Розв’язання:

1) Неметалічні властивості зростають в ряду Ba < Ga < Se < Br.

2) Вищі оксиди

BaO – основний оксид;

Ga2O3 – амфотерний оксид;

SeO3 – кислотний оксид;

Br2O7 – кислотний оксид.

3) Гідрати вищих оксидів

Ba(OH)2, Ga(OH)3, H2SeO4, HBrO4.

4) Реакції

BaO + H2O = Ba(OH)2

BaO + CO2 = BaCO3

BaO + HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O

SeO3 + H2O = H2SeO4

SeO3 + KOH = K2SeO4 + H2O

SeO3 + Na2O = Na2SeO4

2. Зовнішній електронний шар атома невідомого елемента має будову ns2 np3. Кислота, що відповідає вищому оксиду цього елемента, має відносну молекулярну масу 124. Визначте невідомий елемент та напишіть будову електронної оболонки його атома в основному та збудженому станах.

Розв’язання:

Невідомий елемент розташований в VА групі. Вищий оксид даного елемента має формулу E2O5, а кислота, яка йому відповідає HEO3 (або H3EO4). Нехай Ar(E) = x.

Mr(HEO3) = x + 49

124 = x + 49

x = 75

E – Арсен, As.

Відповідь:

1) As, Арсен;

2) Електронна формула основного стану:

As 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 4d0

3) Електронна формула збудженого стану:

As* 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 4p3 4d1

3. Натрій бромід – один з поширених заспокійливих засобів. Для дітей віком 10- 15 років його рекомендують застосовувати у вигляді розчину з масовою часткою активної речовини 3% по 1 столовій ложці (15 г розчину). Яка кількість йонів Натрію і Брому попадає в організм пацієнта?

Розв’язання:

m(NaBr) = 15 ∙ 0,03 = 0,45 (г)

NaBr → Na+

NaBr → Br

N(Na+) = 0,45 ∙ 6,02 ∙ 1023 / 103 = 0,0263 ∙ 1023 = 2,63 ∙ 1021

N(Br) = N(Na+) = 2,63 ∙ 1021

Відповідь: N(Na+) = 2,63 ∙ 1021, N(Br) = 2,63 ∙ 1021

4. Елементи X та Y утворюють сполуки складу X4Y2O7 та X3YO4 з масовими частками Оксигену відповідно 62,92% та 65,3%. Визначте елементи X та Y, складіть формули сполук. До якого класу неорганічних сполук відносяться речовини? Яка з них використовується в харчовій промисловості?

Розв’язання:

Нехай Ar(X) = x, Ar(Y) = y

Масова частка Оксигену в речовині X4Y2O7 становить:

0,6292(4x + 2y + 112) = 112

4x + 2y + 112 = 178

4x + 2y = 66

y = 33 – 2x

Масова частка Оксигену в речовині X3YO4 становить:

0,653(3x + y + 64) = 64

3x + y + 64 = 98

3x + y = 34

y = 34 – 3x

Складаємо систему рівнянь:

Система рівнянь

33 – 2x = 34 – 3x

x = 1

y = 33 – 2 ∙ 1 = 31

Ar(X) = 1, це Гідроген, H

Ar(Y) = 31, це Фосфор, P

Відповідь:

1) Формули речовин: H4P2O7, H3PO4;

2) кислоти;

3) В харчовій промисловості використовується ортофосфатна кислота H3PO4.

5. Вивести формулу речовини Х, яка при нагріванні розкладається на азот, хром(III) оксид та воду у масовому співвідношенні 7 : 38 : 18. Написати рівняння реакцій розкладу цієї речовини. Яке природне явище імітує розклад даної речовини? Яка маса твердого залишку утворюється при повному розкладі 13,3 г речовини Х.

Розв’язання:

X → N2 + Cr2O3 + H2O

Визначимо кількості речовин продуктів реакції. Нехай m(N2) = 7 г, m(Cr2O3) = 38 г, m(H2O) = 18 г.

n(N2) = 7/28 = 0,25 моль

n(Cr2O3) = 38/152 = 0,25 моль

n(H2O) = 18/18 = 1 моль

n(N2) : n(Cr2O3) : n(H2O) = 0,25 : 0,25 : 1 = 1 : 1 : 4

Отже, коефіцієнти в реакції розкладу наступні:

X = N2 + Cr2O3 + 4H2O

Молекула речовини Х має склад

N2H8Cr2O7 або (NH4)2Cr2O7

(NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O

Розклад даної речовини імітує вулкан.

n((NH4)2Cr2O7) = 13,3/252 = 0,05278 моль

В твердому залишку буде лише Cr2O3. Знайдемо його масу:

n(Cr2O3) = n((NH4)2Cr2O7) = 0,05278 моль

m(Cr2O3) = 0,05278 ∙ 152 = 8,023 г.

Відповідь:

1) X – (NH4)2Cr2O7;

2) (NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4H2O;

3) вулкан;

4) m(Cr2O3) = 8,023 г.

 

Додати коментар

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