А. М. Красникова химия 10 класс Задача



Дата26.06.2018
өлшемі63.39 Kb.
#34021
түріЗадача

Решения заданий заочного тура (Интернет-тура)

XI Республиканской олимпиады имени А.М. Красникова

ХИМИЯ

10 класс

Задача 1. Массовая доля кислорода в оксиде некоторого металла составляет 22,55%, а в другом оксиде этого металла – 50,48%. Составьте формулы этих оксидов.

Решение.

Представим формулу первого оксида как Ме2ОХ.

2 : х = (77,45/Ме) : (22,55/16);

2/х = (77,45*16)/(22,55*Ме);

Ме = 27,48х.

При х =2, Ме = 55,0 г/моль, что соответствует молярной массе марганца. Формула оксида – MnO.


Представим формулу второго оксида как Ме2ОУ.

2 : у = (49,52/Ме) : (50,48/16);

2/у = (49,52*16)/(50,48*Ме);

Ме = 7,85у.

При у =7, Ме = 55,0 г/моль, что соответствует молярной массе марганца. Формула оксида – Mn2O7.
Задача 2. Углеводород (А), с плотностью по водороду равной 21, содержит 85,7% углерода по массе. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

Решение.

Запишем формулу углеводорода А в общем виде СХНУ.

Определим простейшую формулу А (для этого найдем отношение индексов х : у):
х : у = W(C)/M(C) : W(H)/M(H) = 85,7/12 : 14,3/1 = 7,14 : 14,3 = 1 : 2,
таким образом, простейшая формула углеводорода А – СН2 а М(СН2) = 14 г/моль.
Для перехода от простейшей формулы к истинной необходима информация о молярной массе вещества.
Представим истинную формулу углеводорода А в виде – (СН2)Z

По относительной плотности определим молярную массу углеводорода (А):



;  M(СХНУ) = 21*2 = 42(г/моль).
Очевидно, что М(СХНУ) = M(СН2)Z,
следовательно z = М(СХНУ)/М(CH2) = 42/14 = 3.

Итак, истинная формула углеводорода А – (CH2)3 или С3Н6.


Ответ: С3Н6.
II-й способ.

Для тех кто знаком с основами органической химии.

Запишем формулу углеводорода А в общем виде СХНУ.

Определим молярную массу углеводорода (А):

M(СХНУ) = М(С)*х + М(Н)*у = (12х + у)(г/моль)



По относительной плотности определим молярную массу углеводорода (А):



;  M(СХНУ) = 21*2 = 42(г/моль).
Очевидно, что 12х + у = 42.

Перебирая значения х и у приходим к одному решению уравнения: х = 3; у = 6.


Задача 3. Минерал берилл содержит 31,29% кремния, 53,63% кислорода, алюминий и бериллий. Выведите формулу минерала.

Решение.

Запишем формулу минерала в виде SiХОУAlZBeK.

Мы знаем все элементы, присутствующие в минерале, однако не знаем массовое содержание алюминия и бериллия. Для их определения воспользуемся уравнением ЭН, с учетом того, что с.о. Be = +2, Si = +4, Al = +3, О = –2;
W(Al) = 100% – (31,29% + 53,63% + W(Be)%) = (15,08 – W(Be))%.
(+4)x + (–2)y + (+3)z + (+2)к= 0
.
Решив уравнение, получаем:
W(Be) = 5,03%, a W(Al) = (15,08 – 5,03) = 10,05%.
Теперь определим формулу минерала:
x : у : z : k =1,117 : 3,351 : 0,3722 : 0,5588 = 6 : 18 : 2 : 3.
Итак, формула берилла Si6О18Al2Be3 или Al2О3*3ВеО*6SiО2.

Ответ: Al2О3*3ВеО*6SiО2.
Задача 4. При окислении 10,2г органического вещества было получено 7,95г карбоната натрия, 5,04л (н.у.) углекислого газа и 6,85г воды. Установите формулу вещества (простейшая формула совпадает с истинной).

Решение.

Решаем задачу как и в предыдущем примере помня, что углерод входит в состав CO2 и Na2CO3.

Находим количество и массу водорода:

n(H) = 2n(H2O) = 2m(H2O)/M(H2O) = 2*6,75/18 = 0,75 (моль)

m(H) = n(H)*M(H) = 0,75*1 = 0,75 (г).
Определяем количество и массу углерода:

n(C) = n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 5,04/44 = 0,225 (моль)

m(C) = n(C)*M(C) = 0,225*12 = 2,70 (г)

n(C) = n(Na2CO3) = m(Na2CO3)/M(Na2CO3) = 7,95/106 = 0,075 (моль)

m(C) = n(C)*M(C) = 0,075*12 = 0,9 (г)

m(С) = 2,70 + 0,9 = 3,6(г)

n(С) = 0,225 + 0,075 = 0,3(моль).
Рассчитываем количество и массу натрия:

n(Na) = 2n(Na2CO3) = 2*0,075 = 0,15(моль)

m(Na) = n(Na)*M(Na) = 0,15*23 = 3,45(г)
Проверяем наличие в веществе кислорода:

m(О) = 10,2 – m(C) – m(H) – m(Na) = 10,2 – 3,6 – 0,75 – 3,45 = 2,4(г)

n(О) = m(О)/М(О) = 2,4/16 = 0,15(моль).
Установим формулу вещества:
n(C) : n(H) : n(О) : n(Na) = 0,3 : 0,75 : 0,15 : 0,15 = 2 : 5 : 1 : 1.
Таким образом, неизвестное вещество имеет формулу C2H5ONa – этилат натрия.
Ответ: C2H5ONa – этилат натрия.

Задача 5. На сгорание углеводорода требуется объем кислорода в 2 раза больший, чем объем паров этого углеводорода (объемы измерены при одинаковых давлении и температуре). Определите формулу углеводорода.

Решение.

Запишем уравнение реакции в общем виде:


CХHУ + (х + 0,25у)О2 = хCO2 + 0,5уH2O.
В соответствии с законом Гей-Люссака составим уравнение:
.
Упрощая выражение, приходим к следующему уравнению
х + 0,25у = 2,
только при х = 1 а у = 4 брутто-формула углеводорода отвечает критериям существования органического соединения.

Таким образом, формула углеводорода СН4.


Ответ: СН4 – метан.
Задача 6. Гидрид металла массой 4 г обработали кислотой. При этом выделилось 11,2 л водорода (н.у.). Определите формулу гидрида.

Решение.

Запишем уравнение химической реакции:


аMeHn + nHaA = anH2 + МеaAn
В соответствии с уравнением реакции и количественными данными составляем пропорцию, упрощая которую получаем уравнение с двумя переменными:
,
.
M(Me) = 7n. Перебираем возможные значения n:
при n = 1, M(Me) = 7 г/моль, что соответствует молярной массе лития.
Ответ: LiН – гидрид лития.
Задача 7. В порции кристаллогидрата ацетата калия содержится 3,612*1023 атомов углерода и 1,084*1024 атомов водорода. Найдите число атомов кислорода в этой порции кристаллогидрата.

Решение.

Формула кристаллогидрата CH3COOK*nH2O.

Введем обозначения:

Nа(О)1 – количество атомов кислорода в твердой соли;

Nа(О)2 – количество атомов кислорода в воде.

Соответственно и для атомов водорода – Nа(Н)1 и Nа(Н)2.


Общее число атомов кислорода в кристаллогидрате будет равно

Nа(О) = Nа(О)1 + Nа(О)2.

Nа(О)1 = Nа(С) = 3,612*1023 по условию.

Nа(Н) = Nа(Н)1 + Nа(Н)2.

Nа(Н)1 = (3/2)*Nа(О)1 = 3*3,612*1023/2 = 5,418.*1023.
Определим число атомов кислорода в воде.

Nа(Н)2 = Nа(Н) – Nа(Н)1 = 1,084*1024 – 5,418.*1023 = 5,422*1023.

Nа(О)2 = (1/2)Nа(Н)2 = 5,422*1023/2 = 2,711*1023.

Nа(О) = Nа(О)1 + Nа(О)2 = 3,612*1023 + 2,711*1023 = 6,323*1023.


Ответ: Nа(О) = 6,323*1023.
Задача 8. Определите молекулярную формулу вещества, состоящего из азота, кислорода, водорода и фосфора, если известно, что массовая доля кислорода в нем равна 48,5%, а число атомов водорода в 2,25 раза больше числа атомов кислорода. Молярная масса вещества меньше 200.

Решение.

Запишем формулу вещества в общем виде PАNВ(ОН2,25)Х.




значения х

1

2

3

4



8

и т.д.

Nа(H)

2,25

4,5

6,75

9



18



Минимальное значение х, при котором количество атомов водорода в молекуле будет целым числом равно 4, что соответствует 4 атомам кислорода.

Определим молярную массу исходного вещества:
;
г/моль, что удовлетворяет условию задачи.
(Значения х > 4 т.е. 8,16 и т.д. не удовлетворяют условию задачи, т.к. в этих случаях М(соед.) будет больше 200).
Определим значение у.

Очевидно, что М(соед.) = М(PN2)*у + М(ОН2,25)*х.

Подставляем численные значения, и решаем уравнение относительно у:

132 = 59у + 73; у = 1.


Таким образом формула исходного вещества (PN2)1(ОН2,25)4, или PN2О4Н9 что соответствует гидрофосфату аммония – (NH4)2HPO4.

Задача 9.

Расшифруйте схему превращений. Напишите соответствующие уравнения реакций.




Решение.
8Р + 3Ва(ОН)2(конц) + 6Н2О = 3Ва(H2PO2)2 + 2PH3

3Ва(H2PO2)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2H3PO2

2H3PO2 = H3PO4 + PH3 или

H3PO2 + 2H2SO4(конц) = H3PO4 + 2SO2 + 2H2O

2H3PO4 + 3Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 6H2O

Ca3(PO4)2 + 5C +3SiO2 = 3CaSiO3 + 2P + 5CO

2P + 3Ca = Ca3P2
Задача 10. (М-2003-3)

Расшифруйте схему превращений. Напишите соответствующие уравнения реакций.



Решение.

Cl2 + 2KOH =KCl + KClO + H2O

3KClO = KClO3 + 2KCl (60оС)

4KClO3 = 3KClO4 + KCl

KClO4 + KCl + 2O2

2KCl(расплав) = 2К + Cl2 (электролиз)



3Cl2 + 6КOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O
Каталог: sites -> default -> files
files -> «келісемін» Қазақстан Республикасының Қорғаныс және аэроғарыш өнеркәсібі Министрі
files -> 016 жылдың тоқсанында Солтүстік Қазақстан облысы Әділет департаментімен тіркелген жергілікті өкілді және атқарушы органдарының нормативтік құқықтық актілерінің тізбесі
files -> 016 жылдың және 31 қаңтар аралығында бсұ Санитарлық және фитосанитарлық шаралар бойынша Комитетпен жарияланған, хабарлама тізімі
files -> Ќазаќстан Республикасыныѕ мемлекеттік ќўпияларын ќорєаудыѕ
files -> Заң жобаның ғылыми құқықтық сараптаманың
files -> Беткі сулардың сапасын талдау: НҰра өзені алабының мысалында
files -> Қазақстан Республикасы Әділет министрлігімен 2012 жылдың қаңтарда тіркелген
files -> Этносаралық Үйлесімділік жүйесіндегі саяси-мәдени механизмдердің орны әлеуметтік ғылым магистрі, аға оқытушы Сыздықова С. М


Достарыңызбен бөлісу:




©kzref.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет