Решите задачи.

1. В процессе дыхания человек за год потребляет 15% кислорода, содержащегося во вдыхаемом воздухе. За год в процессе дыхания человек выдыхает 200 кг углекислого газа. Считая, что объем выдыхаемого углекислого газа равен объему потребляемого кислорода, подсчитать, сколько воздуха вдыхает человек за год в м3.

(4 баллов)

2. В вашем распоряжении имеется вода, воздух, сера и кальций. Используя эти вещества и продукты их превращений, получите максимально возможное количество новых веществ. Напишите уравнения реакций.

(за каждое вещество по 1 баллу, 20 баллов)

3. Юный химик, проводя анализ бесцветного раствора, не содержащего осадка, определил в нем наличие следующих ионов: K+, NH4+, Fe2+, OH- MnO4-, Cl-, S2-. Какие ошибки допустил юный химик?

(6 баллов)

4. Смесь медных и цинковых опилок массой 10 г поместили в раствор соляной кислоты и нагрели до прекращения выделения газа. Масса оставшихся опилок составила 6 г. Найти массовую долю цинковых опилок в исходной смеси и объем выделившегося газа.

(5 баллов)

5. У вас имеются две одинаковые стеклянные колбы с герметичными кранами, объемом 2 л каждая. В одной из колб находится газообразный водород, в другой – газ метан (СН4). Давление газов в колбах одинаковое, и составляет 1,1 атм. Предложите два простейших способа, позволяющих определить, в какой колбе находится водород, а в какой – метан. Приведите, если нужно, уравнения реакций.

(8 баллов)

Ответы.

Задание 1.

1


Найдем количество вещества углекислого газа: 200/44=4, 55 кмоль.


1 балл

2


Посчитаем объём углекислого газа

4, 55*22,4 = 101,82 м3


1 балл

3


Тогда объём кислорода тоже равен 101, 82 м3


4


Если этот объём кислорода составляет только 15 % от воздуха, то весь объём воздуха можно найти из пропорции

101, 82 м3 – 15 %

V - 100%, тогда V= 101, 82*100/15 = 678,8 М3


2 балла



Всего


4 балла

Задание 2.

№


уравнение


балл


№


уравнение


балл

1


2Ca+O2=2CaO



1


11


Ca(OH)2 +SO2= CaSO3 + +H2O


1

2


Ca+S=CaS


1


12


2SO2 + O2=2SO3


1

3


Ca+2H2O=Ca(OH)2 +H2


1


13


H2O + SO3 =H2SO4


1

4


Ca(OH)2 +2H2SO4 = =Ca(HSO4)2+2H2O


1


14


CaO + SO3 =CaSO4



1

5


2H2O ток =2H2 +O2



1


15


CaH2 +2H2O=Ca(OH)2 + +2H2


1

6


S + О2 = SО2


1


16


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


1

7


3Ca +N2=Ca3N2



1


17


Ca(OH)2 +CO2=CaCO3+ +H2O


1

8


Ca3N2 +6H2O=3Ca(OH)2 + +2NH3



1


18


Ca(OH)2 +CO2=Ca(HCO3)2


1

9


Ca+H2=CaH2



1


19


Ca(OH)2 +H2SO4 = =CaSO4+2H2O


1

10


Ca(OH)2 +2SO3=Ca(HSO4)2




20


Ca(OH)2 +SO3= CaSO4 + +H2O










Всего


20 баллов

Задание 3.

1


В бесцветном растворе не могут содержаться «цветные» ионы - Fe2+, MnO4-


2 балла

2


Одновременно в растворе не могут находиться ионы NH4+и OH- , так как образуется газ, и часть ионов из раствора улетучится


1 балл

3


Одновременно в растворе не могут находиться ионы Fe2+и OH- , так как образуется осадок, и часть ионов покинет раствор


1 балл

4


Одновременно в растворе не могут находиться ионы Fe2+ и S2- , так как образуется осадок, и часть ионов покинет раствор


1 балл

5


Юный химик неправильно определил перечисленные ионы, указав пары, которые одновременно в растворе находиться не могут


1 балл



Всего


6 баллов

Задание 4.

1


Так как в смеси содержатся разные по активности металлы, то определили, что оставшимися опилками будут медные (пассивный металл), их масса 6г,


1 балл

2


Тогда масса цинковых опилок: 10 - 6 =4 г.


1 балл

3


Массовая доля цинковых опилок: 4/10 = 0, 4 (или 40%)


1 балл

4


По уравнению Zn + 2 HCl =ZnCl2 + H2, определяем, что количества цинка и водорода равны. Т.е. 4/65 = 0,0615 моль.

Тогда, объём водорода

V= 0, 0615*22,4 = 1, 3785 л.


1 балл

1 балл



Итого


5 баллов

Задание 5.

1.


Если колбы действительно одинаковы, достаточно их взвесить – колба с водородом легче


2 балла

2.


При поджигании выходящего из колбы газа водород горит бесцветным пламенем, а метан – спокойным голубоватым, или светящимся (из-за образования раскаленных частичек угля в пламени) – по 1 баллу за каждое объяснение


всего 2 балла

3.


Написаны уравнения реакций:

2H2 + O2 = 2 H 2 O

CH4 + 2 O2 = CO2 + 2H2 O


по 1 баллу за уравнение

4.


Кроме того, углекислый газ, полученный при горении метана, можно обнаружить, если подержать над пламенем стакан с холодной водой, смоченный снаружи известковой водой (или другим приспособлением с тем же химизмом):

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2 O


2 балла



Итого:


8 баллов

Всего 43 балла.