Решите задачи.

Задание 1.

Вещество, полученное при сжигании 24 г кальция в кислороде, растворили в 164,25 г раствора соляной кислоты, содержащего 20% хлороводорода. Раствор выпарили и прокалили. Определите состав и массу сухого остатка.

(20 баллов)

Задание 2.

При сливании двух неизвестных растворов получен раствор, содержащий только ионы Na+ и Cl–. Подберите примеры пяти пар исходных веществ, необходимых для получения такого раствора. Запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

(20 баллов)

Задача 3.

При нормальных условиях в одном объеме воды плотностью 1000 г/л растворяется 500 объемов хлороводорода. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в таком растворе.

(25 баллов)

Задание № 4.

Один из элементов периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева образует оксид, массовая доля кислорода в котором составляет 30,5 %. Элемент проявляет в этом оксиде степень окисления, равную +4. Определите относительную атомную массу этого элемента и назовите его.

(5 баллов)

Задание №5.

Напишите уравнения реакций, соответствующие следующим превращениям (А, Б, В — соединения меди):
http://repetitors.info/txt/chim/olimp/mosk_gor_reg_2007/region9_2007/region9_2007_1.jpg

В переходах: Б→В и В→CuSO4 определите восстановитель и окислитель

(20 баллов)

Сумма баллов – 90 (100%).

Ответы.

Задание 1.

Вещество, полученное при сжигании 24 г кальция в кислороде, растворили в 164,25 г раствора соляной кислоты, содержащего 20% хлороводорода. Раствор выпарили и прокалили. Определите состав и массу сухого остатка.

Решение

№

п/п




баллы

1


Составлены уравнения реакций

2Са + О2 = 2СаО (1)

СаО + 2HCl = CaCl2 + H2O (2)


5б

2


Рассчитаны количества вещества кальция и соляной кислоты

m(HCl в растворе) = 164,25 · 0,2 = 32,85 г

n(HCl) = 32,85/36,5 = 0,9 моль

n(Са) = 24/40 = 0,6 моль


5б.

3


Определен избыток оксида кальция

По уравнению реакции (1)
n(СаО) = n(Са) = 0,6 моль

По уравнению реакции (2) n(СаО) = 0,5·n(HCl) = 0,45 моль

Следовательно, n(СаО), не вступившего в реакцию (2) = 0,6 – 0,45 = 0,15 моль


5б.

4


В результате реакции по уравнению (2) образуется 0,45 моль CaCl2.

После выпаривания раствора (испаряется вода) и прокаливания (кристаллогидраты разлагаются)
в сухом остатке останется 0,15 моль СаО и 0,45 моль CaCl2.

Масса сухого остатка = m(CaO) + m(CaCl2) =
= 0,15 · 56 + 0,45 · 111 = 8,4 + 49,95 = 58,35 г.
Ответ: Сухой остаток состоит из СаО и CaCl2, масса сухого остатка 58,35 г


5б



Максимальный балл


20

Задание 2.

При сливании двух неизвестных растворов получен раствор, содержащий только ионы Na+ и Cl–. Подберите примеры пяти пар исходных веществ, необходимых для получения такого раствора. Запишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

Решение

№

п/п




баллы

1


NaOH + HCl = NaCl + H2O


2б

2


BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaCl


3б.

3


CuCl2 + Na2S = CuS↓ + 2NaCl


5б.

4


CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl


5б

5


Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O


5б



Максимальный балл


20

Задание 3

При нормальных условиях в одном объеме воды плотностью 1000 г/л растворяется 500 объемов хлороводорода. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в таком растворе.

Решение

№

п/п




баллы

1


Объем воды принят за 1 л, тогда в нем будет растворено 500 л хлороводорода.

Рассчитано количество вещества HCl:



5б

2


Рассчитана масса хлороводорода:

M(HCl) = n(HCl) х M(HCl) = 22,32 моль х 36,5 г/моль = =815 г


5б.

3


Рассчитана масса воды:



5б.

4


Найдена масса раствора (складывается из массы воды и растворенного в ней хлороводорода):



5б

5


Рассчитана массовая доля хлороводорода:



5б



Максимальный балл


25

Задание 4.

Один из элементов периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева образует оксид, массовая доля кислорода в котором составляет 30,5 %. Элемент проявляет в этом оксиде степень окисления, равную +4. Определите относительную атомную массу этого элемента и назовите его.

Решение

№ п/п




баллы

1


ЭО2


2б

2


ω (О) = Ar(О)•2 / Ar(Э) + Ar(О)•2

0,305 = 32 / х + 32

Х = 73 - германий


3б



Максимальный балл


5

Задание №5.

Напишите уравнения реакций, соответствующие следующим превращениям (А, Б, В — соединения меди):
http://repetitors.info/txt/chim/olimp/mosk_gor_reg_2007/region9_2007/region9_2007_1.jpg

В переходах: Б→В и В→CuSO4 определите восстановитель и окислитель

Решение

№

п/п




баллы

1


CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2↓ + K2SO4


3б

2


Cu(OH)2 = CuO + H2O (нагревание)


3б.

3


CuO + H2 = Cu + H2O

Водород - восстановитель, медь - окислитель


5б.

4


Cu + HgSO4 = CuSO4 + Hg (или другой правильный ответ)

Медь - восстановитель, ртуть - окислитель


5б

5


CuSO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + Cu(NO3)2 (или другой правильный ответ)


4б



Максимальный балл


20