Главная / Олимпиады / Олимпиада по химии 10 класс. Вариант 8
Мне нравится

Олимпиада по химии 10 класс. Вариант 8

1749
ГДЗ химия

Общее время выполнения работы – 4 часа

Задание 1.

При растворении в одном объеме воды 450 объемов газообразного HCl (н.у.) получили раствор с плотностью 1,21 г/мл.

1. Вычислите массовую долю HCl в полученном растворе.

2. Какое количество HCl содержится в 100 мл этого раствора?

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Примем, что объем раствора равен 1 литру, тогда объем растворенного хлороводорода равен 450 литров.

2

Найдем массу воды: m(H2O) = V·? = 1000мл·1г/мл = 1000г (плотность воды равна 1 г/мл)

2

Найдем массу газа: m(HCl) = [V(HCl)·M(HCl)]:Vm= [450·36,5]:22,4 = 733,26(г)

3

Найдем массу полученного раствора соляной кислоты:

m(р –ра НСl) = m(HCl) + m(H2O) = 1000 +733,26 = 1733,26(г)

3

Найдем массовую долю соляной кислоты в растворе:

?(HCl) = m(HCl):m(p–pа) = 733,26:1733,26 = 0,423 (42,3 %)

3

Найдем массу 100 мл полученного раствора: V·? = 100мл ·1,21 г/мл = 121 г

2

Найдем массу HCl в 100 мл раствора: m(HCl) = ?·m(p–pа) = 0,423·121 =51,2 (г)

3

Найдем количество вещества HCl: ?(HCl) = m:M = 51,2 :36,5 = 1,4 (моль).

2

Все элементы ответа записаны неверно

0

Максимальный балл

20

 

Задание 2.

При гидрировании смеси бутана и бутена-2 плотность ее (смеси) по водороду возросла на 0,5.

1. Вычислить состав исходной смеси в объемных процентах.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Обозначим плотность по водороду исходной смеси за Z. Тогда молярная масса смеси газов будет: М(смеси) = D(H2)·2 = 2Z.

1

Рассмотрим газовую смесь количеством вещества в 1 моль. Пусть ?(С4Н8) в этой смеси было Х моль, тогда ?(С4Н10) = (1–Х) моль

2

m(С4Н8) = M(С4Н8) · ?(С4Н8) = 56X

3

m(С4Н10) = M(С4Н10) · ?(С4Н10)  = 58(1–X)

3

При гидрировании газовой смеси бутен-2 превращается в бутан:

СН3–СН=СН–СН3 + Н2 ? СН3–СН2–СН2–СН3

Из уравнения реакции видно, что ?(С4Н8) = ?(С4Н10), то есть количество моль смеси не изменяется.

2

 

 

Так как D(H2) после гидрирования возросла на 0,5, то молярная масса газа составит: М(газа) = 2·(Z + 0,5)

3

Получили систему уравнений с двумя неизвестными:

56Х + 58(1–Х) = 2Z

58 = 2(Z + 0,5)

X = 0,5

Z = 28,5

4

Так как Х = ?(С4Н8) = 0,5 моль, то ?(С4Н10)=(1–Х)= 0,5 моль и, следовательно, в исходной смеси количество моль (соответственно и объемы) были равны. Таким образом, в исходной смеси содержалось 50 %  С4Н8 и 50 % С4Н10 в объемных процентах.

1

 

1

Все элементы ответа записаны неверно

0

Максимальный балл

20

 

Задание 3.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

H2O HI KOH + H2O2 HCl
KFeO2 ? X1 ? X2 ? X1 ? Na2FeO4 ?X3

 

 Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

KFeO2 + 2H2O = Fe(OH)3? + KOH

4

2Fe(OH)3 +6HI = 2FeI2 + I2? + 6H2O

4

2FeI2 + 4KOH + H2O2 = 2Fe(OH)3 + 4KI

4

2Fe(OH)3 + 3Br2 + 10NaOH = 2Na2FeO4 + 6NaBr +8H2O

4

2Na2FeO4 + 16HCl = 2FeCl3 +3Cl2? +4NaCl + 8H2O

4

Все элементы ответа записаны неверно

0

Максимальный балл

20

 

Задание 4.

Различные виды топлива характеризуются   теплотворной способностью (ТС). ТС – это тепловой эффект, который соответствует сгоранию 1 кг твердых и жидких видов топлива или 1 м3 для газообразного топлива.

1. Вычислите теплотворную способность  угля в (кДж/кг), содержащего 87% углерода и 13% негорючих примесей, если  ?Н0(С) графит = 0 кДж/моль, ?Н02) газ = 0 кДж/моль, ?Н0(СО2)газ = –393,8 кДж/моль.

2. Основной компонент природного газа – метан. Вычислите теплотворную способность  природного газа в (кДж/м3), считая, что в нем содержится 95 % метана, если ?Н0(СН4)газ = – 74,86 кДж/моль, ?Н02О)газ = – 241,98 кДж/моль,  ?Н02) газ = 0 кДж/моль, ?Н0(СО2)газ = –393,8 кДж/моль.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1. С(гр.) + О2(г) = СО2(г)

1

По закону Гесса   ?Н0реакции = ?Н0(СО2)газ – [?Н02) газ + ?Н0(С)графит)], подставив данные, получим  ?Н0реакции = – 393,8 кДж/моль.

2

1

Теплота сгорания этой реакции Q = – ?Н0реакции; Q = 393,8 кДж/моль.

1

Для вычисления теплотворной способности возьмем образец угля массой 1 кг, тогда в нем будет содержаться углерода:

m(С) = ?(С)·m(угля) = 0,87·1000г = 870г

1

 

1

Рассчитаем ТС угля:

ТС(угля) = 393,8 кДж/моль · (870г : 12г/моль) / 1кг = 28550,5 кДж/кг.

Или:

?(С) = m(С):M(C) = 870г : 12г/моль = 72,5 моль

Q = 393,8  кДж/моль ·72,5 моль = 28550,5  кДж

ТС(угля) = 28550,5  кДж : 1кг = 28550,5 кДж/кг.

 

3

или

1

1

1

2. Уравнение сгорания метана: СН4(г)  +  2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О (г)

1

По закону Гесса   ?Н0реакции = [?Н0(СО2)газ +  2 ?Н02О)газ] – [2?Н02) газ + ?Н0(СН4) газ]

0реакции  = [(– 393,8) + (–2·241,98)] – [0 + (–74,86)] = – 802,9 (кДж/моль)

2

 

1

Теплота сгорания этой реакции Q = – ?Н0реакции; Q = 802,9 кДж/моль

1

Для вычисления теплотворной способности газообразного топлива возьмем образец метана объемом 1 м3, тогда в нем будет содержаться метана:

V(С) = ?(СH4)·V(природного газа) = 0,95·1м3 = 0,95 м3= 950 л

1

 

1

Рассчитаем ТС природного газа:

ТС(СН4) = 802,9 кДж/моль · (950 л : 22,4 л/моль) / 1м3 = 34051,6 кДж/м3.

Или:

?(СH4) = V(СH4):Vm = 950 л : 22,4 л/моль = 42,41 (моль)

Q = 802,9 кДж/моль · 42,41 моль = 34051,6 кДж

ТС(угля) = 34051,6 кДж : 1м3 = 34051,6 кДж/м3

 

3

или

1

1

1

Все элементы ответа записаны неверно

0

Максимальный балл

20

 

Задание 5.

В шести пробирках без надписей находятся безводные соединения: оксид фосфора (V), хлорид натрия, сульфат меди, хлорид алюминия, сульфид алюминия, хлорид аммония.

1. Как можно определить содержимое каждой пробирки, если имеется только набор пустых пробирок, вода и горелка? Предложите план анализа.

2. Напишите уравнения реакций.

3. Укажите признаки реакций.

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Небольшое количество каждого из веществ помещаем в воду:

1

CuSO4+5H2O = CuSO4·5H2O

(образуется голубой раствор  кристаллогидрата);

2

1

Al2S3 + 6H2O   = 2Al(OH)3? + 3H2S?

(выпадает осадок и выделяется газ с неприятным запахом);

2

1

AlCl3 + 6H2O = A1C13· 6H2O + Q

AlCl3+ H2O =    AlOHCl2 + HCl
AlOHC12 + H2О = Al (OH)2Cl + HCl

А1(ОН)2С1 + Н2О = А1(ОН)3? + НСl

(выпадает осадок)

1

1

1

1

1

P2O5 + H2O = 2HPO3

HPO3+H2O = H3PO4

(бурная реакция с выделением большого количества тепла, образуется прозрачный раствор).

1

1

1

Два вещества — хлорид натрия и хлорид аммония — растворяются, не реагируя с водой;

Их можно различить:

1) нагревая сухие соли (хлорид аммония возгоняется без остатка):

NH4Cl ?  NH3?  +  HCl?;

2) По окраске пламени: соединения натрия окрашивают пламя в желтый цвет.

1

 

 

2

 

2

Все элементы ответа записаны неверно

0

Максимальный балл

20

Сохранить
Загрузка...