Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 icon

Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1



НазваниеЗональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1
Дата конвертации05.07.2012
Размер55.08 Kb.
ТипЗадача

Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г.

Десятый класс.

Задача 10-1.

Для растворении смеси массой 18,55 г, состоящей из некоторого металла второй группы и его оксида, потребовалось 84,75 мл 36,5%-ной соляной кислоты (плотность 1,18 г/мл). Определите, о каком металле идет речь и его массовую долю в исходной смеси.

(9 баллов)

Задача 10-2.

Некоторый алкан массой 7,26 г смешали с хлором и выдерживали смесь при освещении до исчезновения окраски хлора. После отделения хлорпроизводных оставшийся газ пропустили через избыток раствора нитрата серебра. При этом объем газа уменьшился до 112 мл (н.у.) и образовалось 28,7 г осадка. Дальнейшие исследования показали, что полученная при хлорировании смесь содержит моно- и дихлорпроизводные алкана в молярном отношении 3:1. Объясните, зачем реакцию алкана с хлором проводили при освещении. Определите формулу алкана.

(8 баллов)

Задача 10-3.

При взаимодействии металла А с концентрированной кислотой В образуется газ С, обладающий резким запахом, и голубой раствор соли D. Газ С может взаимодействовать с газом Е, при этом образуется вода и вещество F желтого цвета. При нагревании вещества F c железом образуется черное вещество G, которое растворяется в соляной кислоте с образованием газа Е. Определите вещества А-G, напишите уравнения реакций. Для реакции металла А с кислотой напишите электронные уравнения, укажите окислитель и восстановитель.

(7 баллов)

Задача 10-4.

Сколько структурных изомеров возможно для состава с общей формулой С4H8Cl2? Напишите их структурные формулы и назовите. Какие вещества могут получиться при нагревании этих изомеров с избытком спиртового раствора гидроксида калия? Напишите уравнения этих реакций. (6 баллов)


^ Задача 10-5.

При электролизе раствора сульфата никеля на катоде выделилось 14,75 г металла, на аноде 3,36 л газа (н.у.). Объясните указанное соотношение веществ, напишите уравнения реакций, проходящих на катоде и аноде, рассчитайте массы всех веществ, полученных в ходе электролиза. (7 баллов)

Олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Решения задач.

^ Десятый класс.


Задача 10-1.
Уравнения реакций:

Me + 2HCl = H2 + MeCl2; MeO + 2HCl = MeCl2 + H2O; (2 балла)

Определим количество вещества HCl: m(рHCl) = V* = 84,75*1,18 = 100 г;

m(HCl) = m(рHCl)*w = 36,5 г; n = m/M: n(HCl) = 1моль (1 балл)

По уравнениям реакций видно, что общее количество вещества металл и его оксида в смеси равно 0,5 моль. Если бы смесь состояла только из металла, его молярная масса была бы равна:

M=m/n = 18,55/0,5 = 37,11 г/моль, Аr(Ме)макс=37,1

Если бы смесь состояла только из оксида:

M(МеО)=m/n = 18,55/0,5 = 37,11 г/моль, Аr(Ме)мин=21,1 (2 балла)

По таблице ПС определяем, что единственный металл второй группы, атомная масса которого попадает в этот интервал это магний Аr=24. (2 балла)

Если смесь содержит х г магния получаем уравнение:

х/24 + (18,55-x)/40 = 0,5; 5х + 3*18,55 – 3х = 60; х = 2,175

Массовая доля металла в смеси: w(Mg) = 2,175/18,55 = 0,117 = 11,7% (2 балла)

^ Всего 9 баллов.


Задача 10-2.

Реакция хлорирования алканов протекает по радикальному механизму, первой стадией которого является распад молекулы хлора на атомы под действием квантов света:

Cl2 2Cl∙ (1 балл)

Уравнения реакций хлорирования алкана:

СnH2n+2 + Cl2 = СnH2n+1Cl + HCl

СnH2n+2 + 2Cl2 = СnH2nCl2 + 2HCl (2 балла)

Пусть при этом образовалось 3х моль монохлоралкана и х моль дихлоралкана. Общее количество алкана, которое вступило в реакцию, при этом будет равно 4х моль, а количество вещества хлороводорода составит 5х моль.

При пропускании оставшихся газов через избыток раствора нитрата серебра выпадет осадок:

AgNO3 + HCl = AgCl? + HNO3; (1 балл)

То, что при этом часть газа не поглотилось, говорит о том, что в смеси присутствует алкан, не вступивший в реакцию с хлором.

Определим количество вещества остатка алкана и хлорида серебра:

n(СnH2n+2)ост = V/VM = 112*10-3/22,4 = 5 ммоль (1 балл)

n(AgCl) = m/M = 28,7/143,5=0,2 моль = 200 ммоль;

n(HCl) = 5x = 200 ммоль; x = 40 ммоль; n(СnH2n+2)пр = 40*4 = 160 ммоль

n(СnH2n+2)общ = 160 + 5 = 165 ммоль = 0,165 моль (2 балла)

Молярная масса алкана:

M = m/n = 7,26/0,165 = 44 г/моль; 14n+2 = 44; n =3; С3H8 – пропан (1 балл)

^ Всего 8 баллов.

Задача 10-3. Анализируя условие задачи, получаем:

А – медь, В – серная кислота, С – оксид серы(IV), D – сульфат меди, Е – сероводород, F – сера, G – сульфид железа(II). (7*0,5 = 3,5 балла)

Уравнения реакций:

1) Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O;

1 | Cu – 2e = Cu+2 | восстановитель - медь

1 | S+6 + 2e = S+4 | окислитель S+6, (1,5 балла)

2) SO2 + 2H2S; = 3S + 2H2O; (1 балл)

3) Fe + S = FeS (0,5 балла)

4) FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S (0,5 балла) ^ Всего 7 баллов.


Задача 10-4. Возможные 9 структурных изомеров:

CHCl2-CH2-CH2-CH3 – 1,1-дихлорбутан; CH3-CCl2-CH2-CH3 – 2,2-дихлорбутан;

CH2Cl-CHCl-CH2CH3 – 1,2-дихлорбутан; CH2Cl-CH2-CHCl-CH3 – 1,3-дихлорбутан;

CH2Cl-CH2- CH2-CH2Cl – 1,4-дихлорбутан;

CHCl2-CH(CH3)-CH3 – 1,1-дихлорметилпропан; (0,5 балла за каждую правильную

CH2Cl-CCl(CH3)-CH3 – 1,2-дихлорметилпропан; формулу, –0,5 балла за каждую

CH2Cl-CH(CH3)-CH2Cl – 1,3-дихлорметилпропан; неправильную, до 4,5 баллов;

без названия по 0,25 балла)

При нагревании этих изомеров с избытком спиртового раствора KOH происходит дегидрохлорирование. При этом образуются соответствующие алкины или диены, например:

1) CHCl2-CH2-CH2-CH3 + 2KOH = 2KCl + 2H2^ O + CH?C-CH2-CH3; (бутин-1)

2) CH3-CCl2-CH2-CH3 + 2KOH = 2KCl + 2H2O + CH3-C?C-CH3; (бутин-2)

3) CH2Cl-CH2-CHCl-CH3 + 2KOH = 2KCl + 2H2O + CH2=C=CH-CH3; (бутадиен-1,2)

4) CH2Cl-CH2-CH2-CH2Cl + 2KOH = 2KCl + 2H2O + CH2=C-CH=CH2; (бутадиен-1,3)

Для соединений разветвленного строения отщепление 2-х молекул HCl затруднено, и возможно образование кислородсодержащих соединений, например:

5) CH3-CH(CH3)-CHCl2 + 2KOH = 2KCl + H2O + CH3-CH(CH3)-CHO; (метилпропаналь)

6) CH2Cl-CH(CH3)-CH2Cl +2KOH= 2KCl +H2O +CH2=C(CH3)-CH2(OH); (метилпропен-1-ол-3)

(Три любых уравнения реакций по 0,5 балла до 1,5 балла) ^ Всего 6 баллов.

Задача 10-5.

При электролизе раствора сульфата никеля на катоде идет восстановление ионов никеля, на аноде – окисление молекул воды. Уравнение основной реакции:

2NiSO4 + 2H2O = 2Ni + O2 + 2H2SO4; (2 балла)

2 | Ni+2 + 2e = Ni | катод, восстановление

1 | 2H2O – 4e = O2 + 4H+ | анод, окисление

Количество вещества никеля: n(Ni) = m/M = 14,75/59=0,25 моль,

по уравнению реакции на аноде должно выделиться n1(O2) = n(Ni)/2 =0,125 моль,

Однако реально выделяется n(О2) = V/VM = 3,36/22,4 = 0,15 моль.

Это можно объяснить протеканием побочной реакции: 2H2O = 2Н2 + O2;

2 | 2H2O + 2e = Н2 + 2ОH| катод, восстановление

1 | 2H2O – 4e = O2 + 4H+ | анод, окисление (2 балла)

Во второй реакции выделяется n2(O2) = 0,15 - 0,125 =0,025 моль кислорода и на катоде n22) = 0,025*2 =0,05 моль водорода. Кроме того, по основной реакции в растворе образуется 0,25 моль H2SO4. Массы веществ полученных при электролизе: m = n*M;

m(O2) = 0,15*32 = 4,8 г; m(Н2) = 0,05*2 = 0,1 г; m(H2SO4) = 0,25*98 = 24,5 г; (3 балла)

Всего 7 баллов.

===================================================== Итого 37 баллов







Похожие:

Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconЗональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Девятый класс. Задача 9-1
Назовите вещества X1 рассчитайте массовую долю X5 в полученном растворе, если всего было использовано 200 г раствора едкого натра...
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconЗональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Одиннадцатый класс. Задача 11-1
Смесь одновалентного металла и его оксида массой 4,2 г растворили в воде, при этом получили 70 г раствора с массовой долей щелочи...
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconЗадачи для районной олимпиады школьников по химии 2007/2008 г Десятый класс. Задача 10-1
Для полного сгорания 0,1 моль алкана потребовалось 14,56 л кислорода (н у.). Установите формулу алкана. Существуют ли изомеры у этого...
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconДепартамент образования Ярославской области Центр образования школьников «Олимп» Всероссийская олимпиада школьников 2007-2008 учебного года Физика, 11 класс, школьный этап Задача №1 (5 баллов)
Какой электрический заряд пройдет по кольцу, если его повернуть около вертикальной оси на 900? Горизонтальная составляющая земного...
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconЗадачи для районной олимпиады школьников по химии 2007/2008 г Одиннадцатый класс. Задача 11-1
Определите формулу эфира и назовите его. Предложите формулы как минимум еще двух веществ, являющихся изомерами этого эфира, но относящихся...
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconЗадачи для районной олимпиады школьников по химии 2007/2008 г Девятый класс. Задача 9-1
Пдк) оксида углерода(II) в атмосферном воздухе равна 3 мг/мі. Вычислите объёмную долю со в атмосферном воздухе при предельно допустимой...
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconОбразовательный проект «Я познаю мир» XVII республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconОбразовательный проект «Я познаю мир» XVII республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconОбразовательный проект «Я познаю мир» XVII республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Зональная олимпиада школьников по химии 2007/2008 г. Десятый класс. Задача 10-1 iconОбразовательный проект «Я познаю мир» XVII республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Республиканская заочная олимпиада школьников по биологии, экологии, химии и географии
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов