Методичні рекомендації для проведення позакласної роботи при підготовці дітей до олімпіади. Для учителів хімії, учнів, які цікавляться хімією



Сторінка3/5
Дата конвертації29.04.2016
Розмір0.84 Mb.
1   2   3   4   5

H2SO3 + H2O + Br2 = H2SO4 + 2HBr.

6) Складаємо схему переходу від МеS до Н2SО4, включаючи бром (за умовою задачі дано його масу):

38,8 г 82 г

МеSSO2H2SO4Br2

(а + 32)г/моль 160 (г/моль)

за пропорцією знаходимо атомна масу шуканого металу (а):

38,8 : (а + 32) = 64 : 160; 64 (а+32) = 38,8·160; Звідси а = 65, отже шуканий метал – цинк, оксид якого проявляє амфотерні властивості, що задовольняє умови нашої задачі.

Відповідь: Склад вихідної солі – ZnS.
4. При розчиненні 75 г кристалогідрату СuSО4∙5Н2О утворився розчин з масовою часткою солі 15%. Обчисліть масу води, в якій було розчинено кристалогідрат. (2006-07 н.р., Роговик О.В.)
Авторський варіант розв’язку:

m(CuSO4·5Н2О) = 75 г 1). Знаходимо масу купрум (ІІ) сульфату в

ω(CuSO4) = 15% кристалогідраті M(CuSO4) = 160г/моль;

_________________________________ М(CuSО4·5Н2О) = 250 г/моль.

m(Н2О) - ? m(CuSО4) = (75г • 160г) : 250г = 48г.

2). Знаходимо масу кінцевого розчину:

m(р-ну) = [m(CuSО4) • 100%] : ω(CuSО4);

m(р-ну) = (48 г • 100%) : 15% = 320 г.

3). Визначаємо масу води: m(Н2О) = 320г – 75г = 245г.



Відповідь: До 75г кристалогідрату необхідно добавити 245г води, що одержати 15% розчин купрум (ІІ) сульфату.
5. Активоване вугілля масою 1 г має поглинальну поверхню 975 м2. Що уявляє собою активоване вугілля, де його застосовують? Розрахуйте, скільки молекул нітроген діоксиду може бути поглинуто 1 мм2 активованого вугілля, якщо 10 г його поглинає 10 мг нітроген діоксиду. (2006-07 н.р., Гальчук Н.П.)
Авторський варіант розв’язку

Дано:

m1ак) = 1г 1). Яку площу має 10г активованого вугілля ?

m2(Cак) = 10г Sзаг = 975 м2 • 10 = 9,75·103 м2 = 9,75·109 мм2.

m2(NO2) = 1 2). Скільки молекул нітроген (ІV) оксиду

S1 = 975 м2 міститься в 10 мг ? М(NО2) = 78 г/моль.

S2 = 1 мм2 N = [NА · m(NO2)] : M(NO2);

______________ N = (6,02 · 1023 · 0,001) : 78 = 7,7 · 1018 (молекул)

Nмол(NO2) - ? 3). Cкільки молекул поглине 1 мм2 активованого

вугілля: N = (7,7∙1018) : (9,75∙109) = 7,9∙108 (молекул)
6. На початку XVIII ст. Гуллівер відвідав Велику академію наук у Лагадо і побачив, як учені добу­вають селітру з повітря. Які речовини називають селітрами? Яку із селітр можна добути з повітря ? Які операції виконували вчені під час добуван­ня селітри? Напишіть рівняння і вкажіть умови проведен­ня реакцій. Які властивості селітри дали можливість лагадійцям використовувати її у сільському госпо­дарстві, медицині та для розваг?( 2006-07 н.р., Шушваль І.І.)
Авторський варіант розв’язку:

1) Селітри — це нітрати активних металів, на­самперед лужних: КNО3 - калійна (чилійська) селітра; NаNО3 - натрієва селітра, NН43 – аміачна селітра.

2) 3 повітря можна добути аміачну селітру - NН43.

3) Спочатку з повітря необхідно виділити азот і кисень шляхом охолодження повітря. Воду краще з повітря не виділяти (водяної пари в повітрі за­надто мало, операція непродуктивна), а взяти з якого-небудь джерела;

2О → 2Н2↑ + О2↑ (електроліз);

N2 + 3Н2 → 2NН3 (нагрівання на каталізаторі при підвищеному тиску);

4NН3 + 5O2 → 4NО + 6Н2O (каталітичне окиснення);

4NО + 3О2 + 2Н2 → 4НNО3;

НNО3 + NH3 → NН33

4) Аміачна селітра — цінне азотне добриво. У медицині її можна використовувати для наркозу, оскільки при її розкладі виділяється нітроген (І) оксид звеселяючий газ: NH4NO3 → N2O + 2Н2O.

За цією реакцією відбувається розклад з вибу­хом, що дає змогу використовувати сіль у піро­техніці (виготовлення феєрверків).
7. Якщо весь кисень, що міститься в повітрі (21%) перейде в озон, яка буде густина одержаної газової суміші за повітрям? ( 2007-08 н.р., Гальчук Я.А.)
Авторський варіант розв’язку

Повітря складається з кисню (21%), азоту (78%), аргону (1%), рештою газів (водяна пара, вуглекислий газ, інші інертні гази) можемо знехтувати, так як їх вміст у повітрі порівняно незначний.

Припустимо, що в озон перейшов кисень із 100 л повітря.

Згідно із рівнянням реакції: 3О2 = 2О3 з 21 л кисню утвориться 14 л озону, а загальний об’єм газової суміші зменшиться на 7 л і становитиме 93 л.

Визначимо загальну масу цього об’єму.

1. 22,4 л озону має масу 3х16=48 г, а 14 л – у. у = (48х14):22,4 = 30 г.

2. 22,4 л аргону має масу 40 г, а 1 л – у. у = (40х1):22,4 = 1,79 г.

3. 22,4 л азоту має масу 2х14=28 г, а 78 л – у.

у = (28х78):22,4 = 97,5 г.

Загальна маса суміші: 30 + 1,79 + 97,5 = 129,29 (г.)

Визначимо масу одного моля суміші:

93 л суміші має масу 129,29 г , а 22,4 л – х.

х = (129,29•22,4): 93 = 31,14 г.

Знайдемо густину суміші за повітрям.

Dпов = 31,14 : 29 = 1,07.
8. На шальках терезів перебувають у рівновазі однакові посудини, в кожну з яких налито по 100 г розчину хлоридної кислоти однакової концентрації. В одну посудину добавлено 0,7 г порошку заліза. Яку масу алюмінію потрібно добавити у другу посудину, щоб після повного розчинення обох металів у кислоті терези знову були у рівновазі? (2008-2009 н.р., Гальчук Н.П.)
Авторський варіант розв’язку:

1). Знаходимо масу водню, яка виділиться під час реакції кислоти з залізом:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 m(H2) = (0,7·2) : 56 = 0,025г

56 г 2 г

2). У відповідній посудині залишиться 100 г + 0,7 г – 0,025 г = 100,675 г.

3). Збільшення маси склянки з кислотою після добавлення заліза і виділення водню становить 0,675 г.

4). Таке саме збільшення маси склянки має бути і для вмісту другої склянки:

2Аl + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2∙27 г 3∙2 г

5). Якщо реагує 54 г алюмінію, то виділиться 6 г водню і маса посудини збільшується на 54 – 6 = 48 (г)

6). Складаємо пропорцію:

при реакції 54 г алюмінію маса посудини збільшується на 48 г,

а при реакції х г алюмінію маса посудини збільшується на 0,675 г.

звідси х = (54·0,675) : 48 = 0,76 г. – маса алюмінію, яку слід додати в другу посудину.


9. Запишіть як зміниться швидкість реакції, якщо температуру реакції підвищили із 350°С до 400°С, а температурний коефіцієнт цієї реакції дорівнює 3. (2008-2009н.р., Гаврилаш Я.Л.)
Авторський варіант розв’язку:

1). Оскільки температура реакції зростає з 350°С до 400°С то швидкість реакції зросте, тому що температура є фактором прямої дії:

(t° > i υ >), (t° < i υ <).

2). Знаходимо у скільки разів зросте швидкість реакції виходячи із Правила Вант-Гоффа:

t2 – t1

υt2 = υt1 ·γ 10 , звідси: υt2 = 3(400-350):10 = 35 = 243 (рази).


10. До насиченого розчину соди (Na2CO3) добавили 2 г натрій карбонату і в результаті викристалізувалося 12 г кристалогідрату Na2CO3∙10Н2О. вирахувати розчинність соди при умовах досліду.( (2008-2009н.р., Бойко Г.Д.).

Авторський варіант розв’язку:

М(Na2CO3) = 106 г/моль, М(Na2CO3∙10Н2О) = 286 г/моль. Позначимо розчинність соди – х. Тоді масова частка соди в насиченому розчині

ω = х .

100 + х

За законом збереження мас у процесі перетворень маса Na2CO3 не змінилась:

m1∙х : (100 + х) + 2 = 12∙(106 : 286) + (m1 – 10)∙х/100 + х;

2 = 4,45 – 10х : (100 + х);

х : (100 + х) = 0,245; х = 24,5 + 0,245х; 0,755х = 24,5; х = 32,45,

отже розчинність соди 32,5 г в 100 г води.


11. Газ Х2 добувають у лабораторії двома методами. За першим із них чорно-фіолетові кристали речовини А прожарюють, внаслідок чого крім газу Х2 утворюються також речовини Б і В. За другим методом прожарюють білі кристали речовини Г за наявності речовини Б. Якщо речовину Г прожарювати без речовини Б, газ Х2 не виділяється. Назвіть усі речовини, якщо відомо, що газ Х2 міститься в повітрі. Наведіть рівняння відповідних реакцій. Які ще способи отримання газу Х2 ви знаєте? Наведіть рівняння реакцій. (2008-2009н.р., Гальчук Я.А.)

Авторський варіант розв’язку:

І. Два способи добування в лабораторії газу Х22):

1) 2KMnO4 t° → K2MnO4 + MnO2 + O2

2) 2KClO3 t°, Mn O2 → 2KCl + 3O2

4KClO3 → KCl + 3KClO4

ІІ. Ідентифікувати і назвати речовини: Х2О2 (кисень); Б MnO2 ( манган (ІV) оксид); В K2MnO4 (калій манганат (VІ)); Г ― KClO3 (калій хлорат, бертолетова сіль).

ІІІ. Інші способи отримання кисню:

1) В процесі фотосинтезу в природі:

6СО2 + 6Н2О h v→ С6Н12О6 + 6О2↑;

2) Електролізом води: 2Н2О ел. струм→ 2Н2↑ + О2↑;

3) Електролізом розчинів та розплавів:

4 NаОН ел. струм→ 4 Nа + 2Н2О + О2↑;

4) Розкладом нітратів: 2NаNО3 t° → 2NаNО2 + О2↑;

5) Розкладом пероксидів: 2Н2О2 Mn O2 → 2Н2О + О2↑;

6) розкладом гідраргірум (ІІ) оксиду : 2НgО t° → 2Нg + О2↑;

7) Розкладом плюмбум (ІV) оксиду: 3РbO2 t° → Рb3O4 + О2↑.


12. ( уявний експеримент) У посудинах без написів у вигляді порошків містяться такі речовини: калій перманганат, купрум (ІІ) оксид, манган (ІV) оксид, натрій нітрат, кухонна сіль. Як розрізнити ці речовини, використовуючи найменшу кількість додаткових реактивів. Складіть план визначення цих речовин та напишіть рівняння відповідних реакцій. (2008-2009н.р., Роговик О.В.)
Авторський варіант розв’язку

1). Нам видано три чорні порошки: KMnO4, MnO2, СuО.

2) Два білі порошки: NаNО3, NaCl.

3)Зразки виданих порошків нагрівають.

4) В пробірках, де були речовини KMnO4, NаNО3 спостерігається виділення газу кисню (перевіряємо тліючою скіпкою):

2KMnO4 t° → K2MnO4 + MnO2 + O2↑;

2NаNО3 t° → 2NаNО2 + О2↑.

5) Чорна речовина – калій перманганат (KMnO4).

6) Біла речовина – натрій нітрат (NаNО3).

7) Методом виключення визначаємо другий білий порошок – натрій хлорид (NaCl), (можна розчинити і добавити розчину аргентум нітрату – випаде білий осад: NaCl + АgNO3 = АgCl↓ + NaNO3).

8) Чорні порошки нагріваємо в розчині НCl.

9) В одній пробірці розчин забарвиться після розчинення оксиду в голубий колір:

СuO + 2HCl = CuCl2 + H2O (там був купрум (ІІ) оксид).

10) В другій пробірці після розчинення осаду розчин буде безбарвним:

МnO2 + 4 HCl = MnCl4 + 2H2O (там був манган (ІV) оксид).
13. 32,05 г сплаву цинку з металом, що у витискувальному ряді металів стоїть після водню, обробили надлишком розведеної сульфатної кислоти. При цьому виділило-ся 4,48 л газу (н.у.). До нерозчинного залишку додали гарячу концен-тровану сульфатну кислоту до повного його розчинення. Виділилось 6,72 л газу. Визначити якісний склад сплаву, якщо відомо, що катіон металу двовалентний? (2008-2009 н.р., Шушваль І.І.)
Авторський варіант розв’язку:

1) Метал, що у витискувальному ряді стоїть після водню, з розведеною сульфатною кислотою реагувати не буде. Це означає, що газ, який виділився, утворився при реакції з цинком:

х г 4,48 л

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ х = 13 г ( m(Zn) → 40%).

65 г 22,4 л

2) Відповідно маса іншого металу: 32,05 – 13,0 = 19,05 (г) → 60%. Складаємо рівняння другої реакції:

19,05 г 6,72 л

Ме + 2H2SO4 = МеSO4 + SO2 + 2Н2О

х1 22,4 л

х1 = 63,5 г – це мідь (Сu).


14. Метали Х1, Х2, Х3 та Х4 розміщені в одному із довгих періодів періодичної системи, причому Аr(Х3) = 1,625 Аr(Х1). У результаті взаємодії: а) оксиду Х1 з розчином сульфату Х2 утворюється осад сульфату Х1 і розчин речовини А; б) розчину А з сульфатом Х3 утворюється осад і розчин сульфату Х2; в) отриманого осаду з розчином сульфату Х4, в якому метал Х4 трьохвалентний, утворюється осад і розчин сульфату Х3. Назвати всі речовини, написати необхідні рівняння реакцій. (2008-2009н.р., Гальчук Я.А.)
Авторський варіант роз’вязку:

Виходячи з того, що сульфат Х1осад, то Х1 можуть бути: кальцій (Са), барій (Ва), срібло (аргентум) (Аg) і плюмбум (Рb).

Нехай Х1 – кальцій, тоді Аr(Х3) = 1,625∙40 = 65 і Х3 – цинк (Аr(Zn) = 65)

Нехай Х1 – барій, тоді Аr(Х3) = 1,625∙137 = 223 і Х3 – францій (Аr(Fr) = 223), але францій і барій розміщені в різних періодах, що не відповідає умові задачі.

Нехай Х1 – срібло, тоді Аr(Х3) = 1,625∙107,9 = 175 і Х3 – лютецій (Аr(Lu) = 175), але лютецій і срібло розміщені в різних періодах, що не відповідає умові задачі.

Нехай Х1 – плюмбум, тоді Аr(Х3) = 1,625∙207 = 336. Хімічний елемент з Аr(Х3) = 336 невідомий.

Отже, Х1 – кальцій, а Х3 – цинк.

а) при взаємодії СаО з розчином сульфату Х2 відбуваються реакції:

СаО + Н2О = Са(ОН)2. Так як речовина А розчинна у воді, то це луг. Отже речовина А – це КОН, а Х2 – калій:

Са(ОН)2 + К2SO4 = CaSO4↓ = 2КОН

б) 2КОН + ZnSO4 = К2SO4+ Zn(ОН)2

2K+ + 2OH- + Zn2+ + SO42- = Zn(ОН)2↓ + 2K+ + SO42-

2OH- + Zn2+ = Zn(ОН)2

в) Х4ферум (Fe)

Fe2(SO4)3 + 6H2O = 2Fe(OH)3↓ + H2SO4

2Fe3+ + 3SO42- + 6H2O = 2Fe(OH)3↓ + 6H+ + 3SO42-

2Fe3+ + 6H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3SO42-

Кисле середовище.

Zn(ОН)2↓+ H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O

Zn(ОН)2↓+ 2Н+ + SO42- = Zn2+ + SO42- + 2H2O

Zn(ОН)2↓+ 2Н+ = Zn2+ + 2H2O
15. Суміш натрій нітрату та аргентум нітрату піддали повному термічному розкладу. Утворену газову суміш пропустили через надлишок води. При цьому об’єм одержаного газу виявився утричі меншим за об’єм використаної газової суміші. Обчисліть масову частку натрій нітрату у вихідній суміші. (2008-2009н.р., Гальчук Н.П.)
Авторський варіант розв’язку:

2х моль х моль

1) 2NaNO3 t° → 2NaNO2 + O2↑ (рівняння 1)

2у моль 2у моль у моль

2AgNO3 t° → 2Ag + 2NO2↑ + O2↑ (рівняння 2)

гази NO2 і O2 пропустили через воду:

4NO2 + O2 + 2Н2О = 4НNO3 (рівняння 3)

2) Нехай за реакцією 1 утворилося х моль O2, а за реакцією 2 – у моль O2.

ν утвореного O2 = (х+у) моль.

Тоді вихідна суміш містила:2х моль NaNO3 і 2у моль AgNO3.

3) За рівнянням 2 утворилося також 2у моль NO2 . ν(газів) = х + у + 2у = (х + 3у) моль.

4) За рівнянням реакції 3 у реакцію вступило 2у моль NO2 та 0,25·2у = 0,5 (моль) кисню, а не прореагувало (х+у) - 0,5у = х + 0,5у (моль) О2.

5) За умовою задачі можна записати: х + 3у = 3(х + 0,5у); х + 3у = 3х + 1,5у;

2х = 1,5у; х = 1,33у.

6) m(NaNO3) = M(NaNO3)·ν(NaNO3) = 85 г/моль·2х моль = 170х (г)

m(AgNO3) = M(AgNO3)·ν(AgNO3) = 170 г/моль·2·1,33х моль = 453,33х (г)

m(суміші) = 170х + 453,33х = 623,33х

m(NaNO3) 170х

7) ω((NaNO3) = = _______________ = 0, 2727 (27,27%)

m(суміші) 623,33х


16. Під час дії надлишку вуглекислого газу на 32,9 г невідомої сполуки металу з Оксигеном утворилася тверда речовина А і виділився газ В. Речовину А розчинили у воді і додали надлишок барій нітрату, в результаті випало 27,58 г осаду. Газ В пропустили через трубку з розпеченою міддю, і маса трубки зросла на 6,72 г. Встановити формулу вихідної сполуки. (2008-2009н.р., Бойко Г.Д.)
Авторський варіант розвязку

1) З умови задачі виходить, що після пропускання вуглекислого газу над оксигеновмісною сполукою металу (лужного, оскільки лише карбонати лужних металів добре розчинні у воді) і виділився кисень.

Нехай формула вихідної сполуки МехОу, тоді рівняння реакцій:

2 МехОу + хСО2 = Ме2СО3 + (у – 0,5х)О2↑ (рівняння 1)

Ме2СО3 + Ва(NО3)2 = ВаСО3 + 2МеNО3 (рівняння 2)

2Сu + O2 = 2CuO (рівняння 3)

2) Збільшення маси трубки (рівняння 3) з нагрітою міддю дорівнює масі кисню, що вступив в реакцію, тому:
6,72 г

ν (О2) = ────── = 0,21 моль

32 г/моль

3) За реакцією 2 27,58 г

ν(ВаСО3) = ─────── = 0,14 моль

197 г/моль

ν(ВаСО3) = ν(Ме2СО3); тому ν(Ме) = 2ν(Ме2СО3) = 0,28 моль

4) Відношення коефіцієнтів у рівнянні реакцій дорівнює відношенню кількостей речовин (у молях), тому з рівняння 1 виходить:

х 0,14

────── = ─────; звідки х:у = 1:2, тобто найпростіша формула



у - 0,5х 0,21 оксигеновмісної сполуки МеО2.

5) Через те, що ν(МеО2) = ν(Ме) = 0,28 моль то

32,9 г

М(МеО2) = ────── = 117,5 г/моль, а М(Ме) = 117,5 – 32 = 85,5 (г/моль)



0,28 моль

Цей метал – рубідій (Rb), а шукана формула – RbO2.


17. Знайдіть у періодичній системі елемент, єдиний оксид якого має молекулярну масу 40±1, а валентність не є більшою ІV. Доведіть, що іншого розв’язку задача не має. (2008-2009н.р., Шушваль І.І.)
Авторський варіант розвязку

Розглянемо всі можливі випадки розв’язку задачі:

1) Оксид елемента має не більше 2 атомів Оксигену (тому, що 3х16=48 (маса трьох атомів Оксигену) більше за молекулярну масу).

2) Якщо ЕО2 (тобто елемент чотиривалентний), то Мr(Е) = 40–32 = 8. Цей елемент не може бути чотирьохвалентним, оскільки він у ІІ групі.

3) Якщо Е2О2 (перекисні сполуки одновалентних елементів, то Мr(Е) = (40 – 32) : : 2 = 4. Гелій перекисних сполук не утворює.

4) Якщо Е2О, тоді Мr(Е) = (40 – 16) : 2 = 12. Оскільки Карбон не проявляє валентності І, то сполука Е2О не задовольняє умови задачі.

5) У сполуці ЕО Мr(Е) = 40 – 16 = 24. Магній утворює оксид МgO, що відповідає умовам задачі, отже шукана речовина магній оксид: МgO.
18. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких з чотирьох простих речовин – натрію, сірки, кисню і водню, можна добути три кислоти, три середні і три кислі солі.( (2008-2009н.р.,Гаврилаш Я.Л.)
Авторський варіант розвязку

Із кисню і водню можна добути воду: 2 + О2 = 2Н2О.

Із сірки і кисню можна добути сульфур (IV) оксид, який можна окислити до сульфур (VI) оксиду: S + О2 = SО2; 2SО2 + О2 = 2SО3,

Калій, взаємодіючи з водою, утворює гідроксид:



2К + 2Н2О = 2КОН + Н2.

Калій гідроксид можна відновити металічним калієм до оксиду:



2КОН + 2К = 2К2О + Н2.( При безпосередній взаємодії калію з киснем оксид не утворюється: К + О2 = КО2 - надперосид калію, до оксидів він не належить).

Основний калій оксид з кислотними оксидами сульфуру утворює відповідно калій сульфіт і калій сульфат - дві середні солі: K2O+SО2=K2SО3, К2О + SО3 = K2SО4.

Ще одну середню сіль (калій сульфід) можна добути безпосередньо взаємодією калію і сірки: 2К + S = K2S.

Водень з сіркою утворює сірководень: H2 + S = H2S, розчин якого у воді називається сульфідною кислотою.

Сульфур (IV) оксид взаємодіє з водою, утворюючи гідрат, який називається сульфітною кислотою: SО2+H2О = H2SО3.

При взаємодії сульфур (VI) оксиду з водою утворюється сульфатна кислота:

Нарешті, три кислі солі можна добути, здійснивши реакції між калій оксидом і трьома добутими кислотами, взявши їх з надлишком:

К2О + 2H2S = 2KHS + Н2О; К2О + 2H23 = 2KHSО3 + Н2О;

К2О + 2H2SO4 = 2KHSО4 + Н2О, або взаємодією надлишку калій гідроксиду з кислотами.
19. Об'ємні частки газів у суміші становлять: водню 20%, азоту 45% і аргону 35%. Визначте густину газо­вої суміші за воднем (2008-2009 н.р., Гальчук Н.П.).
Авторський варіант розвязку

Вибираємо для обчислень зразок газової суміші, в якому сумарна кількість речовини всіх газів дорівнює 1 моль , тобто ν = 1 моль. Об'єм газової суміші становить: V = ν∙Vm

Об'єм будь-якого компонента суміші становитиме: V(X) = (X) = νVmφ(X), а кількість речовини компонента ν (X) = V(X)/Vm(X) = νVmφ(X)/Vm = νφ(X)

Використовуючи отримане співвідношення, знаходимо кількість речовини водню у суміші: ν 2) = νφ2); ν2) = 1 0,2 моль = 0,2 моль.

Аналогічно дістаємо: ν(N2) = 0,45 моль, ν (Аr) = 0,35 моль,

Визначаємо маси газів m(Н2) = 2 0,2 моль = 0,4 г. m (N2) = 12,6 г, m (Аr) = 14,0 г

Середня молярна маса газової суміші дорівнює 27,0 г/моль, а густина за воднем – 13,5
20. У воді розчинили алюмінієві галуни КА1(SО4)2 • 12Н2О масою 23,7 г, добавили розчин об'є­мом 24,6 мл з масовою часткою гідроксиду натрію 20 % і густиною 1,22 г/мл. Які сполуки алюмінію утворяться? Визначте їхню масу. (2008-2009 н.р., Шушваль І.І.)
Авторський варіант розвязку

При взаємодії гідрату сульфату калію-алюмінію з гідроксидом натрію можлива реакція:

2 КА1(SО4)2 • 12 Н2О + 6 NaOH = K24 +2 Al (ОН)3 + 3 Na24 + 24 Н2О. (а)

Якщо натрій гідроксид взято в надлишку, відбувається розчинення утворюваного алюміній гідроксиду:

Al (ОН)3 + NaOH+ 2H2О = Na[Al(OH)4(H2О)2]. (б)

Визначаємо вихідну кількість речовини кристалогідрату:

ν (КА1 (SО4)3•12Н2О) = m (КА1 (SО4)3•12Н2О)/M (КА1 (SО4)3•12Н2О)

ν (КА1 (SО4)3•12Н2О) =23,7/474 = 0,05 моль

З рівняння (а) випливає:

ν (КА1(SО4)3•12Н2О) / ν (КОН) = 2:6. Звідси ν (NaOH) = 3 • 0,05 моль = 0,15 моль.

Отже, у розчині міститься натрій гідроксид у кількості, необхідній для здійснення реакції, тобто утворюється алюміній гідроксид.

Визначаємо кількість речовини добутого алюміній гідроксиду: ν(А1(ОН)3) = 0,05 моль та знаходимо масу алюміній гідроксиду, що випав в осад: :

m(А1(ОН)3) =: ν(А1(ОН)3) ∙М(А1(ОН)3) = 78∙0,05 = 3,9 г
21. Який об'єм 78% сульфатної кислоти (ρ = 1,71 г/мл) потрібно для розчинення 4 г суміші міді та купрум (ІІ) оксиду, якщо відомо, що врезультаті розчинення такої ж маси цієї суміші в розбавленій нітратній кислоті виділяється 560 мл (н.у.) нерозчинного у волі газу? (2009-10 н.р., Гальчук Н.П.)
Авторський варіант розв’язку

При взаємодії розведеної нітратної кислоти з міддю виділяється нітроген (ІІ) оксид, який не взаємодіє з водою.

x 0,56 л

3Сu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

3· 64 г/моль 2· 22,4л/моль

х = (3·64·0,56) : 2·22,4 = 2,4 (г)

Складаємо рівняння реакцій взаємодії міді та купрум (ІІ) оксиду з сульфатною кислотою та визначаємо масу кислоти, що прореагувала.

Сu + 2H2SO4 = СuSO4 + SO2 + 2H2O

СuO + H2SO4 = СuSO4 + 2H2O
22. Під час нагрівання калій перманганату масою 47,4 г виділилося 47,4 г газу (н.у.). Обчислити об’єм розчину хлоридної кислоти, необхідного для розчинення одержаного твердого залишку. (2009-10 н.р., Роговик О.В.)

Авторський варіант розвязку

Дано: 1. Складаємо рівняння реакції, робимо його аналіз:

m(КМnО4) = 47,4 г х г t у г z г 2,8 л (0,125 моль)

V(О2) = 2,8 л (н.у.) 2 КмnО4 = К2МnО4 + МnО2 + О2 (1)

ρ(р-ну НС1) = 1,169 г/мл 2 моль 1 моль 1 моль 1 моль

ω(НС1) = 34% 158 г моль 197 г/моль 87 г/моль 22,4 л/моль

_______________________ 316 г 197 г 87 г 22,4 л

V(р-ну) НС1) - ?

2. Знаходимо молярні маси, необхідних нам речовин

M(КмnО4) = 158 г/моль; М (К2МnО4) = 197 г/моль

М (МnО2) = 87 г/моль

3. Знаходимо маси (кількість речовини) утворених речовин та тих, що прореагували за рівнянням реакції.

ν(О2) = 2,8 л:22,4 л/моль = 0,125 моль. За рівнянням (1):

ν (КМnО4) = 0,25 моль (прореагувало) – 0,25х158 = 39,5 (г) КМnО4

ν (К2МnО4) = 0,125 моль – 0,125х197 = 24,625 (г) К2МnО4

ν (МnО2) = 0,125 моль = 0,125х87 = 10,875 (г) МnО2

Не прореагувало 47,4 – 39,5 = 7,9 (г) КМnО4 (0,3-0,25 = 0,05 моль)

4. Складаємо рівняння реакцій розчинення твердого залишку:

0,05 моль а моль

1   2   3   4   5


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка