Олимпиадные задачи по химии



жүктеу 54.18 Kb.
Дата01.07.2016
өлшемі54.18 Kb.
Олимпиадные задачи по химии
Подготовили Тимошкина И.Н., Орлова Н.Н.
Задача № 1.

Специальный сосуд по очереди заполняли газами ( при н.у.) и взвешивали. Масса сосуда, заполненного углекислым газом, азотом и неизвестным газом А составляла 48,8 г., 45,6 г., 48 г. Определите молярную массу неизвестного газа А



Решение:

1. Запишем краткое условие задачи


m1 =48.8 г. , m2 = 45,6 г., m3 = 48 г.

M (A) - ?



2. Запишем расчетную формулу (1) для определения молярной массы и формулу (2) для нахождения массы вещества

M= m ⁄ ν (1)


M = ν· M (2)

3. Вычисляем молярную массу азота и углекислого газа

M ( N2 ) = 28 г/моль

M ( CO2 ) = 44 г/моль



4. Обозначим через х массу сосуда, через у количество газа в сосуде. Так как газы занимали один и тот же объем, их количества одинаковы.

m (сосуда) = x
ν (СО2) = ν (N2) = ν (А)= у

5. Выразим через у массы углекислого газа и азота, используя формулу (2)

m (CO2) = 44 у

m (N2) = 28 у



6. Составим систему уравнений, учитывая, что масса сосуда, заполненного газом, равна сумме масс сосуда и газа

х + 44у = 48,8

{

х + 28у = 45,6


х = 40; у = 0,2

7. Вычисляем массу неизвестного газа

m ( А) = 48 г. – 40 г. = 8 г.

8. Вычисляем молярную массу неизвестного газа по формуле (1)

M( А) =8 г. / 0,2моль = 40 г/моль



9. Запишем ответ

Ответ: M( А) = 40 г/моль





Задача № 2

Вычислите относительную плотность по азоту смеси газов, состоящей из бутана С4Н10 и углекислого газа, если в этой смеси на три атома углерода приходится один атом кислорода.



Решение:

1. Запишем кратко условие задачи

ν (С): ν (О) = 3:1
D см / N 2 -?

2. Запишем расчетную формулу (1) для определения относительной плотности газа и формулу (2) для определения средней молярной массы смеси.

М1


D=----- ; (1)

М 2


ν1*М1 +…+νn*Mn

М (ср.) = ------------------------- (2)

ν1 +…+ ν n


3. Найдем молярные массы бутана, углекислого газа и азота

M (C4H10) = 58 г/моль

M (CO2)= 44 г/моль

M (N2) = 28 г/моль


4. Запишем количество атомов углерода, приняв, что смесь содержит один моль атомов кислорода

ν (О)= 1 моль

ν (С)= 3 моль



5. Вычислим количество СО2, учитывая, что СО2 содержит один моль атомов кислорода

ν (О) 1 моль

ν(СО2) = ------ = ---------- = 0,5 моль

2 2


6. Запишем количество атомов С, содержащихся в СО2

ν1(С)= ν(СО2)= 0,5 моль

7. Вычислим количество атомов углерода в бутане

ν2(С)=3 моль- 0,5 моль = 2,5 моль

8. Вычисляем количество бутана, учитывая, что молекула содержит 4 атома С

ν (С) 2,5 моль

ν (C4H10) = ------ = ----------- = 0,625

4 4


9. Вычисляем среднюю молярную массу смеси бутана и СО2 по формуле

m (см.)


М (ср.) = ----------- (2)

ν (см.)



0,625 моль*58г/моль

М (ср) =---------------------------- +

( 0,625+0,5)моль


0,5 моль*44г/моль

+ -------------------------- = 51,78 г/моль

(0,625+0,5)моль




10. Вычисляем относительную плотность смеси газов по азоту по формуле:

М1

D=----- ; (1)



М 2

D см / N 2 = 51,78г/моль / 28 г/моль =


1,85

11. Запишем ответ

Ответ: D см / N 2 = 1,85


Задача № 3.

Газ полученный прокаливанием 9,8г бертолетовой соли, смешан с газом, полученным на аноде в результате полного электролиза 22,2 г.расплава хлорида кальция. Полученную смесь газов пропустили через 400 г. горячего едкого натра, с массовой долей вещества 2%. Определите какие вещества содержатся в полученном растворе, какова массовая доля каждого из них, а также состав оставшейся газовой смеси (объемные доли)



Решение:

22,2г. эл-з х

1) CaCL2 = Ca + Cl2↑

111г. 71г.

9.8г. t х моль

2) 2 KClO3 =2KCl + 3O2 ν (О2) = 0,12 моль

245г. 3 моль


  1. m (NaOH) = 400*0,02 = 8 г.

0.2 моль х моль х1 моль х2 моль

  1. 6 NaOH + 3 Cl2 = 5 NaCl + NaClO3 + 3 H2O

6 моль 3 моль 5 моль 1 моль
ν (Cl2) = 0,1 моль( вступило в реакцию) m (Cl2) = 7,1 г.

ν (NaCl) = 0,167 моль m (NaCl) = 9,77 г.

ν (NaClO3) = 0,033 моль m (NaClO3) = 3,51 г.

m (NaOH) + m (Cl2) = 400 + 7,1 = 407,1 г.

9.77

W (NaCl)= -------- * 100% = 2.4%; W(NaClO3) = 0,863 %



407.1

V(Cl2 + O2) = 7.168 л

V(Cl2) вступ в реак. с NaOН = 2,24 л

V (смеси газов) = 7,168 – 2,24 = 4,928 л.

V (О2) = 0,12* 22,4 = 2,688 л.

φ (Сl2) = 2.24׃ 4,928 * 100% = 45,45%

φ (О2) = 2,688 ׃ 4,928 * 100 % = 54,55%

Задача № 4

При сжигании гомолога бензола массой 0,92 г в кислороде получили оксид углерода (IV), который пропустили через избыток раствора гидроксида кальция. При этом образовался осадок массой 7 г. Определите формулу углеводорода и назовите его.



Решение

  1. Записываем уравнение реакции

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

  1. Определяем количество вещества CaCO3

m (CaCO3) 7

ν (CaCO3) = ------------ = ------ моль = 0,07 моль

М (СаСО3) 100



  1. Из уравнения реакции следует:

ν (СО2) = ν (СаСО3) = 0,07 моль

4. Вычисляем количество вещества атомарного углерода в СО2:

ν (С) = ν (СО2) = 0,07 моль

5. Определяем массу углерода:

m (С) = 0,07 * 12 = 0,84 г

6. Находим массу водорода, который содержался в углеводороде:

m (Н) = m (гомолога бензола) – m (С) = 0,92 – 0,84 = 0,08 г

7. Количество атомарного водорода составляет:

m (Н) 0,08

ν (Н) = ------------ = ------ моль = 0,08 моль



М (Н) 1

8.Вычисляем отношение количеств веществ углерода и водорода в веществе:



ν (С) / ν (Н) = 0,07 / 0,08 = 0,875
9. Представляем формулу гомолога бензола в виде СхН2х-6, следовательно, х / 2х-6 = 0,875. Отсюда х = 7,т.е. С7Н8 → С6Н5СН3 – толуол.


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет