Олимпиадные задачи по химии

жүктеу/скачать 63 Kb.

Дата	01.07.2016
өлшемі	63 Kb.
	#169119
түрі	Задача

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 ν1М1 +…+νnMn 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 моль58г/моль М (ср) =---------------------------- + ( 0,625+0,5)моль 0,5 моль44г/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 / _N₂ = 51,78г/моль / 28 г/моль = 1,85
11. Запишем ответ	Ответ: D см / _N₂ = 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

m (NaOH) = 400*0,02 = 8 г.

0.2 моль х моль х1 моль х2 моль

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

Записываем уравнение реакции

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

Определяем количество вещества CaCO3

m (CaCO3) 7

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

М (СаСО3) 100

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.

жүктеу/скачать 63 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: