Тесты соль а б в г среда водного раствора 2 3 3 1 1



Скачать 92.44 Kb.
НазваниеТесты соль а б в г среда водного раствора 2 3 3 1 1
Дата16.06.2013
Размер92.44 Kb.
ТипТесты
источник

Решение заданий политехнической олимпиады по химии в ОмГТУ 2010.


Ответы на тесты


соль

а

б

в

г

среда водного раствора

2

3

3

1
1.



схема реакции

а

б

в

г

д

формула восстановителя

6

2

4

2

3
2.



исходные вещества

а

б

в

г

продукты взаимодействия

2

1

2

1
3.



соль

а

б

в

г

д

продукты разложения

3

2

1

1

3
4.


5. Ответ: 2 и 4

6. Ответ:2

7. Ответ:2


факторы, влияющие на систему

а

б

в

г

состояние системы

2

3

3

2
8.


Задача №1


На химическом заводе из-за нарушения герметичности одного аппарата в помещение цеха стали попадать пары брома. Отделом охраны труда был проделан анализ воздушной среды. Специальный сосуд заполнили 10 мл 0,001М раствора мышьяковистой кислоты H3AsO3 и пропустили 40 л воздуха. Бром прореагировал с мышьяковистой кислотой, а избыток ее был оттитрован 0,0005М раствора йода, которого было израсходовано 18 мл (мах 5 баллов).

  1. Напишите уравнения проведенных при анализе реакций.

  2. Вычислите концентрацию брома в 1 литре воздуха в цехе?

  3. Предельно допустимая концентрация брома равна 0,002 мг/л.

Можно ли продолжать работать в цехе после разгерметизации аппарата? Ответ поясните цифрами.

Решение.

H3AsO3 + Br2 + Н2O = H3AsO4 + 2HBr 1 б

H3AsO3 + I2 + H2O = H3AsO3 + 2HI 1 б

Количество мышьяковистой кислоты, реагирующей с иодом:
(0,0005∙18)/0,001 = 9 (мл) 0,001М раствора кислоты. Следовательно, с бромом прореагировал 1 мл раствора мышьяковистой кислоты, и количество самого прореагировавшего брома составило тВr2 = (0,001 ∙1 ∙159,8)/1000 = 0,1598 ∙ 10-3 г или 0,1598 мг (в 40 л). Концентрация брома в воздухе цеха составляет 0,1598/40=0,004 мг/л. 2 б

Концентрация брома в цехе вдвое превышает предельно допус­тимую величину (0,002 мг/л), поэтому необходимо категорически запретить продолжать работать в цехе. 1 б

Задача №2


Раствор содержащий 5,34 г соли А (силикат) разделили на две равные части. К одной из них прибавили избыток раствора Ba(NO3)2. При этом выпал белый осадок соли B массой 4,66 г, нерастворимой в воде и кислотах. К другой половине исходного раствора прибавили избыток раствора NH4I. При этом выпал осадок С, который после фильтрования и прокаливания на воздухе в открытом тигле дает остаток D – вещество белого цвета массой 1,31 г.

– Определите вещества А-D. Обоснуйте правильность выбора формулы А.

– Напишите уравнение реакций, упомянутых в условии задачи.

– Выводы по установлению формул подтвердите расчетами (мах 5 баллов)

Решение.

В воде растворимы только силикаты щелочных металлов M2SiO3. ^ 0,5 б

2,67г 4,66г

M2Si03 +Ba(N03)2 → 2MNO3+BaSiO30,5 б

(2m+76)r 213 г

4,66(2m+76) = 2,67∙213,

откуда М = 23 — это Na. 1 б

Тогда получаем:Na2SiO3 +Ba(NO3)2 → 2NaNO3+BaSiO30,5 б

(А) (В)

Na2SiO3+NH4I+H2O → NaI+NH40H + H2SiO31 б

(С)

Силикат аммония в водном растворе полностью гидролизуется; более точная формула осадка С, разумеется, xSiO2∙yH2O

H2SiO3 → SiO2 + Н2O↓ 0,5 б

(D)

Для проверки по цепочке превращений:

2,67 г 1,31г

Na2SiO3 → SiO2 1 б

122г 60г

Ответ: A – Na2SiO3, B – BaSiO3, С – H2SiO3 или xSiO2∙yH2O, D – SiO2


Задача №3


Были приготовлены два раствора карбоната натрия. Если смешать 100 г первого раствора и 150 г второго, то действие избытка серной кислоты на полученную смесь приведет к выделению 5,82 л (н.у.) газа. Если же смешать 150 г первого раствора и 100 г второго, то газа выделиться 4,70л (н.у.).

– Определить массовые доли карбоната натрия в исходных растворах.

– Каково содержание соды в полученных смесях?

– Определите массовую долю сульфата натрия в растворе, полученном при действии эквимолярного количества 20%-ной серной кислоты на второй раствор карбоната натрия.

– Приведите уравнения реакций исходного раствора карбоната натрия и раствора, полученного после взаимодействия с серной кислотой, с раствором хлорида стронция (мах 8 баллов).


Решение.

1. Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + Н2O + CO2

X1 и Х2 - массовые доли карбоната натрия в первом и втором растворах. Тогда, в первом случае

(100X1 + 150Х2)/106 ∙ 22,4 = 5,82

во втором случае

(150 X1 + 100Х2)/106 ∙ 22,4 = 4,70

Решая эту систему уравнений, находим X1 = 0,046 или 4,6%; 1 б

Х2 = 0,153 или 15,3%. 1 б

  1. Первая смесь: (100∙0,046 + 150∙ 0,153)/250 = 0,1102 (11,02%). ^ 0,5 б

Вторая смесь: (150∙0,046 + 100∙0,153)/250 = 0,0888 (8,88%). 0,5 б

  1. Пусть масса второго раствора М (г), тогда:

ν(Na2CO3) = 0,153∙М/106 = 1,44∙10-3∙М

m(H2S04) = 1,44∙10-3М∙98 = 0,141∙М

m(р-ра H2S04) = 0,141∙М/0,20=0,705∙М

m(СO2) = 1,44∙10-3∙М∙ 44 = 0,0635∙М

m(раствора) = М + 0,705∙М - 0,0635∙М

m(Na2S04) = 1,44∙10-3∙M∙142 = 0,205∙М

ω(Na2SO4) = 0,205∙M/(M + 0,705∙М - 0,0635∙М) = 0,205/1,6415 = 0,125(12,5%)

4. SrCl2 + Na2CO3 = 2NaCl + SrCO30,5 б

SrCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + SrSO40,5 б

или в ионном виде:

Sr2+ + C032- = SrCO3

Sr2+ + S042- = SrS04 0,5 б


Задача №4


При сгорании на воздухе 500 мг некоторого металла получено 611 мг желтовато-коричневого продукта. Растворением последнего в теплой воде получено 250 мл раствора. На титрование25 мл этого раствора идет точно 18,77 мл 0,02 н серной кислоты.

– Что за металл был сожжен на воздухе? (Ответ подтвердите расчетами).

– Каков количественный состав желтовато-коричневого продукта?

– Определите величину pH раствора, полученного при растворении этого продукта в воде.

– Запишите уравнения всех реакций, оговоренных в условии задачи ( мах 8 баллов).

Решение.

1. По результатам сгорания и с помощью закона эквивалентов попытаемся определить металл:

m(Ме)/Э(Ме) = m (O2)/Э(O2);

0,5/Э(Ме) = (0,611– 0,5)/8;

Э(Ме) = 36,36 г/моль 1 б

Ни один из возможных вариантов (Ge2+; Ag3+; Pm4+) не может удовлетворять условию. Попробуем использовать результаты титрования:

ν (H2SO4) = c ∙V = 0,01∙ 0,01877 = 1,877 ∙ 10-4 (моль)

ν (OH-) = 2 ν (H2SO4) = 3,754∙10-4 моль (в одной аликвоте) или

ν (OH-) = 3,754 ∙250/25 = 3,754 ∙10-3 моль (всего)

Если металл одновалентен, то ν (Me) = ν (OH-) = 3,754∙10-3 (моль).

М (Ме) = M / ν = 0,5/3,754 ∙10-3 = 133 (г/моль) - это Cs. 3 б

2. Коричневый продукт — смесь CsO2 и Cs2O2.

Cs + O2 → CsO2 ^ 0,5 б

Обозначим m (Cs), сгоревшего до надпероксида как а,

2Cs + O2 → Cs2O2 0,5 б

тогда: m (CsO2) = а/133∙165 = 1,241а

m (Cs2O2) = (0,5-а)/133∙1/2∙298 = 1,12(0,5 - а)

По условию, 1,241а + 1,12(0,5-а) = 0,611, откуда а = 0,425 (г).

Тогда m (CsO2) = 0,425/133∙165 = 0,527 (г) или 86,2%. 1 б

ω (CsO2) = 86,2%; ω (Cs2O2) = 13,8%. 0,5 б

  1. с (ОН-) = ν (CsOH) /V = ν (Cs)/V = 0,5/(133 ∙ 0,25) = 0,015 М

рОН = 1,82 или рН= 12,18. 0,5 б

  1. 2Cs2O2 + 2Н2O → 4CsOH + O2 0,5 б

4CsO2 + 2Н2O → 4CsOH + 3O2 0,5 б


Задача №5


Ученик Вова нашел на свалке кусочек металла. Никто из его друзей не смог по внешнему виду определить, что бы это могло быть. Вовин учитель химии разрешил ему экспериментально решить эту проблему на базе оборудования химического кабинета. Вова отделил образец найденного металла, взвесил его (m=3,646 г) и растворил его в 62,500 г 24%-ного раствора соляной кислоты. Исследуемый кусочек полностью растворился с выделением бесцветного газа, а масса образовавшегося раствора составила 65,486г. К полученному раствору Вова добавил избыток 2М раствора гидроксида натрия, выпал белый осадок. Вова аккуратно отфильтровал полученный осадок, высушил и прокалил на газовой горелке до постоянной массы (m=6.046 г). Полученных данных хватило для достоверного вывода о составе образца.

– Как Вы думаете, на основе чего Вова решил, что найденный образец является металлом?

– Что нашел Вова?

– Вовин приятель Боря сделал предположение, что найденный образец мог бы быть сплавом. Но Вова аргументировано отверг это предположение. А Вы сможете? (мах 10 баллов)

Решение

1. Образец, найденный Вовой мог быть серебристо-белого цвета (желтые медь и золото вряд ли смогли бы раствориться в кислоте). В конце концов он мог бы померить тестером электросопротивление. 1 б

2. Растворение металла в соляной кислоте сопровождается выделением кислорода:

Ме + xHCl = MeClx + x/2H2 ^ 0,5 б

Из результатов взвешиваний мы можем определить массу водорода:

m(Н2) = 3,646 + 62,500 - 65,846 = 0,300 (г) 1 б

Количество выделившегося водорода составило: 0,300:2 = 0,150 (моль). Тогда количество металла составляет 0,150:(х/2) = 0,300/х (моль). ^ 1 б

Атомная масса металла равна 3,646:(0,300/х) = 12,153х (г/моль), что может соответствовать магнию (х=2, А = 24,306 г/моль) 1 б

или близко к значению для титана (х = 4. А = 48,612 г/моль). Но титан растворяясь в соляной кислоте, образует Ti(III), а, значит, водорода выделилось бы меньше. 1 б

Из этого количества металлического магния (0,150 моль) должно было бы образоваться 0,150 моль оксида магния (6,046 г), что хоро­шо согласуется с результатами эксперимента Вовы. 0,5 б

3. Так как расчеты атомной массы по выделению водорода и оксиду хорошо согласуются между собой, то Вова был прав. Если бы образец содержал два или более металла (сплав), то один из металлов должен был бы иметь М/х < 12. Такими металлами могли бы быть только Li, Be, A1, но их соли не осаждаются количественно щелочью (гидроксид лития достаточно хорошо растворим, а гидроксиды бериллия и алюминия амфотерны). 1 б

4. Mg + 2HC1 = MgCl2 + H20,5 б

MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaCl 0,5 б

NaOH + HCl = NaCl + H2O 0,5 б

Mg(OH)2 = MgO + H2O 0,5 б

5. Гидроксид натрия расходуется на нейтрализацию избытка соляной кислоты и на взаимодействие с хлоридом магния. Но общее количество щелочи соответствует количеству исходной соляной ки­слоты. Тогда

ν (NaOH) = ν (HCl) = 62,500 х 0,24 : 36,5 = 0,41 (моль). 0,5 б

Объем раствора NaOH составляет 0,41 х 1000:2 = 205 (мл). 0,5 б


6

Имея в наличии только гидроксид калия и воду, и, используя любое лабораторное оборудование, получите как можно больше новых веществ и приведите уравнения всех реакций и укажите все условия их протекания. (мах 1 балл за каждое уравнение реакции)



Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:



Если Вам понравился наш сайт, Вы можеть разместить кнопку на своём сайте или блоге:
refdt.ru


©refdt.ru 2000-2013
условием копирования является указание активной ссылки
обратиться к администрации
refdt.ru