Региональная олимпиада по химии Заочный тур. 11 класс.

Региональная олимпиада по химии
учащихся средних школ и учреждений НПО и СПО
Заочный тур. 11 класс.
Решения и ответы.
№ 1. Сравните попарно взаимодействие водного раствора сульфида натрия с
растворами следующих веществ: а) концентрированная и разбавленная серная
кислота; б) хлориды висмута и алюминия; в) сульфата железа (II)
и (III); г)
элементарные хлор и йод; д) углекислый и сернистый газы. Все реагенты в избытке по
отношению к исходному. Реакции проводят с каждым реагентом раздельно.
а) Na2S + H2SO4(p) = Na2SO4 + H2S↑
Na2S + 4H2SO4(k) = Na2SO4 + 4H2O + 4SO2↑
б) 3Na2S + 2BiCl3 = 6NaCl + Bi2S3↓
3Na2S + 2AlCl3 + 6H2O = 6NaCl + 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑
в) Na2S + FeSO4 = Na2SO4 + FeS↓
3Na2S + Fe2(SO4)3 = 3Na2SO4 + 2FeS↓+ S↓
г) Na2S + 4Cl2 + 4H2O = Na2SO4+ 8НCl
Na2S + I2 = 2NaI + S↓
д) Na2S + CО2 + H2O = Na2СO3 + H2S↑
2Na2S + 3SО2 = 2Na2SO3 + 3S↓
№ 2. Напишите уравнения реакций, соответствующие схеме превращений:
KMnO4
KOH, t
HCl
KOH, хол.
HI
HCl ------→ Cl2------→ X1-----→X2 --------→ X3 -------→ X4
Определите неизвестные вещества Х1, Х2, Х3, Х4.
1). 16 HCl +2 KMnO4 = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
2). 3Cl2 +6 KOH = 5KCl + KClO3 + 3 H2O
3). KClO3 +6 HCl = KCl + 3Cl2 +3 H2O
4). Cl2 +2 KOH = KCl + KClO + H2O
5). KClO + 2HI = I2 + KCl + H2O
№ 3. Для получения раствора сульфата калия рассчитанное количество карбоната
калия растворили в 5 % - ной серной кислоте. Определите массовую долю сульфата
калия в полученном растворе.
1). K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2 + H2O
2). Рассчитаем количество веществ, вступивших в реакцию и полученных в ходе реакции:
в каждых 100 г раствора серной кислоты содержится 5 г H2SO4
υ(H2SO4)=5/98=0,051 моль
υ(K2CO3)= υ(H2SO4)= 0,051 моль
υ(CO2)= υ(H2SO4)= 0,051 моль
3).Рассчитаем массы веществ:
m(K2CO3)= υ·M=0,051· 138= 7,04г
m(K2SO4)= υ·M=0,051· 174= 8,87г
m(CO2)= υ·M=0,051· 44= 2,24г
4). Найдем массу раствора:
mр-ра = 100+ 7,04 -2,24 = 104,8 г
5). ω(K2SO4) = 8,87/104,8 = 0,085 = 8,5%
№ 4. При кипячении 180 г раствора, содержащего вещество А, выделилось 0,672 л
оксида углерода (IV) (н.у.). После прекращения выделения газа раствор осторожно
упарили, получив 6,96 г кристаллогидрата. При прокаливании его масса уменьшилась
на 3,78 г. Определите, что является веществом А? Найдите массовую долю этого
вещества в растворе, полученном после прекращения выделения газа, если при
кипячении объем раствора не изменился.
Предположим, что вещество А - NaHCO3.
При кипячении раствора происходит реакция:
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
Газа выделилось n = 0,672/22,4=0,03 моль, значит, карбоната натрия тоже должно
получиться 0,03 моль, что составляет 3,18 г.
Однако такая масса получается только после прокаливания (6,96 - 3,78).
Значит, при упаривании получился кристаллогидрат:
3,78 / 0,03 = 126. – 7 молекул воды Na2CO3 ∙ 7H2O.
После кипячения был получен раствор карбоната натрия.
Масса карбоната натрия 3,18 г.
Масса раствора 180 г - 44 х 0,03 = 178,68 г.
Массовая доля вещества ~1,8 % (в случае, если пренебречь гидролизом соды).
№ 5. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронного баланса:
a) HCl + KMnO4 → Cl2 + KCl + MnCl2 + H2O
b) Mn(NO3)2 + Pb + HNO3(конц.) → HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O + NO2.
Укажите окислитель, восстановитель, процессы окисления, восстановления.
16 HCl + 2 KMnO4 = 5 Cl2 + 2 KCl + 2 MnCl2 + 8 H2O
2Cl- - 2e = Cl2
Mn+7 + 5e = Mn2+
5
Mn(NO3)2 + Pb + 7HNO3 = HMnO4 + Pb(NO3)2 + 3H2O + 7NO2
N+5 + 1e = N+4
Mn +2 – 5e = Mn+7
Pb0 – 2e = Pb+2
-7e
7
1
1
№ 6. Соединение Х – жидкость с характерным резким запахом, чей раствор широко
применяется в пищевой промышленности. При действии хлора на Х образуется
вещество Y, имеющее плотность паров по воздуху 3,26. Вещество Y реагирует с
аммиаком с образованием соединения Z, которое дает соли как с кислотами, так и с
основаниями. Назовите вещества X, Y, Z.
Ответ: Х – СН3СООН – уксусная кислота;
У – СН2ClCOOH – хлоруксусная кислота;
Z – NH2CH2COOH – аминоуксусная кислота.
№ 9.
В результате обработки 10,5 г алкена водным раствором перманганата калия
получили 15,2 г двухатомного спирта. При реакции этого спирта с избытком натрия
выделилось 4,48 л газа (н.у.). Определите строение спирта и его выход в % от
теоретического, считая на исходный алкен.
Ответ: 80 %.