Олимпиада 9 класс (1 тур) 1. Какова плотность по водороду оксида серы, образующего сернистую кислоту? 4 балла 2. Два стакана одинаковой массы, в одном из которых находится 100 г 18,25 %-ной соляной кислоты, а в другом – 100 г 16 %-ного раствора сульфата меди, поместили на две чаши весов. К соляной кислоте добавили 3,94 г карбоната бария. Вычислите массу никеля, которую нужно добавить в другой стакан, чтобы весы уравновесились. 10 баллов 3. Как изменяется прочность связи Н – Э в ряду Н2О – Н2S – Н2Sе – Н2Те ? Ответ поясните. 4 балла 4. Рассчитайте среднюю молярную массу воздуха, имеющего следующий состав (в об. %): 21 % кислорода, 78 % азота, 0,5 % аргона и 0,5 % углекислого газа. 4 балла 5. Приведите уравнение реакции, в которой из трёх сложных веществ образуется средняя соль. 2 балла Сумма – 24 балла Олимпиада 9 класс (1 тур) 1. Какова плотность по водороду оксида серы, образующего сернистую кислоту? Формула сернистой кислоты Н2SО3, степень окисления серы в ней +4. Значит, Н2SО3 образуется из оксида серы (IV) – SО2. Мr(SО2) = 64 D(Н2) = Мr(SО2) / 2 = 64 / 2 = 32 – 2 балла – 2 балла Сумма – 4 балла 2. Два стакана одинаковой массы, в одном из которых находится 100 г 18,25 %-ной соляной кислоты, а в другом – 100 г 16 %-ного раствора сульфата меди, поместили на две чаши весов. К соляной кислоте добавили 3,94 г карбоната бария. Вычислите массу никеля, которую нужно добавить в другой стакан, чтобы весы уравновесились. Написано уравнение реакции в первом стакане Определено, какой из реагентов находится в недостатке Вычислена масса СО2 Написано уравнение реакции во втором стакане Вычислена масса никеля Сумма – 10 баллов При добавлении в стакан с НСl ВаСО3 протекает реакция: 2НСl + ВаСО3 = ВаСl2 + Н2О + СО2↑ Масса веществ в первом стакане после добавления ВаСО3: m1 = 100 г + m(ВаСО3) – m(СО2) Найдём в избытке или недостатке НСl: n(НСl) = m / М m(НСl) = mр-ра · ω = 100 · 0,1825 = 18,25 г n(НСl) = 18,25 / 36,5 = 0,5 моль n(ВаСО3) = 3,94 / 197 = 0,02 моль по уравнению реакции: 2n(НСl) = n(ВаСО3) – 1 балл – 3 балла – 2 балла – 1 балл – 3 балла 0,5 / 2 > 0,02 / 1, значит НСl в избытке, ВаСО3 прореагирует весь, поэтому m(СО2) рассчитывается по ВаСО3. n(СО2) = n(ВаСО3) = 0,02 моль m(СО2) = n · М = 0,02 · 44 = 0,88 г Вычислим массу веществ в первом стакане после окончания реакции: m1 = 100 г + 3,94 – 0,88 = 103,06 г, то есть масса веществ в первом стакане увеличилась на 103,06 – 100 = 3,06 г. При добавлении Ni во второй стакан протекает реакция: Ni + СuSО4 = NiSО4 + Сu Так как не происходит выделение газообразных веществ, масса стакана после реакции будет увеличиваться на массу добавленного Ni. Поэтому для того, чтобы весы уравновесились, нужно добавить во второй стакан 3,06 г Ni. 3. Как изменяется прочность связи Н – Э в ряду Н2О – Н2S – Н2Sе – Н2Те ? Ответ поясните. Отмечено, что элементы одной подгруппы Указано, что радиусы атомов элементов в этом ряду (в подгруппе сверху вниз) увеличиваются Сделан вывод, что длина ковалентной связи увеличивается Сделан вывод, что прочность ковалентной связи уменьшается – 1 балл – 1 балл – 1 балл – 1 балл Сумма – 4 балла В указанном ряду размеры валентных электронных облаков элементов (О, S, Sе, Те) возрастают, что приводит к уменьшению степени их перекрывания с электронным облаком атома водорода и к возрастающему удалению области перекрывания от ядра атома соответствующего элемента. Это вызывает ослабление притяжения ядер взаимодействующих атомов к области перекрывания электронных облаков, т. е. ослабление связи. К этому же результату приводит возрастающее экранирование ядер рассматриваемых элементов в ряду О – S – Sе – Те вследствие увеличения числа промежуточных электронных слоев. Таким образом, при переходе от кислорода к теллуру прочность связи Н – Э уменьшается. 4. Рассчитайте среднюю молярную массу воздуха, имеющего следующий состав (в об. %): 21 % кислорода, 78 % азота, 0,5 % аргона и 0,5 % углекислого газа. Правильно записаны химические формулы веществ Записана формула для расчёта молярной массы воздуха Найдены количества вещества или объёмы веществ Рассчитана молярная масса воздуха – 1 балл – 1 балл – 1 балл – 1 балл Сумма – 4 балла Решение. Поскольку объёмы газов пропорциональны их количествам (по закону Авогадро), то среднюю молярную массу смеси можно выразить как через объёмы, так и через количества веществ: Мср. = (М1V1 + M2V2 + M3V3 + …)/(V1 + V2 + V3 + …), Мср. = (М1n1 + M2n2 + M3n3 + …)/(n1 + n2 + n3 + …). Примем количество вещества воздуха за 1 моль. Тогда n(O2) = 0,21 моль, n(N2) = 0,78 моль, n(Ar) = 0,005 моль и n(СO2) = 0,005 моль. Подставляя эти значения в формулу, получаем: Мср. (воздуха) = (0,21·32 + 0,78·28 + 0,005·40 + 0,005·44)/(0,21 + 0,78 + 0,005 + 0,005) = 28,98 г/моль ≈ 29 г/моль. 5. Приведите уравнение реакции, в которой из трёх сложных веществ образуется средняя соль. Составлено уравнение реакции Правильно определены коэффициенты в уравнении реакции – 1 балл – 1 балл Сумма – 2 балла Решение. Пример такой реакции – образование карбоната аммония при пропускании избытка аммиака через водный раствор углекислого газа: CO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2CO3.