Решение III шага заочной олимпиады по химии для 8-х классов 1.

Решение III шага заочной олимпиады по химии
для 8-х классов
Ранней весной ранним утром, когда температура
окружающего воздуха была еще 00С, а давление 760 мм.
рт. ст., три товарища, прогуливая своих собак, увидели
пустую бутылку на газоне. «Она пуста»,  сказал один из
них. «Нет, она полна до краев, и я знаю формулу
вещества, которым она наполнена», – сказал другой. «Оба
вы не правы», - сказал третий и для убедительности
провел расчет количества вещества и числа частиц,
содержащихся в бутылке. Повторите доводы и
вычисления третьего из товарищей. Рассчитайте молярную массу газа, находящегося в
бутылке.
1.
Решение
Бутылка полна для краев воздухом – смесью газов.
Чтобы повторить расчеты, нам потребуется объем бутылки. (Товарищи ее
видели, а мы возьмем произвольную величину, объем бутылок разный).
Предположим, что объем бутылки один литр. Температура и давление,
предложенные в задаче – нормальные условия. Значит, нам известен Vm= 22,4
л/моль. Исходя из этого и согласно закону Авогадро:
n(молекул газов, содержащихся в воздухе) = V(воздуха)/Vm = 1/ 22,4 = 0,045
моль
N(молекул газов, содержащихся в воздухе) = NА . n(молекул газов,
содержащихся в воздухе) = 6 .1023 . 0,045 = 0,27 .1023 молекул.
Согласно закону Авогадро объемы газов при одинаковых условиях соотносятся
как их количества вещества.
Мср(воздуха) = сумма молекулярных масс с учетом их содержания в
атмосфере.
Мср(воздуха) = 28 . 0,755 + 32 . 0,231 + 44 . 0, 00046 + … = 21,14 + 7,392 + 0,02 +
…=29
2. На столе находятся 6 закрытых банок, содержащих  кислород,
азот, углекислый газ, воздух, озон, водород. Как, используя минимум
реактивов, определить, что в какой банке находится? Подпишите этикетки для
каждой банки.
Решение
Н2
О2
О3
СО2
N2
воздух
Озон можно определить по цвету. К остальным банкам поднесем горящую
лучинку. Н2 – хлопок, О2 – лучинка разгорится, в воздухе погорит и быстро
потухнет, N2 и СО2 – не поддерживают горение, лучинка потухнет. Чтобы
различить 2 последних газа, добавим известковую воду. В той банке, где она
помутнеет – СО2.
3. Шары из плотной, инертной оболочки заполнили
следующими газами: 1-й – аммиаком, 2-й – кислородом, 3-й –
пропаном, 4-й – гелием, 5-й – водородом. Затем шары выпустили в
атмосфере, состоящей из метана. Опишите ожидаемые наблюдения
Решение
M(CH4) = 16 г/моль; M(NH3) = 17 г/моль; M(O2) = 32 г/моль; M(C3H8) =44
г/моль; M(He) = 4 г/моль; M(H2) = 2 г/моль.
При помощи молярных масс определяем, какие газы легче или тяжелее
метана. Шарики с He и H2 взлетят наверх, шарики с O2 и C3H8 осядут вниз, с
NH3 чуть вниз
4. Каким образом можно очистить газообразный азот от примесей
углекислого газа и кислорода?
Решение
В газовую смесь нужно внести горящий уголь (С + О2 = СО2).
Когда уголь потухнет, смесь газов необходимо пропустить через избыток
известковой воды (Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О).
5. Капля дождя имеет массу около 104 г. Рассчитайте количество молекул воды и
суммарное количество атомов всех элементов, содержащихся в этой капле.
Решение
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 104 /18 = 0,055 .104моль
N(H2O) = n(H2O) . NA = 0,055 .104 . 6. 1023 = 3,3 .1019 молекул воды
В 1 молекуле Н2О – 3 атома (2 атома Н и 1 атом О), а в 3,3 .1019 – 9,9 .1019
6. На столе находятся 5 закрытых банок. Вещества А и Е – кислоты, С и D – оксиды,
В – простое вещество. Вещества связаны между собой следующими процессами:
А + В  С + D;
С + D  Е;
Какие вещества могут находится в каждой
банке? Подпишите этикетки для каждой банки,
запишите уравнения согласно предложенным
схемам.
Решение
Вещества А – H2S и Е – H2SO3, С и D – H2O и SO2, В – O2.
Вещества связаны между собой следующими процессами:
2H2S + 3O2  2H2O + 2SO2; H2O + SO2  H2SO3