Chemistry48.Ru

Всероссийская химическая олимпиада школьников 2 тур 2008-2009  

химия - 9

Ответы и указания к решению

9 - 1.       (0,5 балла),

 пусть в реакцию вступило х моль Ва, тогда n(Ba(OH)₂) = n(H₂) = x моль (0,5 балла).

Масса вещества Ва(ОН)₂ в растворе составляет 171 · х г,  а  масса  раствора  равна:  m(р-ра) = 1000 + m(Ва) – m(Н₂ ­) = =1000 + 137х – 2х  =  1000 + 135х (1 балл); 

w(Ва(ОН)₂) =  = 0,02,  отсюда  х = 0,119 (1 балл).

О т в е т:  0,119 моль Ва.

Всего: 3 балла

  9 -  2.   

Ba(OH)₂ + CO₂ ® BaCO₃ ¯ + H₂O

Ba(OH)₂ + 2HCl ® BaCl₂ + 2H₂O

BaCl₂ + Na₂CO₃ ® BaCO₃ ¯ + 2NaCl

BaCO₃ + 2HNO₃ ® Ba(NO₃)₂ + CO₂ ­ + H₂O

Ba(NO₃)₂ + FeSO₄ ® Fe(NO₃)₂ + BaSO₄ ¯

4Fe(NO₃)₂ ® 2Fe₂O₃ + 8NO₂ ­ + O₂ ­

Fe(NO₃)₂ + Zn ® Fe + Zn(NO₃)₂

Fe₂O₃ + 3CO ® 2Fe + 3CO₂  

За каждое правильное уравнение по 0,5 баллов.

Всего: 4 балла

 9 -  3.   

1.  Запишем уравнения химической реакции:

СаO + H₂O = Са(OH)₂

                                                       (0,5 балла)

1. На основании анализа условия задачи следует, что:

• конечная смесь является твердым веществом и состоит из оксида и гидроксида кальция;                                 (0,5 балла)    
• вода прореагировала полностью и прирост массы реакционной смеси равен массе прореагировавшей воды.                          (0,5 балла)

1. Проведем расчеты: 

пусть исходное количество оксида кальция равна х моль, тогда:

m( H₂O_{прореаг.}) = (40+16)х 0,0965= 5,4х,          (0,5 балла)

( H₂O_{прореаг..}) = 5,4х/18 = 0,3х = ( СаO _{прореаг..}) =( Са(OH)_{2, обрзов..})    (0,5 балла)

m(СаO _{оставш.}) =  0,7х (40+16) = 39,2х,     (0,5 балла)

                   m(Са(OH)_{2, обрзов.}) = (40+32+2)^.0,3х = 22,2х,  (0,5 балла)

m(смеси) = 61,4х

(0,5 балла)

w(СаO) = 3920х/ 61,4х = 63,84%             w(Са(OH)₂) = 2220х/61,4х = 36,16%

(1 балл)

Ответ: w(СаO) = 63,84%      w(Са(OH)₂) = 36,16%

Всего: 5 баллов

9 -  4.   

(1)

(2)

(3)

(4)

Вещество, которое со всеми партнерами образует осадок, – это BaCl₂.

Вещество, которое образует только один осадок, – это Na₂SO₄.

Вещества, которые образуют осадок и газ, – это серная кислота и карбонат натрия. Сначала обработаем оба исследуемых раствора хлоридом бария (его уже распознали). В обоих случаях выпадут осадки: . Затем разделим каждый осадок на две равные части и к каждой снова прильем испытуемые растворы. Только в одном случае будем наблюдать выделение газа: BaCO₃ + 2H⁺ ® Ba²⁺ +CO₂ ­ + H₂O. В остальных случаях реакции не будет. Значит, прилитое вещество – это серная кислота, только она содержит ионы водорода. А оставшийся раствор – карбонат натрия.

Всего: 5 баллов

9 -  5.   

(0,5 балла)

                                       (0,5 балла)

Для полного осаждения алюминия в виде гидроксида:

Al(NO₃)₃ + 3NaOH = Al(OH)₃¯ + 3NaNO₃                             (0,5 балла)

Потребуется 0,05^.3 = 0,15 моль NaOH.                                            (0,5 балла)

 Поскольку гидроксида натрия больше 0,15 моль, то осадок начнет растворяться, до тех пор, пока не израсходуется вся щелочь:

(3 балла)

В результате двух реакций:

1. В растворе будет только алюминат натрия, который может быть записан в виде: Na[Al(OH)₄] , Na[Al(OH)₄(H₂O)₂] или Na₃[Al(OH)₆], но никак не в виде NaAlO₂, который образуется только при сплавлении реактивов. В данном решении взята наиболее употребимая формула комплексной соли.                                                                          (1 балл)
2. Осадок гидроксида алюминия растворится лишь частично и это необходимо будет учесть при определении массы раствора.

(1 балл)

m(раствора) =  158,19^.1,081 + 210,80^.1,035 – 0,02^.78 = 387,62 г          (0,5 балла)

w(NaAl(OH)₄) = m(NaAl(OH)₄)/m(раствора) =  0,03^.118.100/387,62 =  0,91%

(0,5 балла)

Ответ: w (NaAl(OH)₄) = 0,91%

Всего: 8 баллов