Олимпиады по химии

Решение
Определим количество газа в сосуде из пропорции:
1 моль СО₂ тяжелее, чем 1 моль Аг, на 44 - 40 = 4 г,
х моль СО₂ » » х моль Аг, на 422 - 420 = 2 г,
откуда х = 0,5 моль.
Объем сосуда составляет: V(сосуда) = 22,4 л • 0,5моль = 11,2 л.
Массу сосуда рассчитаем из первого опыта, в котором в сосуд поместили 0,5 моль, или 0,5 моль -44 г/моль = 22г, СО₂. Тогда т (сосуда) = 422 г - 22 г = 400 г .
Молярные доли газов в смеси совпадают с их объемными долями, поэтому в последнем опыте в сосуд поместили 0,5 моль • 0,50 = 0,25 моль аргона и такое же количество неизвестного газа.
т (Аг) = 0,25 моль -40г/ моль = 10 г ,
т(Х) = 417г-400г-10г = 7г ,
М (X) = — = 28 г / моль .
' ⁷ 0,25 моль

8. 
   (1.1.3)
   

Медные руды считаются богатыми, если содер­жат более 3 % меди (по массе), и бедными, если содержат менее 2 % меди. К какому типу следует отнести руду, со­держащую 4 % минерала СиЕе8₂?


29




8 класс


Решение
Массовая доля меди в минерале:
<о(Си) = У^(Си) _ч ■ 100% = ^{64 Г/М0ЛЬ} . 100% = 35% .
⁷ М(СиЕе8₂) 184г/моль
Определим массу меди в 100 г руды:
пг(Си) = со(Си) ■ т(СиГе3₂) = со(Си) • со(СиГе8₂) • тп (руды) =
= 0,35 0,04 100г = 1,4г.
Массовая доля меди в руде:
, . тп (Си) 1,4 г
со(Си) = ——Ц- • 100 % = • 100 % = 1,4 %
^к ’ тп (руды) 100 г
Таким образом, руда содержит только 1,4 % меди, поэтому ее следует считать бедной.

9. 
   (1.1.3)
   

Экспериментально найдено, что некоторое веще­ство с молярной массой 116 г/моль содержит (23 ±2) % азота. Требуется уточнить массовую долю азота.
Решение
Массовая доля азота:
. . n-A_r(N) п-14
co(N) = = = 0,23 ± 0,002,
^{v 7} M_r(N) 116
где п — количество атомов азота в молекуле.
116 0,23 116 0,02 ₁ _
п = ± = 1,9 ± 0,16 ,
14 14
но так как число атомов должно быть целым, то п = 2 . Тогда массовая доля азота
oj(N) = -^ii- = 0,24.
^{v 7} 116
Таким образом, массовая доля азота в веществе 24 %.

10. 
    (1.1.3, 1.1.4)
    

Ответьте на следующие вопросы:
а) Почему уравнение реакции образования воды из во­дорода и кислорода записывают так: 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О, а не так: Н₂+О₂=Н₂О₂?


30




Районные олимписры


б) В реакцию образования воды вступило 3 моль реа­гентов, а образовалось всего 2 моль продукта. Нет ли в этот*, противоречия?
в) Сколько атомов водорода содержится в 2 моль воды, 3 моль водорода Н₂, 0,1 моль хлороводорода НС1?
г) Может ли количество вещества (в моль) быть рав­ным: 10²⁵ ; >/Г; 1; -1; 0,1; 10'²⁵ ?
д) Количества веществ А и Б равны. Могут ли быть равными их массы?
е) В реакцию образования воды вступил 1 моль водоро­да. Покажите прямым расчетом справедливость закона со­хранения массы.


Решение
а) Химическая формула воды Н₂О , а не Н₂О₂, уравнива­ние приводит к первому уравнению; б) нет, так как в химической реакции сохраняются атомы, а молекулы разрушаются; в) 24,08 • 10²³, 36,12 • 10²³, 6,02 • 10²² атомов; г) количество вещества не может быть иррациональным, отрицательным и меньшим, чем —-— = 1,66 • 10'²⁴;
■Уд
д) да, если молярные массы веществ А и Б равны; е) п (Н₂) = 1 моль, 7п(Н₂) = 2 г; п(О₂) = 0,5 моль, ?п(О₂) = 16 г; п(Н₂О) = 1 моль, ти(Н₂О) = 18 г; 2г + 16г = 18г.

11. 
    (1.1.3, 1.1.4)
    

Над 10 г раскаленных железных опилок пропус­тили водяной пар. Опилки прореагировали полностью. Объем одного из продуктов реакции — водорода — при н. у. соста­вил 5,3 л. Определите формулу второго продукта реакции.
Решение
При реакции железа с водяным паром образуется ок­сид железа:
Ге + Н₂О -> Ге_хО_у + Н₂.
Неизвестные индексы х и у можно определить из отношения количеств веществ железа и кислорода в соединении.


31