Олимпиады по химии

10 класс


лоты можно использовать любой индикатор: фенолфталеин, мети­ловый оранжевый, лакмус и др.

95. 
    (1.1.3)
    

Может ли 1 моль индивидуального вещества зани­мать при нормальных условиях объем больший, чем 22,4 л? Если нет, объясните, почему, если да, приведите примеры, подтвердите их справедливость расчетом.
Решение
Заметно превышать 22,4 л не может, так как 22,4 л — это молярный объем при н. у. идеального газа, молекулы которого взаимодействуют между собой только как абсолютно упругие ша­рики. Для реальных газов может незначительно превышать эту величину, например, вследствие неидеальности за счет собственно­го объема молекул.

95. 
    (1.1.4)
    

При сжигании 8,96 л смеси метана СН₄, этана С₂Н₆ и оксида углерода (II) получено 13,44 л углекислого газа (все объемы приведены к одинаковым условиям). Оп­ределите объемную долю этана в смеси.
Решение
Запишем уравнения реакций:
СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О,
2С₂Н₆ + 5О₂ = 4СО₂ + 6Н₂О,
2СО + О₂ = 2СО₂.
Объем образовавшегося по первой и третьей реакциям углекис­лого газа совпадает с объемом исходных углеродсодержащих ве­ществ, так что рост объема обусловлен только второй реакцией. Составим пропорцию:
при сгорании 22,4 л этана объем растет на 22,4 л
» » х л » » »на 13,44-8,96=4,48 л,
откуда х = 4,48 л.
Объемная доля этана в смеси:
г|(С₂Н₆)= ^4,48-- = 0,50, или 50 %.


104

95. 
    
    Районные олимпиады
    
    (1.1.4)
    

При прокаливании навески смеси нитратов натрия и серебра масса твердого вещества уменьшается в 1,382 раза, получается газ объемом 2,8 л (н. у.) Определите массо­вые доли солей в смеси, а также массу твердого остатка после промывания продуктов разложения водой и высу­шивания.
Решение
Уравнения реакций:
2NaNO₃ = 2NaNO₂ + О₂,
2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂ + O₂.
T, - M(O₂)
В первой реакции потеря в массе составляет -—-—— = 0,188,
2M(NaNO₃)
2M(NO₂) + M(O₂)
или 18,8 %, во второй 7 г = 0,365 , или 36,5 %.
2M(AgNO₃)
Согласно условию задачи, потеря массы составила 1 -— = 0,276,
1,382 или 27,6 %.
Пусть есть 1 моль смеси, содержащий х моль NaNO₃ и (1-х) моль AgNO₃. Запишем уравнение:
0,188х + 0,365 • (1-х) = 0,276, откуда х = 0,503 моль. Это значит, что для опыта была исполь­зована эквимолярная смесь нитратов. Итак, 1 моль смеси выделит (0,25 + 0,5 + 0,25) моль = 1 моль газов, если пренебречь димери­зацией оксида азота (IV). Составим пропорцию:
1 моль смеси выделяет 22,4 л газа,
у моль » » 2,8 л газа,
откуда у = 0,125 моль. Тогда
n(Ag) = n(AgNO₃) = 0,125 моль • 0,50 = 0,0625 моль,
zn(Ag) = 0,0625 моль • 108 г/моль = 6,75 г.
Однако димеризация оксида азота по реакции 2NO₂ = NgO, при н. у. должна протекать в значительной степени. Поэтому пред­положим, что она прошла полностью, для того чтобы получить оценку сверху для массы серебра. В этом случае 1 моль смеси выделит (0,25 + 0,25 + 0,25) моль = 0,75 моль газов, и тогда m(Ag) = 9 г.

105

95. 
    
    10 класс
    
    (2.1.1, 2.1.2)
    

Сера в соединениях с неметаллами, стоящими в Периодической системе элементов выше и правее нее, часто проявляет валентность IV, а с остальными неметал­лами и с металлами — валентность II. Составьте формулы ее соединений с элементами № 1, 6, 8, 11, 17, 29. Какие из этих соединений будут в обычных условиях характеризо­ваться молекулярным, а какие — ионным строением? По­пытайтесь объяснить такую закономерность изменения ва­лентности серы.
Решение
Молекулярные соединения: Н₂Э, С8₂, ЭО₂, 8С1₂. Ион­ные соединения: Ма₂Э, СиЭ.
С более электроотрицательными элементами сера проявляет степень окисления +4, а следовательно, валентность IV, с более электроположительными — степень окисления -2 и валентность II. Электроотрицательность в таблице Менделеева растет в периодах слева направо и в группах снизу вверх.

95. 
    (2.1.1)
    

Электроотрицательность элемента (приведите ее определение) зависит в первую очередь от радиуса атома и заряда его ядра. Опишите эту зависимость. Вписываются ли в эту схему благородные газы?
Решение
Электроотрицательность — это способность атома притягивать электроны, как свои собственные, так и избыточные. С увеличением заряда ядра эта способность растет, с увеличением радиуса атома — убывает. Атомы благородных газов очень сильно притягивают свои электроны, так как эти атомы имеют наимень­ший в периоде радиус, и не способны притягивать избыточные электроны. По этой причине электроотрицательность благородных газов обычно не определяют.

106




■