Олимпиады по химии

Всеукраинские олимпиады. I тур


Допустив наличие йода в X и учитывая, что У — хлорид, при гидролизе которого выделяются 1₂ и НЮ₃, приходим к формуле X = ICI. Легко убедиться, что М^ДС!) = — [M^Q + Af^CCl)] = 127 + 35,5 _О1 , = = 81 г/моль.
2
Уравнения реакций:
ICI + С1₂ = 1С1₃,
51С1₃ + 9Н₂О = 1₂4< + ЗНЮ₃ + 15НС1.

135. 
     (Ужгород-99, 1.1.3, 1.1.4)
     

Для изучения свойств катализатора разложения гидразина его вместе с 10,000 г гидразина поместили в ва­куумированный сосуд емкостью 2,000 л. Баллон нагрели до 300 °С и выдержали до полного разложения гидразина. При этом давление в баллоне составляло 1387,38 кПа. Рассчитайте массовые доли компонентов в образовавшей­ся газовой смеси.


Решение

1. 
   Если реакция разложения проходит по уравнению
   

М₂н₄ = м₂ + 2Н₂, (1)
п(Ы₂Н₄) = п(Ы₂) = п(Н₂)/2.
Поскольку данные эксперимента в условии задачи приведены с высокой точностью, молярные массы рассчитаем с точностью до


тысячных:


M(N₂H₄) = 2 • 14,007 + 4 • 1,008 = 32,046 г/моль,


,_хт „ ч 10,000 г
п N₂H₄ ) =
32,046 г/моль


= 0,312 моль,


n(N₂) = 0,312 моль,

п(Н₂) = 0,624 моль,
п , = n(N₉) + п(Н_) = 0,936 моль, n^-RT
Р = -^ , Т = 300+ 273,15 = 573,15 К,
0,9360 моль-8,314 Дж/(К -моль)-573,15 К
0,002 м³
= 2230099 Па = 2230,10 кПа.

131

1. 
   
   9 класс
   
   Если реакция разложения проходит по уравнению
   

4 1
Ы₂Н₄ =—ЫН₃+—Ы₂, (2)
п(М₂Н₄) = 0,3120 моль,
4
п(КГН₃) = — п(Ы₂Н₄) = 0,416 моль,
3
п(Ы₂) = -^-п(М₂Н₄) = 0,104 моль,
^лобщ ^{= Л}(№Н₃) + п(Н₂) = 0,520 моль,
_р 0,520 моль-8,314 Дж/(К • моль) • 573,15 К
0,002 м³
= 1238944 Па = 1238,9 кПа.

2. 
   Поскольку по условию задачи давление в баллоне 1387,38 кПа (2230,10 > 1387,38 > 1238,9), разложение проходит по уравнени­ям параллельных реакций (1) и (2).
   

Общее количество вещества газов после реакции
РУ 1387380 Па-0,002 м³ _Л „_оп
^лобш ~~ = 0,582 моль.
^щ В.Т 8,314 Дж/(К -моль)-573,15 К
Пусть из 1 моль М₂Н₄ по уравнению (1) разлагается х моль, а по уравнению (2) — (1-х) моль М₂Н₄. Тогда 0,582 = х • 0,936 + (1 - х) х х 0,520; отсюда х = 0,150.
Тогда п(Ы₂) = 0,150 ■ 0,312 моль + (1 - 0,150) • 0,104 моль = = 0,135 моль,
7и(Ы₂) = 0,135 моль • 28,014 г/моль = 3,787 г;
п(Н₂) = 0,150 • 0,624 моль = 0,094 моль,
тп(Н₂) = 2,016 моль • 0,094 моль = 0,189 г.
т(МН₃) = 10,000 - 3,787 - 0,189 = 6,024 г.
со(М₂) = 37,87 % , со(Н₂) = 1,89 %, со(МН₃) = 60,24 %.

135. 
     (Ужгород-89, 1.1.1, 1.1.3)
     

Смесь двух неорганических солей разложилась при нагревании без остатка. Выделившийся при этом газ пропустили через склянку с концентрированной серной кислотой для удаления паров воды. Полученный газ имел объем 11,2л и плотность по водороду 22. Если некоторое количество этого газа пропустить через трубку с твердой 132

г