Республика Татарстан, 2006-2007 учебный год
Задачи для 11 класса
ЗАДАЧА 1
Расшифруйте схему превращений:
осадок орг. кислота
Дополнительно известно, что F – широко используемый в промышленности полимер.
ЗАДАЧА 2
Из 10 тонн руды, содержащей халькопирит (CuFeS2), получили 1,273 м3 серной кислоты. Приняв суммарный выход по всем реакциям за 61,2%, плотность серной кислоты за 1,8 г/см3, рассчитайте содержание полезного минерала в руде. Остальная часть руды серы не содержит.
ЗАДАЧА 3
Теплоты образования (ккал/моль): СО2 – 94; жидкой воды – 68,3; парообразной воды – 57,8; метана ~ 0. Газовая конфорка бытовой плиты пропускает 10 мл метана в секунду. Условия на кухне – 200С, 750 мм. рт. ст. За какое время полностью выкипит чайник, содержащий 1 литр воды?
ЗАДАЧА 4
При сгорании 10 граммов вещества А образовалось столько же литров СО2, сколько и при термическом разложении 69.228 граммов щавелевой кислоты. Образовалось также такое количество воды, сколько необходимо для получения 5 г вещества С из его неорганического производного вещества В. Известно, что реакция протекает по следующей схеме:
В + 2Н2О = С + Е.
Вещества А и С имеют одинаковый процентный состав, причем А в промышленности получают из С.
?1.Определить вещества А, С, Е и В.
?2. Написать уравнения разложения щавелевой кислоты и сгорания вещества А.
?3.Написать уравнение получения А из С, указать условия протекания реакции.
?4. Чьи имена носят реакции получения С из В и А из С?
?5. Как в промышленности получают С? Напишите уравнение реакции.
ЗАДАЧА 5
1,12 л (н.у.) газа А пропустили через 100 мл раствора, содержащего строго стехиометрическое количество соли Б, при этом выпал окрашенный осадок В (12,7 г) и выделился газ Д. В растворе осталось только вещество Е. Полученный раствор имеет сильную щелочную реакцию. Раствор вещества Е упарили, сухой остаток взвесили. Масса Е 5,6 граммов. Это количество Е снова растворили в воде. На титрование полученного раствора потребовалось 100мл 1 Н серной кислоты. Осадок В отделили и высушили. Он представляет собой темное твердое вещество, возгоняющееся при нагревании. В образует с крахмалом ярко-окрашенные комплексы. Вещества А и Д содержатся в природе, оба они являются сильными окислителями.
?1. Определите все вещества, ответ подтвердите расчетами. Напишите уравнение реакций.
?2. Где встречаются А и Д в природе? Укажите цвета А и Д в газообразном и жидком состояниях.
?3. Человечество до сих пор в значительных количествах получает вещество В из живой природы (т.е. из растений и организмов), предположите откуда добывается В? Какого цвета комплекс В с крахмалом?
?4. Определите молярную концентрацию соли Б в исходном растворе.
ЗАДАНИЯ РАЙОННЫХ ОЛИМПИАД ПО ХИМИИ
Республика Татарстан, 2006-2007 учебный год
Решения задач для 11 класса
ЗАДАЧА 1
ЗАДАЧА 2
Масса раствора серной кислоты 1,273 · 1,8 = 2,291 т
Масса чистой серной кислоты 2,291·0,98=2,245 т
Из 1 моль халькопирита (183,5 г/моль) получается 2 моль серной кислоты (2·98·61,2% = 119,95 г/моль). Таким образом, на производство серной кислоты ушло 3,434 т чистого халькопирита. Содержание чистого халькопирита в руде – 34,34%.
ЗАДАЧА 3
Теплота испарения воды – 10,5 ккал/моль, сгорания метана – 209,6. За секунду из конфорки выходит (согласно уравнению Менделеева-Клапейрона) 4,21·10-4 моль метана, что даёт 0,0883 ккал. Для испарения литра воды (55,6 моль) необходимо 583,8 ккал или 6612 сек или 1 час 50 мин.
ЗАДАЧА 4
А – бензол
С – ацетилен
Е – гидроксид кальция
В – карбид кальция.
Из уравнения разложения щавелевой кислоты:
НООС–СООН=СО2 + СО + Н2О находим кол-во образовавшегося углекислого газа( 0.7692 моль). Пусть А - СхНу.
Из уравнения сгорания А: СхНу + (2х+у/2)О2=хСО2 + (у/2)Н2О
молярная масса А=10гр./0.7692моль·х=13х.. С другой стороны М(А)=12х+у.
откуда следует, что х=у. Веществом А может быть ацетилен или бензол.
Т.к. бензол в промышленности получают из ацетилена, то А – бензол, а С –
ацетилен.
2. НСОО–СООН =СО+ СО2 + Н2О
С6Н6 + 7.5О2 = 6СО2 +3Н2О
3. 3С2Н2 =С6Н6 (катализатор- Сакт, 400оС)
4. Реакция получения ацетилена- реакция Велера, реакция получения бензол реакция Зелинского.
5. Ацетилен получают крекингом метана:
2СН4=С2Н2+3Н2
ЗАДАЧА 5
Очевидно, В – йод. Его количество n(I2)= 12,7/254 = 0,05 моль
Определим Е. Скорее всего, Е – гидроксид щелочного металла
(растворимы в воде только щелочи и некоторые гидроксиды щелочноземельных металлов). Количество эквивалента серной кислоты
100 · 1/1000 = 0,1 моль. Если Е – гидроксид одновалентного металла, то
М(Е)= 5,6\0,1 = 56. Это гидроксид калия. Если Е – гидроксид двухвалентного металла, то подходящих вариантов нет.
Так как количества I2 и KOH соотносятся как 1:2, скорее всего, это иодид калия. Иод образуется в результате окисления окислителем А. Е не может быть солью кислородных кислот иода, т.к. в таком случае, невозможна реакция окисления газом А, в результате которой выделяется элементарный иод.
Из газообразных окислителей, содержащихся в природе, подходят только озон и кислород. Известна реакция окисления иодида калия озоном с выделением кислорода.
O3 + 2KI + H2O 2KOH + I2 + O2
2KOH + H2SO4 K2SO4 + H2O
2. Кислород и озон встречаются в атмосфере. Это бесцветные газы, жидкий кислород голубо й, а жидкий озон – фиолетовый.
3. Иод добывается из некоторых водорослей. Он образует с крахмалом синий комплекс.
4. Количество иодида калия – 0,1 моль. Объем раствора – 100 мл, значит молярность раствора = 0,1*1000\100 = 1 М.