Школьные олимпиады по химии

LX Московская городская олимпиада школьников по химии

Городской этап              2003/2004 уч. год

Задания 8 класса

8-1      Пользуясь периодической таблицей можно предсказывать свойства неизвестных элементов по аналогии со свойствами известных. Закончите уравнения нижеприведенных реакций (все они идут).

Sr(OH)2 + HBr =	SrCl2 + Rb2SO4 =	Sr + Cl2 =
Sr + O2	Sr + HBr =	Sr + H2O =
SrCO3 + HBr =	Sr + Fe2O3	SrO + HBr =
Sr(ClO4)2 + C	SrO + H2O =	SrCl2 + AgNO3 =

8-2      Раствор вещества А в жидкости Б содержит только водород, кислород и натрий. Раствор вещества В в жидкости Б содержит только водород, кислород и хлор. При сливании этих растворов выделяется тепло. При добавлении к раствору А раствора вещества Г выпадает осадок, содержащий только серебро и кислород.
Что могут представлять собой вещества А, Б, В и Г? Напишите уравнения всех упомянутых реакций.

8-3  Старуха Шапокляк решила сварить пироксилин (С₆Н₇О₂(NO₃)₃)_n по реакции
(С₆Н₁₀О₅)_n + 3nHNO₃ = (С₆Н₇О₂(NO₃)₃)_n + 3nH₂O и закупила бутыль, содержащую 20 кг кислоты.
1. Какую массу пироксилина можно сделать из этой азотной кислоты?
2. Какие еще реактивы должна закупить старуха Шапокляк?

8-4 Юный химик решил надуть водородом шар объемом 1 м³ (в пересчете на н.у.). Водород для этого он решил получить из цинка и соляной кислоты. Цинк стоит 240 руб/кг, 36% соляная кислота техническая стоит 5 руб/кг.
Во сколько обойдется этот эксперимент родителям юного химика?

8-5      На рисунке приведен график зависимости плотности раствора уксусной кислоты от ее концентрации.

Некто смешал 1,000 л воды и 1,000 л уксусной кислоты (CH₃COOH).
1. Какова будет массовая доля уксусной кислоты в полученном растворе?
2. Каков будет объем полученного раствора?
3. Сколько моль кислоты будет содержаться в 1 л полученного раствора?
4. Сколько молекул воды приходится на одну молекулу уксусной кислоты при максимуме плотности?

    РЕШЕНИЯ

8.1.  Sr(OH)₂ + 2HBr = 2H₂O + SrBr₂
SrCl₂ + Rb₂SO₄ = SrSO₄ + 2RbCl
Sr + Cl₂ = SrCl₂
2Sr + O₂ 2SrO
Sr + 2HBr = SrBr₂ + H₂­
Sr + 2H₂O = Sr(OH)₂ + H₂­
SrCO₃ + 2HBr = SrBr₂ + H₂O + CO₂­
3Sr + Fe₂O₃ ^t°3SrO + 2Fe
SrO + 2HBr = SrBr₂ + H₂O
Sr(ClO₄)₂ + 4C   SrCl₂ + 4CO₂
SrO + H₂O = Sr(OH)₂
SrCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl + Sr(NO₃)₂

8.2. А = NaOH, Б = H₂O, В = HCl, или любая из кислородсодержащих хлорных кислот, Г -- любая растворимая соль серебра.
NaOH + HCl = NaCl + H₂O
2NaOH + 2AgNO₃ = 2NaNO₃ + Ag₂O.    

8.3. А. Из 1 моль HNO₃ получается 1/3 моль(С₆Н₇О₂(NO₃)₃).
Кол-во азотной кислоты 20000/63 = 317 моль.
Значит, кол-во пироксилина (в расчете на мономер) 106 моль.
Это кол-во имеет массу 106297 = 31400 г = 31.4 кг.      
Б. Вату и серную кислоту

8.4.Химику нужно 1000/22,4 = 44,6 моль водорода       
Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂­      
Для этого требуется 44.6 моль цинка и 89.2 моль соляной кислоты.  
Масса Zn 44,6?65 = 2900 г. Это обойдется в 2402,9 = 696 р.
Масса раствора HCl составит 89.236.5:0.36 = 9044 г.    
Это обойдется в 9.0445 = 45.22 рубля. Всего – 742 рубля.

8.5. Из графика 1 л воды весит 1 кг, 1 л уксусной кислоты – 1,050 кг. 
А. Суммарная масса составит 2,050 кг, следовательно массовая доля уксусной кислоты 1.050/2.050 = 0,512.
Б. Плотность полученного р-ра (из графика) 1,058 кг/л.
Значит, его объем составит 2,050/1,058 = 1,938 л.
В. В этом объеме содержится 1050/60 = 17,5 моль.
Значит, в 1 литре 17,5/1,938 = 9,03 моль.
Г. В этой области на 23 г воды приходится 77 г уксуса.
Соотношение составит (23/18):(77/60) = 1:1.