Химия 9 КЛАСС № 1 Напишите уравнения реакций и определите неизвестные вещества:

Химия
9 КЛАСС
№1
Напишите уравнения реакций и определите неизвестные вещества:
FeS + HCl = X1 +…
X1 + H2SO4 = X2 +…+…+…
X2 + BaCl2 = X3+…
X3 + X4 = FeS+…+…
№2
Напишите уравнения следующих реакций:
Cu2S + KMnO4 + H2SO4 = … + … + … + …
Fe(OH)2 + KMnO4 + H2O =… + … + …
K2SO3 + KMnO4 + KOH =… + … + …
K2SO3 + KMnO4 + H2O= … +… + …
KMnO4 + SO2 + H2O= … + …+ …
№3
Какого состава образуются соли и каковы их массовые доли в растворе при поглощении 24,6 л
хлора (измерено при температуре 27о и давлении 100кПа) 326,53 мл 20% раствора гидроксида
натрия (плотность 1,225 г/мл)?
№4
Какова масса кристаллогидрата Na2SO4*10H2O, который останется после испарения 3 кг 10%
раствора сульфата натрия?
№5
48 г минерала, содержащего 46,7% железа и 53,3% серы по массе, сожгли в избытке кислорода, а
твердый продукт сгорания прокалили с 18,1 г алюминия. Какое количество теплоты выделилось в
результате каждого из этих процессов, если известно, что реакции проводились при постоянной
температуре, а теплоты образования при данной температуре равны: сульфид железа 174
кДж/моль, оксид железа (III) 824 кДж/моль, оксид серы (IV) 297 кДж/моль, оксид алюминия 1675
кДж/моль.
10 КЛАСС
№1
К олеуму массой 380 г и массовой долей серного ангидрида 35% добавили 15 г воды. Рассчитайте
массовые доли веществ в полученном растворе.
№2
Определите структурную формулу соединения, если известно, что оно состоит из 37,7% С, 6,3%
Н, 56,0% Cl (по массе). 6,35 г паров этого соединения занимают объем 1,12 (н. у.). при гидролизе
этого соединения образуется вещество, состоящее из С, Н, О, а при восстановлении последнего
образуется вторичный спирт.
№3
Восстановите левую часть уравнений:
…+ … + … = K2CrO4 + KCl + H2O
… + … + … = MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O
… + … + … = S + K2SO4 + MnSO4 + H2O
… + … + … = NO + FeCl3 + NaCl + H2O
… + … + … = I2 + KNO3 + Pb(NO3)2 + H2O
№4
К 1,17 г смеси альдегида и пропанола-1 добавили аммиачный раствор 5,8 г оксида серебра и
слегка нагрели. Выпавший при этом осадок отфильтровали, а непрореагировавший оксид серебра
перевели в хлорид серебра, масса которого оказалась равной 2,87 г. Определите строение взятого
альдегида, если молярное отношение альдегида к спирту в исходной смеси равно 3:1.
№5
Во сколько раз уменьшится концентрация ионов водорода в 0,1 М растворе азотистой кислоты
(константа диссоциации Ка=5,1*10-4), если к 1 л этого раствора добавить 0,1 моль нитрита натрия?
Считать, что соль полностью продиссоциирована.
11 КЛАСС
№1
Напишите правую часть приведенных ниже химических реакций, расставьте коэффициенты:
AuCl3 + H2O2 =…+ … + …
C6H5 – C2H5 + KMnO4 + H2SO4 = …+ …+…+…+…
C6H5 – C2H5 + KMnO4 + H2O =…+…+…+…+…
№2
Определите строение соединений A-H:
Cl2, hv
CH2O, H+
Mg, Et2O
CH4
A
[Ag(NH3)2]OH
CuO, t
B
HCl
E
C
Cl2, P
D
NH3(ex.)
F
G
H
№3
Простое аморфное вещество А тёмно-коричневого цвета реагирует при высокой температуре с
другим простым веществом В жёлтого цвета. Образующееся твёрдое стеклообразное вещество С
полностью разлагается водой с образованием кислот D и E. Приведите формулы веществ А-Е и
напишите уравнения реакций.
№4
При окислении предельного одноатомного спирта А получили 32,5 г смеси, состоящей из
исходного спирта, альдегида и монокарбоновой кислоты (их молярные отношения 1:2:3). К этой
смеси веществ добавили избыток водного раствора гидрокарбоната натрия. При этом выделилось
3,36 л (н. у.) газа. Определите качественный и количественный состав смеси (включая все
возможные варианты для структуры спирта А и соответствующих ей структур альдегида и
кислоты), полученной в результате окисления спирта А.
№5
Кинетические измерения показали, что скорость реакции 2NO + O2 = 2NO2 описывается
уравнением v  k * C NO * CO2 . Определите, в каком молярном соотношении надо ввести NO и O2
2
в реакцию, чтобы ее скорость была максимальной.
Ключи
9 КЛАСС
№1
Уравнения реакций:
1. FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S
2. 2FeCl2 + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + SO2 + 4HCl + 2H2O
3. Fe2(SO4)3 +3 BaCl2 = 2FeCl3 + 3BaSO4
4. 2FeCl3 + 3Na2S = 2FeS + S + 6NaCl
X1 - FeCl2; X2 - Fe2(SO4)3; X3 - FeCl3; X4 – Na2S
(по 2 балла)
(по 0,5 балла)
Разбалловка:
1) За определение веществ — по 0.5 балла, всего 2 балла.
2) За уравнения реакций — по 2 балла, всего 8 баллов.
Итого: 10 баллов
№2
Уравнения реакций:
Cu2S + 2KMnO4 + 4H2SO4 = 2CuSO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O
3Fe(OH)2 + KMnO4 + 2H2O =3Fe(OH)3 + MnO2 + KOH
K2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH =K2SO4 + 2K2MnO4 + H2O
3K2SO3 + 2KMnO4 + H2O= 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
2KMnO4 +5SO2 + 2H2O=2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4
(по 1 баллу)
Разбалловка:
1)
За каждое правильное уравнение — по 1 баллу, всего 5 баллов
Итого: 5 баллов
№3
Для начала найдём объём хлора при нормальных условиях из объединенного газового закона:
(P1V1)/T1 = (P2V2)/T2, откуда V2 = T2P1V1/(T1P2), где V2 — объем при нормальных условиях (при
давлении 101.3 кПа и температуре 273К).
V2= (273*24.6*101.3)/(100*300)= 22.7 л
n(Cl)2 = 22.7/22.4 = 1 моль(округленно)
(2 балла)
Уравнение реакции:
3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
(1 балл)
m0(раствора) = 326,53*1,225 = 400г
m(NaOH) = (20*400)/100 = 80г
n(NaOH) = 80/40 = 2 моль
(1 балл)
Из реакции видно, что количество вещества NаOH относится к NaCl как 6 :5, следовательно:
n(NaCl) = 2*5/6 = 1.67 моль
(1 балл)
n(NaClO3) = 2*1/6 = 0.33 моль
(1 балл)
М(NaClO3)= 142 г/моль
(1 балл)
m(раствора)= 400 + 71= 471г
(1 балл)
w(NaClO3)=46.86*100/471 = 9.95%
(1 балл)
w(NaCl)=97.7*100/471=20.74%
Разбалловка:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
За вычисление количества вещества хлора — 2 балла
За уравнение протекающей реакции — 1 балл
За вычисление количества гидроксида — 1 балл
За вычисление количеств продуктов — по 1 баллу, всего 2 балла
За вычисление масс продуктов — по 1 баллу, всего 2 балла
За вычисление массовых долей продуктов — по 1 баллу, всего 2 балла
Итого: 10 баллов
№4
Масса Na2SO4 в 3 кг 10% раствора сульфата натрия:
m(Na2SO4)= w*m(раствора)/100= 10*3000/100 = 300г
(1 балл)
Этой массе Na2SO4 соответствует количество, равное:
n(Na2SO4) = 300/142=2.1 моль
(1 балл)
В кристаллогидрате на 1 моль Na2SO4 приходится 10 моль H2O, тогда на 2.1 моль приходится 21
моль воды (1 балл), что соответствует массе воды, равной
m(H2O)= 21* 18 = 378 г
(1 балл)
Таким образом масса кристаллогидрата, который останется после испарения, равна
m = 300 + 378 = 678г
(1 балл)
Разбалловка:
1)
2)
3)
4)
5)
За вычисление массы сульфата в растворе — 1 балл
За вычисление его количества — 1 балл
За вычисление количества координированной воды — 1 балл
За вычисление ее массы — 1 балл
За вычисление общей массы кристаллогидрата — 1 балл
Итого: 5 баллов
№5
n * M eq (S )
w(s)
53,3

; n  2  3 . Единственный разумный вариант —
M ( Fe)
w( Fe) 46,7
Мeq(S)=32 г*моль-1 при n=2, т.е. формула сульфида — FeS2 — пирит.
По закону эквивалентов

(3 балла)
Уравнение реакции: 4FeS 2  11O2  2Fe2 O3  8SO2 . (0,5 балла) По закону Гесса,
1
(8 * Q f ( SO2 )  2 * Q f ( Fe2 O3 )  4 * Q f ( FeS 2 ))  832 кДж * моль 1 FeS 2 . (1,5 балла) Далее,
4
v( FeS 2 )  0,4 моль и Q1  332,8 Дж . (1 балл) Уравнение алюмотермии:
Qp 
Fe2 O3  2 Al  2 Fe  Al2 O3 . (0,5 балла) По закону Гесса,
Q p  Q f ( Al2 O3 )  Q f ( Fe2 O3 )  851 кДж * моль 1 . (1,5 балла) Далее,
v( Al )  0,67 моль; v( Fe2 O3 ) 
1
v( FeS 2 )  0,2 моль . Т.к. 2v( FeS 2 )  v( Al )  Q2  170,2 кДж . (2
2
балла)
Разбалловка:
1) За любой разумный вывод формулы сульфида — 3 балла
2) За уравнение горения — 0,5 балла
3) За расчет количества теплоты для реакции горения — 1,5 балла (принимаются также
варианты не для 1 моля сульфида)
4) За расчет количества теплоты для реакции горения для данного случая — 1 балл
5) За уравнение восстановления оксида — 0,5 балла
6) За расчет количества теплоты для реакции восстановления — 1,5 балл
7) За верный расчет количества теплоты для реакции восстановления — 2 балла
Итого: 10 баллов
10 КЛАСС
№1
При разбавлении олеума водой происходит взаимодействие оксида серы(VI), находящегося в
олеуме, с добавляемой водой с образованием новой порции серной кислоты:
SO3 + H2O = H2SO4
В результате возможны 2 варианта:
1) Если n(SO3) > n(H2O), то образуется олеум, в котором массовая доля SO3 меньше, чем в
исходном растворе, а массовая доля H2SO4 – больше.
2) При n(SO3) < n(H2O) вся масса оксида серы(VI) расходуется на образование новой порции
H2SO4, и образуется раствор серной кислоты с массовой долей большей, чем в исходном олеуме.
m(SO3) = 380 * 35/100 = 133г
n(SO3)= 133/80=1.66 моль
(1 балл)
m(H2O)=15/18 = 0.833 моль
(0,5 балла)
n(SO3) > n(H2O), т.е. реализуется 1 вариант
По количеству H2О(она прореагировала полностью) находим массу полученной серной кислоты:
n(H2SO4) = n (H2O) = 0.883 моль
m(H2SO4)= 0.883 * 98 = 81.7 г
(1 балл)
Масса H2SO4 в исходном олеуме равна:
380 * (100 – 35)/100 = 247г
(0,5 балла)
m(H2SO4)общ = 247+81.7=328.7г
(0,5 балла)
Масса избыточного оксида серы
m(SO3) = (1.66 – 0.883)*80=66.2г
(0,5 балла)
Масса конечного раствора равна сумме масс Н2О и исходного олеума:
m = 380 + 15 = 395г
w(H2SO4)=328/395 *100 = 83.2%
(0,5 балла)
w(SO3) = 66.2/395*100= 16.8%
(0,5 балла)
Разбалловка:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
За вычисление количества серного ангидрида в олеуме — 1 балл
За вычисление количества воды — 0,5 балла
За вычисление массы образующейся серной кислоты — 1 балл
За вычисление общей массы серной кислоты — 1 балл
За вычисление массы избыточного серного ангидрида — 0,5 балла
За вычисление массовых долей продуктов — по 0,5 балла, всего 1 балл
Итого: 5 баллов
№2
Эмпирическая формула — CxHyСlz. Из условия,
1,12
6,35
 (CxHyClz ) 
 0,05 моль; M (CxHyClz ) 
 127 г * моль 1 . (2 балла) Далее,
22,4
0,05
x  0,377 *127 / 12  4; y  0,063 *127  8; z  0,56 *127 / 35,5  2 . Итак, формула — C4H8Cl2. (3
балла) Очевидно, восстанавливали кетон, т.е. гидролизу был подвергнут гем-дихлорид. Т.о.,
структурная формула соединения:
балла)
Cl
Cl
(3 балла) Название — 2,2-дихлорбутан. (2
Разбалловка:
1)
2)
3)
4)
За количество хлорида и его молярную массу — по 1 баллу
За вывод формулы — 3 балла
За структурную формулу — 3 балла
За название — 2 балла
Итого: 10 баллов
№3
Уравнения реакций:
6CrCl3 + 3KClO3+30KOH=6K2CrO4 + 21KCl + 15H2O
10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4=2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O
5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4=5S + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
FeCl2 + NaNO2 + 2HCl=NO + FeCl3 + NaCl + H2O
(по 1 баллу)
2КI + PbO2 + 4HNO3=I2 + 2KNO3 + Pb(NO3)2 + 2H2O
Разбалловка:
1) За правильные уравнения реакций — по 1 баллу, всего 5 баллов
Итого: 5 баллов
№4
Поскольку,  ( Ag ex. )   ( AgCl)   ( Ag reacted )  2 ( Ag 0 )  v( AgCl)  0,03 моль . (2 балла) Далее,
v aldehyde  0,5 * v( Ag reacted )  0,015 моль . (1 балл) Очевидно, malcohol 
балл) Далее, M aldehyde 
maldehyde
v aldehyde

1
v aldehyde * M alcohol  0,3 г . (1
3
m0  malcohol
 58 г * моль 1 . (2 балла) Единственный разумный
v aldehyde
H
вариант — C3H6O. (2 балла) Структурная формула:
||
O
. (2 балла)
Разбалловка:
1) За любой разумный расчет молярной массы альдегида — не более 6 баллов
2) За нахождение эмпирической формулы — 2 балла
3) За структурную формулу — 2 балла
Итого: 10 баллов
№5
Для раствора кислоты [ H  ]  K a c0 . (3 балла) Для раствора кислоты и соли, пренебрегая
[ H  ]([ H  ]  cc )
диссоциацией воды и учитывая электронейтральность раствора, получаем K a 
.
c0
(5 баллов) Во всех формулах с0 — концентрация кислоты. Произведя расчет, получаем разницу в
 14 раз. (2 балла)
Разбалловка:
1) За вывод формулы для [H+] в растворе кислоты — 3 балла (правильными считать и
неприближенные формулы)
2) За вывод формулы для [H+] в растворе кислоты и соли — 5 баллов. Неприближенные
формулы считать верными.
3) За правильный расчет — 2 балла
Итого: 10 баллов
Примечание: формула [ NO2 ]  [ H  ]  [ Na  ] следует также из выражений [ H  ]  [ NO2 ] acid и
[ Na  ]  [ NO2 ] salt .
11 КЛАСС
№1
Уравнения реакций:
(1 балл)
2AuCl3 + 3H2O2=2Au + 6HCl + 3O2
5C6H5 – C2H5 + 12KMnO4 + 18H2SO4= 5C6H5 – COOH + 5CO2 + 6K2SO4 + 12MnSO4 + 18H2O
(2 балла)
C6H5 – C2H5 + 4KMnO4(aq.) = C6H5 – COOK + 4MnO2 + KOH + 2H2O + K2CO3
(2 балла)
Разбалловка:
1) За уравнение реакции 1 — 1 балл
2) За уравнения реакций 2 и 3 — по 2 балла, всего 4 балла
Итого: 5 баллов
№2
Mg, Et2O
Cl2, hv
CH4
CH3Cl (A)
CH2O, H+
CH3MgCl (B)
O
||
CuO, t
OH (C)
H (D)
O
||
H+
OH (F)
NH3(ex.)
O
||
[Ag(NH3)2]OH
H2N
O(NH4) (E)
Cl
Cl2, P
O
||
OH (G)
O
||
OH (H)
Разбалловка:
1) За формулы A, B, C, D, E, F — по 1 баллу, всего 6 баллов
2) За формулы G, H — по 2 балла, всего 4 балла
Итого — 10 баллов
№3
Искомые соединения:
A – B (0,5 балла); B – S (0,5 балла); C – B2S3 (1 балл); D – H3BO3 (1 балл); Е – Н2S (1 балл).
Уравнения реакций:
2В + 3S = B2S3
(0,5 балла)
(0,5 балла)
B2S3 + 6H2O = 2H3BO3 + 3H2S
Разбалловка:
1) За определение веществ А и В — по 0,5 балла, всего 1 балл
2) За определение веществ С—Е — по 1 баллу, всего 3 балла
3) За уравнения реакций — по 0,5 балла, всего 1 балл
Итого: 5 баллов
№4
Очевидно, эмпирические формулы могут быть представлены в виде:
— спирт CnH2n+1OH
— альдегид CnH2nO
— кислота CnH2nO2
(по 0.33 балла, всего 1 балл)
С гидрокарбонатом реагирует кислота, причем CO2 выделяется в эквимолярном кислоте
3,36
количестве, т.е  (C n H 2 n O2 )   (CO2 ) 
 0,15 моль.
22,4
(0,5 балла)
Пусть спирта было х моль, альдегида — 2х, кислоты — 3х моль. Отсюда, х=0,05 моль, и,
соответственно,  (Cn H 2 n1OH )  0,05 моль; (Ст H 2 n O)  0,1 моль .
(0,5 балла)
Из 0,1(42n+73)=32,5 получаем n=6. (2 балла). Искомые формулы:
— спирт C6H13OH
— альдегид C6H12O
— кислота C6H12O2
(1 балл)
Возможные варианты сведем в таблицу
Спирт
Альдегид
Кислота
O
||
O
||
OH
OH
H
O
||
OH
O
||
H
OH
OH
O
||
OH
O
||
OH
H
O
||
O
||
H
OH
O
||
H
OH
O
||
OH
(по 1 баллу, всего 5 баллов)
Разбалловка:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
За эмпирические формулы — по 0.33 балла, всего 1 балл
За количество кислоты — 0.5 балла
За количества спирта и альдегида — по 0.25 балла, всего 0.5 балла
За расчет формул — 2 балла
За верные формулы — по 0.33 балла, всего 1 балл
За каждый из вариантов — по 1 баллу. Максимально — 5 баллов
Итого: 10 баллов
№5
Естественно предположить, что общее количество вещества, равно как и объем системы, можно
считать постоянными. Т. е.
0
V0
 C0  const . (1 балл) Далее, пусть мольная доля NO равна х, тогда
мольная доля О2 равна (1-х). (1 балл) Очевидно,
cNO  xC0 моль/л; cO2  (1  x)C0 моль/л; r  kC03 x 2 (1  x) моль * л-1 * с 1
(3 балла)
Т.к. kC03  const , ищем максимум функции от мольной доли. Итак,
f ( x)  x 2 (1  x); f ' ( x)  2 x  3x 2 ; f ' ( x)  0; x  0 и x 
2
. (4 балла) Очевидно, х не равен 0, т.е.
3
2
2
искомое соотношение 3  — стехиометрическое. (1 балл)
1 1
3
Разбалловка:
1) За любой разумный вывод общего выражения для скорости реакции — максимально 5
баллов
2) За нахождение соотношения — 5 баллов
Итого: 10 баллов