Городская олимпиада по химии 2011-2012 9 класс

Городская олимпиада по химии 2011-2012
9 класс
9-1. В избытке кислорода сожгли 4,8 г магния, к продукту сгорания добавили избыток
воды и пропустили в полученную взвесь оксид серы (IV) до прекращения реакции.
1) Напишите уравнения реакций
2) Определите состав и массу образовавшейся соли
3) Что изменится в ответах 1 и 2, если вместо кислорода для сжигания
использовать воздух?
(20 баллов)
9-2. Хлороводород, образовавшийся при действии избытка концентрированной серной
кислоты на 11,7 г хлорида натрия, пропустили в 45 г 10%-ного раствора едкого натра.
Какой цвет приобретет лакмус в полученном растворе?
(20 баллов)
9-3. Глауберова соль (десятиводный кристаллогидрат сульфата натрия) используется в
качестве противоядия при отравлении солями бария, ртути, свинца. Какую массу
глауберовой соли и какой объем воды необходимо взять для приготовления 1 л 6%-ного
раствора сульфата натрия? Плотность раствора 1,0535 г/мл.
(20 баллов)
9-4. Напишите уравнения реакций, необходимых для осуществления следующих
превращений:
CuSO4 → Cu → CuSO4 → ? → CuCl2 → Cu(NO3)2 → CuO → Cu
(20 баллов)
9-5. В две пробирки положили по одинаковому кусочку цинка, а затем прилили некоторое
количество 30 %-ной азотной кислоты и такое же количество воды. В первую пробирку
сначала налили воду, а затем медленно приливали кислоту, во вторую – сначала налили
кислоту, а затем медленно приливали воду. Какие вещества образовались? Как доказать
различие содержимого пробирок после окончания реакций?
(20 баллов)
Решения
9-1. 1)
2 Mg + O2 = 2 MgO (1 балл)
MgO + H2O = Mg(OH)2 (1 балл)
Mg(OH)2 + SO2 = MgSO3 + H2O (1 балл)
MgSO3 + H2O + SO2 = Mg(HSO3)2 (2 балла)
2) 4,8 г магния соответствует 4,8/24 = 0,2 моль. (2,5 балла)
Получится 0,2 моль кислой соли или 186*0,2 = 37, 2 г (2,5 балла)
3) При сжигании магния на воздухе добавятся реакции:
3 Mg + N2 = Mg3N2
Mg3N2 + 6 H2O = 3 Mg(OH)2 + 2 NH3
далее те же реакции с SO2
(по 3 балла за реакции, всего 6 баллов)
Состав и масса продукта (гидросульфит магния) не изменится. (4 балла)
Итого 20 баллов
9-2.
2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl (3 балла)
m( NaCl ) 11,7

Количество вещества (NaCl)=
 0,2 моль, (3 балла)
M ( NaCl ) 58,5
следовательно, (HCl)=0,2 моль. (3 балла)
10  45
m
 0,1125 моль (3 балла)

(NaOH)=
100 M ( NaOH ) 100  40
HCl+NaOHNaCl+H2O (3 балла)
Так как HCl взята в избытке, то раствор будет иметь кислую реакцию, то есть лакмус
приобретет красный цвет. (5 баллов)
Итого 20 баллов
9-3. Масса 1л 6%-ного раствора Na2SO4
m=V=1,05351000=1053,5 г (4 балла)
Масса Na2SO4 в 6%-ном растворе
m(Na2SO4)=m( Na2SO4)=1053,5·0,06=63,2 г (4 балла)
Необходимая масса воды
1053,5 – 63,2 =990,3 г (4 балла)
Масса кристаллогидрата, содержащая 63,2 г Na2SO4
m( Na 2 SO 4 )  M ( Na 2 SO4 10 H 2 O)
63,2  322
 143,3 г (4 балла)
m(Na2SO410H2O)=

142
M ( Na SO4 )
Масса воды для приготовления раствора с учетом кристаллизационной воды
m(H2O)=990,3 - (143,3 – 63,2 ) = 910,2 г (4 балла) Итого 20 баллов
9-4. CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu (3 балла)
Cu + 2 H2SO4(конц) = CuSO4 + SO2 + 2 H2O (3 балла)
CuSO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓ (3 балла)
Cu(OH)2 + 2 HCl = CuCl2 + 2 H2O (2 балла)
CuCl2 + 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2 AgCl ↓ (3 балла)
C
2 Cu(NO3)2 t
2 CuO + 4 NO2 + O2 (3 балла)
0
CuO + H2 = Cu + H2O (3 балла) Итого 20 баллов
9-5. В первой пробирке сначала образуется разбавленная азотная кислота, реагирующая с
цинком с образованием нитрата аммония:
4Zn + 10 HNO3  4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O (10 баллов)
и по мере добавления кислоты ее концентрация растет, что приводит к протеканию
других реакций и образованию других продуктов (например, азота и оксида азота
(II)).
Во второй пробирке сначала присутствует довольно концентрированная азотная
кислота, реагирующая с цинком с выделением оксида азота (II):
3Zn + 8HNO3  3Zn(NO3)2 + NO + 4H2O (10 баллов)
и по мере добавления воды ее концентрация падает, но не настолько, чтобы шло
образование ионов аммония. Итого 20 баллов
Городская олимпиада 2011-2012 г.
10 класс
10-1 Имеется два одинаковых стакана. В первом стакане раствор соляной кислоты
массой 100 г, который содержит 0,01 моль HCl, во втором стакане – 100 г раствора соды с
содержанием Na2CO3 0,01 моль.
Какие вещества и в каком количестве получатся:
а) если медленно и при тщательном перемешивании содержимое первого стакана
влить во второй стакан;
б) если таким же образом вылить раствор из второго стакана в первый?
На сколько граммов будут различаться массы стаканов, в которых проводилось
смешивание растворов, в опыте а) и в опыте б)?
(20 баллов)
10-2 К раствору, содержащему 3,88 г смеси бромида калия и йодида натрия,
добавили 78 мл 10%-ного раствора нитрата серебра плотностью 1,09 г/мл. Выпавший
осадок отфильтровали. Фильтрат прореагировал полностью с 13,3 мл соляной кислоты,
содержащей 1,5 моль растворенного вещества в 1 л раствора.
Вычислите массовые доли галогенидов в исходном растворе.
(20 баллов)
10-3 Смесь водорода и хлора объемом 4,8 л поместили в закрытый кварцевый сосуд
и облучали рассеянным светом. Через некоторое время облучение прекратили
полученную газовую смесь подвергли анализу. Оказалось, что в ней содержится 30% HCl
(по объему), а содержание Cl2 снизилось до 20% от начального количества.
Затем образовавшаяся смесь была пропущена через 40 г 14%-ного горячего
раствора гидроксида калия.
Определите массовые доли веществ, содержащихся в полученном растворе.
(20 баллов)
10-4 Для осуществления цепочки превращений взяли 200 мл 10%-ного раствора
нитрата меди (II) плотностью 1,1 г/мл:
Cu(NO3)2→Cu(OH)2→CuO→Cu→CuSO4→(CuOH)2SO4
Определите выход конечного продукта, если его масса составила 12,0 г.
Для реакций ионного обмена составьте сокращенные ионно-молекулярные
уравнения, а для окислительно-восстановительных реакций – электронный баланс.
(20 баллов)
10-5 При сгорании органического вещества массой 5,4 г образовалось 8,96 л
углекислого газа (н.у.) и 5,4 г воды.
Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,862.
Установите молекулярную формулу вещества. Составьте структурные формулы
всех возможных изомеров.
(20 баллов)
10 КЛАСС – ОЛИМПИАДА
РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ЗАДАЧА 10-1 (20 б.)
Имеется два одинаковых стакана. В первом стакане раствор соляной кислоты
массой 100 г, который содержит 0,01 моль HCl, во втором стакане – 100 г раствора соды с
содержанием Na2CO3 0,01 моль.
Какие вещества и в каком количестве получатся:
а) если медленно и при тщательном перемешивании содержимое первого стакана
влить во второй стакан;
б) если таким же образом вылить раствор из второго стакана в первый?
На сколько граммов будут различаться массы стаканов, в которых проводилось
смешивание растворов, в опыте а) и в опыте б)?
Решение:
1. В опыте а) происходит реакция HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl, поскольку сода
находится в избытке в процессе приливания кислоты. (6,5 б.)
2. 𝜈(HCl)= 𝜈(Na2CO3), поэтому вещества прореагируют полностью. При этом
образуется по 0,01 моль NaHCO3 и NaCl. Эти вещества остаются в растворе. (2 б.)
3. В опыте б) происходит реакция Na2CO3+2HCl=CO2↑+2NaCl+H2O, поскольку
кислота находится в избытке в процессе приливания раствора соды. (6,5 б.)
4. Количество кислоты, вступающей в реакцию, в 2 раза больше:
𝜈(HCl)р=2𝜈(Na2CO3)р.
По условию 𝜈(HCl):𝜈(Na2CO3)=1:1, т.е. HCl – в недостатке.
Поэтому 𝜈(HCl)р=0,01 моль, а 𝜈(Na2CO3)=0,005 моль.
При этом образуется 0,005 моль CO2 и 0,01 моль NaCl.
CO2 удаляется из раствора.
5. Значит, массы стаканов, в которых проводилось смешивание, будут различаться
на величину, равную массе CO2.
m(CO2)=M(CO2)∙𝜈(CO2)=44∙0,005=0,22 г. (5 б.)
Ответ: стакан в опыте б) на 0,22 г легче.
ЗАДАЧА 10-2 (20 б.)
К раствору, содержащему 3,88 г смеси бромида калия и йодида натрия, добавили
78 мл 10%-ного раствора нитрата серебра плотностью 1,09 г/мл. Выпавший осадок
отфильтровали. Фильтрат прореагировал полностью с 13,3 мл соляной кислоты,
содержащей 1,5 моль растворенного вещества в 1 л раствора.
Вычислите массовые доли галогенидов в исходном растворе.
Решение:
5.
При добавлении к исходному раствору нитрата серебра в осадок выпадают
бромид серебра и йодид серебра:
KBr+AgNO3=AgBr↓+KNO3
NaI+AgNO3=AgI↓+NaNO3 (2 б.)
2. Поскольку фильтрат взаимодействует с раствором соляной кислоты, нитрат
серебра был взят в избытке:
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 (2 б.)
3. Определим количество AgNO3, вступившего в реакцию.
M(AgNO3)исх.=ρр-ра∙Vр-ра∙ω(AgNO3)=1,09 г/мл∙78мл∙0,1=8,5 г
ν(AgNO3)исх=
=8,5/170=0,05 моль (1 б.)
ν(AgNO3)фильтр= ν(HCl)
ν(HCl)=1,5∙0,0133=0,01995≈0,02 моль (2 б.)
Следовательно, в реакции с KBr и NaI вступило количество AgNO3, равное
ν(AgNO3)исх- ν(AgNO3)фильтр=0,05-0,02=0,03 моль (2 б.)
4. Суммарное количество KBr и NaJ равно количеству AgNO3, вступившего в
реакции, и составляет 0,03 моль.
Пусть ν(KBr)=х, тогда ν(NaI)=0,03-х.
Масса KBr равна М(KBr)∙х, а масса NaI равна М(NaI)∙(0,03-х). Общая масса
галогенидов равна 3,88 г. Поэтому можно записать:
М(KBr)∙х+М(NaI)∙(0,03-х)=3,88
или 119х+150(0,03-х)=3,88
х=0,02
ν(KBr)=0,02 моль, ν(NaI)=0,01 моль (9 б.)
5. Массовые доли галогенидов в исходной смеси равны:
ω(KBr)=
∙100%=
∙100%=119∙0,02/3,88∙100%=61,3%
ω(NaI)=100%-61,3%=38,7%
Ответ: ω(KBr)=61,3%; ω(NaI)=38,7% (2 б.)
ЗАДАЧА 10-3 (20 б.)
Смесь водорода и хлора объемом 4,8 л поместили в закрытый кварцевый сосуд и
облучали рассеянным светом. Через некоторое время облучение прекратили полученную
газовую смесь подвергли анализу. Оказалось, что в ней содержится 30% HCl (по объему),
а содержание Cl2 снизилось до 20% от начального количества.
Затем образовавшаяся смесь была пропущена через 40 г 14%-ного горячего
раствора гидроксида калия.
Определите массовые доли веществ, содержащихся в полученном растворе.
Решение:
1. При облучении смеси образуется хлороводород: H2+Cl2→2HCl
Определим количества газов, вступивших в реакцию.
V(HCl)=Vсосуда∙0,3=4,8∙0,3=1,44 л
ν(HCl)=V(HCl)/VM=1,44/22,4=0,064 моль
ν(Н2)=ν(Cl2)=0,5ν(HCl)=0,032 моль
В реакцию вступило по 0,032 моль водорода и хлора. (3 б.)
2. Так как осталось 20% хлора, то в реакцию вступило 80% хлора. Следовательно,
начальное количество хлора равно: ν(Cl2)нач=0,032/0,8=0,04 моль
Оставшееся количество хлора ν(Cl2)ост=0,04-0,032=0,08 моль. (3 б.)
3. С раствором КОН взаимодействует оставшийся хлор и образовавшийся
хлороводород по уравнениям:
3Cl2+6KOH→KClO3+5KCl+3H2O
HCl+KOH→KCl+H2O (2 б.)
4. Количество щелочи, содержащееся в растворе, равно:
ν(KOH)=
=40∙0,14/56=0,1 моль
На реакцию с хлором необходимо ν(КОН)Сl2=2ν(Cl2)=2∙0,008=0,016 моль
А на реакцию с хлороводородом – ν(КОН)HCl=ν(HCl)=0,064 моль
Всего необходимо 0,08 моль щелочи, т.е. КОН взят в избытке. Следовательно,
количества продуктов реакций рассчитываем по количеству Cl2 и HCl. (4 б.)
5. Определяем количества веществ в растворе:
ν(KClO3)=1/3ν(Cl2)=1/3∙ν(Сl2)=1/3∙0,008=0,027 моль
ν(KCl)Cl2=5/3ν(Cl2)=5/3∙0,08=0,013 моль
Общее количество хлорида калия равно ν(KCl)=0,013+0,0064=0,077 моль
ν(KCl)ост=0,1-0,08=0,02 моль (4 б.)
6. Масса раствора равна
mр-ра=mисх+m(Cl2)р+m(HCl)=40+71∙0,008+36,5∙0,064=42,91 г (3 б.)
7. Массовые доли веществ в растворе:
ω(KClO3)=
ω(KCl)=
=
∙100%=
=0,8%
∙100%=13,4%
ω(KOH)=
∙100%=
∙100%=2,6%
Ответ: ω(KClO3)=0,8%; ω(KCl)=13,4%; ω(KOH)=2,6%
ЗАДАЧА 10-4 (20 б.)
(1 б.)
Для осуществления цепочки превращений взяли 200 мл 10%-ного раствора нитрата
меди (II) плотностью 1,1 г/мл:
Cu(NO3)2→Cu(OH)2→CuO→Cu→CuSO4→(CuOH)2SO4
Определите выход конечного продукта, если его масса составила 12,0 г.
Для реакций ионного обмена составьте сокращенные ионно-молекулярные
уравнения, а для окислительно-восстановительных реакций – электронный баланс.
Решение:
1. Уравнения реакций:
1) Cu(NO3)2+2NaOH→Cu(OH)2+2NaNO3 (1 б.)
(1 б.)
2) Cu(OH)2 CuO+H2O
3)CuO+H2 Cu+H2O
(1 б.)
(медь можно восстановить аммиаком, углеродом или более активным металлом)
4) Сu+2H2SO4(конц) CuSO4+SO2+2H2O (2 б.)
5) 2CuSO4+2NaOH→(CuOH)2SO4+Na2SO4 (3 б.)
2. К реакциям ионного обмена относятся первая и пятая.
1) Cu2++2NO3-+2Na++2OH-→Cu(OH)2↓+2Na++2NO3Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓
(2 б.)
5) 2Cu2++2SO42-+2Na++2OH-→(CuOH)2SO4↓+2Na++SO422Cu2++SO42-+2OH-→(CuOH)2SO4↓
(2 б.)
3. Окислительно-восстановительными реакциями являются третья и четвертая.
3) Cu2++2e→Cu0 ǀ 2 ǀ 1 восстановление, Cu2+ - окислитель
Н2 – 2е→2Н+ ǀ 2 ǀ 1 окисление, Н2 – восстановитель
(2 б.)
4) Cu – 2e→Cu ǀ 2 ǀ 1 окисление, Cu – восстановитель
0
2+
0
S6++2e→S4+
ǀ 2 ǀ 1 восстановление, S6+ - окислитель (2 б.)
4.
Количество
продукта
вычисляем,
пользуясь
стехиометрическими
соотношениями компонентов.
ν((Cu(NO3)2)=ν(Cu(OH)2)=ν(CuO)=ν(Cu)=ν(CuSO4)=2ν((CuOH)2SO4)
тогда ν((CuOH)2SO4)=1/2ν(Cu(NO3)2 (2 б.)
5. Вычислим ν((Cu(NO3)2).
M(Cu(NO3)2)=mр-ра∙ω(Cu(NO3)2)=ρр-ра∙Vр-ра∙ω(Cu(NO3)2)=1,1 г/мл∙200мл∙0,1=22 г
ν(Cu(NO3)2)=m((Cu(NO3)2)/M((Cu(NO3)2)=22/188=0,117 моль
(1 б.)
6. Вычислим массу продукта и его выход. ν(CuOH)2SO4)=1/2∙0,117=0,0585 моль
7. m((CuOH)2SO4)=M((CuOH)2SO4)∙ν((CuOH)2SO4)=285∙0,0585=15,093 г
Выход продукта равен:
η=mпракт/mтеор∙100%=12/15,1∙100%=79,5%
(1 б.)
Ответ: η=79,5%
ЗАДАЧА 10-5 (20 б.)
При сгорании органического вещества массой 5,4 г образовалось 8,96 л
углекислого газа (н.у.) и 5,4 г воды.
Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,862.
Установите молекулярную формулу вещества. Составьте структурные формулы
всех возможных изомеров.
Решение:
1. Схема реакции горения углеводорода:
CxHyOz xCO2+y/2H2O (1 б.)
Из схемы следует, что количество атомарного углерода, содержащегося в СО2,
равно количеству атомарного углерода, содержащегося в СхНy. Аналогично количество
атомарного водорода, содержащегося в Н2О, равно количеству атомарного водорода,
содержащегося в СхНy.
2. Количество атомарного углерода ν(С)=ν(СО2)=V(CO2)/VM=8,96/22,4=0,4 моль
M(C)=ν(C)∙M(C)=12∙0,4=4,8 г (1 б.)
3. Количество атомарного водорода ν(Н) равно удвоенному количеству Н2О.
ν(Н)=2ν(Н2О)=2m(H2O)/M(H2O)=2∙5,4/18=0,6 моль
m(H)=ν(H)∙M(H)=1∙0,6=0,6 г
(1 б.)
4. Сумма масс атомарного углерода и атомарного водорода равна массе образца.
m(C)+m(H)=4,8+0,6=5,4 моль
Следовательно, органическое вещество не содержит кислорода и относится к
углеводородам.
(2 б.)
5. Определим простейшую формулу вещества:
ν(С):ν(Н)=0,4:0,6=2:3
(1 б.)
Простейшая формула С2Н3. Углеводорода с такой молекулярной формулой не
существует. Чтобы найти молекулярную формулу вещества, используем его
относительную плотность по воздуху.
М(СхНy)=Мвозд∙Двозд=29 г/моль∙1,862=54 г/моль.
М(С2Н3)=27 г/моль. М(СхНy)/М(С2Н3)=2
Следовательно, количества атомарного углерода и атомарного водорода в формуле
соединения необходимо удвоить. Молекулярная формула вещества С 4Н6.(2 б.)
6. Изомеры вещества С4Н6: (за изомеры 1-4 –по 1 б.; 5-8 – по 1,5 б., 9 – 2 б.)
1) НС≡С-СН2-СН3 2) СН3-С≡С-СН3 3) Н2С=С=СН-СН3 4) Н2С=СН-СН=СН2
5)
6)
7)
8)
9)
СН3
СН3
СН2
Н2С – СН
НС – СН2
ǀ
С
̸ \
НС = СН
ǀ
С
̸̸ \
НС – СН2
̸ \
Н2С – С=СН2
ǀ ǀǀ
Н2С – СН
ǀ \ ǀ
Н2С – СН
Городская олимпиада по химии 2011-2012
11 класс
11-1 К 19,1 г 20%-ного раствора этанола в пропилацетате добавили 75 мл 8 М
водного раствора едкого натра. Полученную смесь упарили, а сухой
остаток прокалили. Определите массовые доли веществ в остатке после
прокаливания.
(20 баллов)
11-2 Осуществить следующее превращение (минимальное количество
стадий):
Карбид кальция → аминоэтановая кислота
Напишите уравнения реакций, укажите условия их проведения.
(20 баллов)
11-3 Один моль этанола, молекула которого содержала один атом дейтерия
(2Н или D), подвергли дегидратации, проводимой при температуре более
140оС. Продукты реакции пропустили через трубку, заполненную
оксидом фосфора (V). Масса трубки увеличилась на 18 г. Напишите
уравнение реакции и структурную формулу использованного спирта,
укажите положение дейтерия в молекуле, ответ поясните.
(20 баллов)
11-4 На 4,72 г смеси железа, оксида железа (+2) и оксида железа (+3)
подействовали при повышенной температуре водородом. После
окончания реакции образовалось 3,92 г металлического железа. Если на
ту же самую смесь с такой же массой подействовать избытком раствора
сульфата меди, то масса твердого осадка после реакции составит 4,96г.
Найдите состав исходной смеси.
(20
баллов)
11-5 Два из трех нитратов (ртути(II), алюминия и кальция) смешали. При
прокаливании смеси и оставшегося нитрата получены газовые смеси
равного объема и массы. Какие нитраты смешали, в каком случае (для
смеси или оставшегося нитрата) масса твердого остатка больше?
Напишите уравнение реакции, объясните свой ответ.
(20
баллов)
Решения городской олимпиады 11 класс
t
11-1. CH3-CH2-CH2-O-CO-CH3 + NaOH 
CH3CH2CH2OH + CH3COONa
t
CH3COONa +NaOH 
CH4+ Na2CO3
(каждое уравнение по 2 балла, итого 4 балла)
o
o
19,1  0,8
= 0,15 моль (2 балла)
102
8  75
(NaOH) =
= 0,6 моль (2 балла)
1000
(эфира) =
По реакции (1) избыток NaOH: 0,6 – 0,15 = 0,45 моль (2 балла)
(CH3COONa) = (эфира) = 0,15 моль (2 балла)
По реакции (2) избыток NaOH: 0,45 – 0,15 = 0,3 моль (2 балла)
(Na2СO3) = (CH3COONa) = 0,15 моль (2 балла)
В сухом остатке после прокаливания : Na2СO3 (0,15 моль), NaOH (0,3 моль).
m(Na2СO3) = 0,15 106 = 15,9 г
m(NaOH) = 0,3 40 = 12 г (2 балла за определение массы 2-х веществ)
(Na2СO3) =
15,9
 100 % = 57 %
15,9 12
(NaOH) = 100 – 57 = 43 % (2 балла за определение массовой доли 2-х
веществ) Итого 20 баллов.
11-2. CaC2 + H2O  Ca(OH)2 + C2H2↑
Hg , H
C2H2 + H2O 
 CH3—COH
[ Ag ( NH ) ]OH
CH3—COH 
 CH3—COOH
P
CH3—COOH + Cl2 
 CH2Cl —COOH + HCl
С
CH2Cl—COOH + 3NH3 50

 NH2CH2—COONH4 + NH4Cl
Н
NH2CH2—COONH4  NH2CH2—COOH
Каждая реакция по 3 балла, последняя 5 баллов, отсутствие условий
проведения реакции – 1,5 балла. Итого 20 баллов.
2

3 2
( кр )
о

11-3. Одним из продуктов реакции является вода, из одного моль этанола
образуется один моль воды. При пропускании продуктов реакции через
трубку с оксидом фосфора (V) вода полностью поглощается, т. к. масса
трубки увеличилась на 18 г (масса одного моль Н2О), то дейтерий (М(D)=2
г/моль) в состав молекул воды не входит. Это возможно, если атом дейтерия
находится у атома углерода, соединенного с гидроксильной группой.
Вывод, что дейтерий не входит в молекулу воды, отщепленную от этанола
– 10 баллов, вывод, что дейтерий находится у атома углерода, соединенного
с гидроксильной группой – 5 баллов.
СН3-СНD-OH  CH2=CHD+H2O Уравнение реакции – 5 баллов.
Итого 20 баллов.
11-4. Вычислим массу железа в исходной смеси. Увеличение массы смеси
после взаимодействия СuSO4 произошло за счет реакции:
Fe +
СuSO4 = Сu
56 г/моль
64 г/моль
+
Fe SO4 (2 балла)
Если растворяется 1 моль Fе, изменение массы составляет 64 — 56 = 8
г/моль, а реальное изменение равно 4, 96 — 4,72 = 0, 24 г. Следовательно, в
исходной смеси находилось
0,24
= 1,68 г Fе. (3 балла)
8  56
Обозначим количество вещества FеО – х, моль, Fе203 — у, моль. Молярные
массы М (FеО) = 72 г/моль и М (Fе203) = 160 г/моль. Составим выражение
для общей массы смеси:
1,68 + 72х + 160у = 4,72. (2 балла)
Запишем уравнения реакций восстановления оксидов водородом
х моль
y моль
FеО + H2 = Fе + Н2O
количеств FeO и Fe)
у моль
(2 балла за уравнение + 1 балл за соотношение
2у моль
Fе2О3 + 6Н2 = 2Fе + 3 Н2O (2 балла за + 1 балл за соотношение количеств
Fe2O3 и Fe)
Составим выражение для массы железа
1,68 + 56х + 56 • 2y = 3,92 или
1,68 + 56х + 112у = 3,92. (2 балла)
Решаем систему уравнений 1,68 +72х + I60у = 4,72,
11,68 + 56х + 112у = 3,92.
Подставляя вместо х полученное выражение в одно из уравнений, получим у
= 0,01 моль, х = 0,02 моль.
(3 балла)
m(FеО) = 0,02 • 72 = 1,44 г и m(Fе203) = 0,01 • 160 = 1,60 г. (2 балла) Итого
20 баллов
11-5. Термолиз нитратов:
Ca(NO3)2 = Ca(NO2)2+O2 (2 балла)
4Al(NO3)3 = 2Al2O3+12NO2+3O2 (2 балла)
Hg(NO3)2 = Hg+2NO2+O2 (2 балла)
Оставшийся нитрат – Hg(NO3)2, т. к. для смеси нитратов кальция и алюминия
можно подобрать соотношение компонентов смеси так, чтобы состав газовой
смеси соответствовал составу газовой смеси после термолиза нитрата ртути
1
V (O2 )
= (4 балла)
V ( NO2 ) 2
Тогда на 4 моль нитрата алюминия необходимо взять 3 моль нитрата
кальция, а оставшейся соли нитрата ртути – 6 моль. (3 балла)
Количества твердых остатков: 2 моль Al2O3+3 моль Ca(NO2)2
6 моль Hg. (1 балл за количества твердых остатков)
Массы остатков: 2М(Al2O3)+3M(Ca(NO2)2)=2102+3132=600 г (2 балла)
6М(Hg)=1206 г 2 балла)
m(Hg)(m(Al2O3)+m(Ca(NO2)2)) (2 балла) Итого 20 баллов.