Решение II шага заочной олимпиады по химии для 9

Решение II шага заочной олимпиады по химии для 9-х классов
1. Два юных химика получали водород. Один из них растворял в щелочи цинк, а
другой алюминий. Оба получили одинаковый объем водорода (при одинаковых условиях).
Кто из них взял для реакции большую навеску металла и во сколько раз?
Решение:
Так как при одинаковых условиях объемы водорода равны, то количества вещества
тоже будут одинаковы.
Пусть n(H2)I = n (H2)II = x моль, тогда
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2
n(Zn) = n(H2) = x; m(Zn) = n(Zn) . M(Zn) = 65x
2Al + 6NaOH = 2Na3AlO3 + 3H2
n(Al) = 2n(H2)/3 = 2x/3;
m(Al) = n(Al) . M(Al) = 2x . 27/3 =18x
m(Zn)/ m(Al) = 65x/18x = 3,61
Ответ: Навеска цинка в 3,61 раз больше навески алюминия.
2. У некоторого элемента имеются два газообразных оксида Э2О и ЭО2. Разность
молярных масс этих оксидов равна 2. Определите элемент.
Решение: Пусть Ar(Э) = х, тогда
Мr (Э2О) = 2x + 16; Mr (ЭО2) = x + 32
M (ЭО2) – М (Э2О) = Mr (ЭО2)– Мr (Э2О) = x+32 – (2x + 16) = 16 – x;
по условию 16 – x = 2; х = 14
Ответ: Э – N.
3. Некоторый элемент образует оксид с относительной молекулярной массой,
равной 30. Приведите формулу водородного соединения этого элемента. Будет ли оно
летучим или нет?
Решение: Формула оксида ЭхОу. Так как Мr(ЭхОу) = 30, то у = 1.
Если х = 1, то Ar(Э) = Мr(ЭО) – Ar(О) = 30 – 16 = 14;
Ответ: Э – N, водородное соединение – H3N (летучее)
Если х = 2, то 2Ar(Э) = Мr(Э2О) – Ar(О) = 30 – 16 = 14, Ar(Э) = 7;
Ответ: Э – Li, водородное соединение – LiH (нелетучее)
Если х = 3, то 3Ar(Э) = Мr(Э3О) – Ar(О) = 30 – 16 = 14, Ar(Э) = 4,7;
Элемента с такой массой нет
Если х = 4, то 4Ar(Э) = Мr(Э4О) – Ar(О) = 30 – 16 = 14, Ar(Э) = 3,5;
Элемента с такой массой нет
Задача имеет 2 решения
4.Сколько электронов, протонов и нейтронов содержит:
а) молекула аммиака;
Решение: Молекула аммиака – NH3
Состав атома 7N14(7р + 7n) + 7e
Состав атома 1H1(1р + 0n) + 1e, тогда 3 атома – 3р и 3е
В сумме протонов и электронов – по 10 частиц, нейтронов – 7.
б) молекула оксида серы (VI).
Решение: Молекула оксида серы (VI) – SO3
Состав атома 16S32(16р + 16n) + 16e
Состав атома 8О16(8р + 8n) + 8e, тогда 3 атома – по 24р, 24n и 24е
В сумме протонов, нейтронов и электронов – по 40 частиц.
Примечание: Так как существуют изотопы, то число частиц в ответе может быть
другое.
5. В какой массе сульфата кальция содержится число электронов, равное числу
Авогадро?
Решение:
1) 1 моль CaSO4 содержит 1 моль Са, 1 моль S, 4 моль О.
1 моль кальция содержит 20 моль электронов, 1 моль серы – 16 моль электронов, 4 моль
кислорода – 24 моль электронов (смотри порядковый номер элемента).
n(электронов) = 20 + 16 + 24 = 60 моль
N(электронов) = n(электронов) . NA = 60 . NA
2) 1 моль CaSO4 содержит 60 NA электронов
х моль CaSO4 содержит NA электронов
х = 1 . NA/60 NA = 1/60 = 0, 017моль
m(CaSO4) = n(CaSO4) . M(CaSO4) = 0,017 . 136 = 2,312 г
Ответ: m(CaSO4) = 2,312 г