7 вариант

Ответы
7 вариант
1. Простым газообразным веществом является кислород:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
Плотность метана
D(CH4) = M(CH4) / V0 = 16 / 22.4 = 0.7 г/л.
Плотность кислорода
D(O2) = M(O2) / V0 = 32 / 22.4 = 1.4 г/л.
Плотность углекислого газа
D(CO2) = M(CO2) / V0 = 44 / 22.4 = 2.0 г/л.
D(CO2) > D(O2) > D(CH4)
2. В первом сосуде находится раствор соли (NH 4)2SO4:
(NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2NH4NO3,
SO42- + Ba2+ = BaSO4
BaSO4 - осадок белого цвета.
(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O
NН3 - газ с резким запахом.
Во втором сосуде находится соль К, так как соли К окрашивают пламя горелки в
фиолетовый цвет. Эта соль KCI, так как
КСI + АgNО3 = AgCl↓ + КNО3,
CI- + Ag+ = AgCl↓,
AgCl - осадок белого цвета.
Вещество в третьем сосуде - хлорид бария, так как
BaCl2 + 2АgNО3 = 2AgCl↓ + Ва(NОЗ)2,
CI- + Ag+ = AgCl,
BaCl2 + Na2CrO4 = 2NaCl + ВаСгO4↓,
Ва2+ + CrO42- = BaCrO4,
BaCr04 - осадок желтого цвета.
Возможны и другие варианты решения этого задания.
3. Самый легкий металл - Li. Он легко растворим в воде с выделением водорода
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑
При этом образуется гидроксид лития и раствор приобретает щелочную реакцию.
Полученный газ Н2 легко горит
t°
2H2 + O2 = 2H2O
и восстанавливает металлическую ртуть (жидкость) из ее оранжево-красного оксида
t°
HgO + H2 = Hg + H2O↑.
Эта же жидкость (Hg) может быть получена и в результате непосредственного
нагревания оксида ртути
t°
2HgO = 2Hg + O2↑.
Таким образом: А - литий Li, В - водород Н2, С - оксид ртути (II) HgO, D металлическая ртуть Hg.
4.
В избытке хлороводородной кислоты не растворяется песок (SiO2) и полностью
растворяется.. цинк и кальций ,
Zn + 2НСI = ZnCl2 + H2↑,
(1)
Са + 2НСI = CaC12 + H2↑.
(2)
Таким образом, на массу песка в исходной смеси приходится 62 г, а суммарная масса
прореагировавших Zn и Са равна
120г – 62г = 58г.
Пусть в исходной смеси содержится x моль Zn и y моль Са. В соответствии с
уравнениями реакций (1) и (2) количество выделившегося водорода также составляет
x моль (для первой реакции) и y моль (для второй реакции). В соответствии с условием
задания
26,88 л / 22,4 = x + y.
(3)
Зная суммарную массу прореагировавших Zn и Са, можно записать
58 = x . 65 + у . 40,
(4)
где 65 и 40 соответственно Ar(Zn) и Аг(Са).
Решая совместно уравнения (3) и (4), окончательно получим x = 0,4 моль, y = 0,8
моль. Этому количеству цинка и кальция соответствуют их массы, равные
m(Zn) = n(Zn) . 65 = 0,4 . 65 = 26 г;
m(Са) = n(Са) . 40 = 0,8 . 40 = 32 г.
Таким образом, состав исходной смеси: песок - 62 г, цинк - 26 г, кальций - 32 г.
5. Условию задания соответствуют уравнения реакций
3SO4 + Na2Cr2O7 + Н2SO4 = Na2SO4 + Сr2(SO4)3 + Н2O,
2NН3 + Н2О + SO2 = (NН4)2SO3,
NН3 + Н2О + SO2 = NH4HSO3.
(1)
(2)
(3)
Масса 104,8 г дихромата натрия соответствует его количеству, равному
n(Na2Cr2O7) = m(Na2Cr2O7) / M(Na2Cr2O7) = 104.8 / 262 = 0.4 моль.
Масса аммиака, содержащегося в 300 г его 6,8%-ного по массе водного раствора,
равна
m(NH3) = ωm(раствора) / 100 = (6,8 , 300) / 100 = 20,4 г.
Этой массе аммиака соответствует его количество, равное
n(NH3) = m(NH3) / M(NH3) = 20.4 / 17 = 1.2 моль.
Количество затраченного на реакцию (1) сернистого газа в 3 раза превышает
количество дихромата натрия
n(NH3) = n(Na2Cr2O7) . 3 = 0.4 . 3 = 1.2 моль.
Таким образом, молярное отношение
n(SO2) : n(NH3) = 1.2 : 1.2 = 1 : 1,
что свидетельствует об образовании соли - гидросульфита аммония по уравнению
(3). Количество образующейся соли равно количеству аммиака и сернистого газа
n(NH4HSO3) = n(NH3) = n(SO2) = 1.2 моль.
6. Определим атомную массу двухвалентного металла, зная, что его масса в оксиде
составляет 100 - 20 = 80 мас. %:
16 / Ar(Me) + 16 = 20 / 100, откуда Ar(Me) = 64,
т. е. искомым металлом является медь. Тогда условию задания будут
соответствовать уравнения реакций
t°
C + CO2 = 2CO↑,
(1)
t°
СuО + СО = Сu + CO2↑,
(2)
3Сu + 8НNО3 = 3Сu(NОЗ)3 + 2NO↑ + 4Н2O,
(3)
СuO + 2НNОз = Сu(NО3)2 + Н2O.
(4)
В реакции (1) реагирует 0,5 моль (11,2 л при н. у.) СО2 и образуется в 2 раза больше СО:
n(СО) = 2n (СО2) = 2 . 0,5 = 1,0 моль.
(углерод используется в избытке - его количество составляет n(С) = т(С) : Аr(С) = 18
: 12 = 1,5 моль).
Массе 144 г СuО соответствует его количество, равное
n(СuO) = m(СuO) / M(СuO) = 144 / 80 = 1.8 моль.
т. е. по отношению к СО количество СuО в избытке . Поэтому по реакции (2)
прореагирует только 1,0 моль СuО, остаток, равный 1,8 - 1,0 = 0,8 моль, прореагирует
с азотной кислотой по реакции (4).
Количество образующейся по реакции (2) меди равно количеству CuO и СО:
n(Сu) = n(СuО) = n(СО) = 1,0 моль.
Количество азотной кислоты, прореагировавшей по реакции (3), в 8/3 раза больше,
чем количество прореагировавшей меди:
n3(HNO3) = 8/3n(Cu) = 8/3 . 1.0 = 2.67 моль.
Количество азотной кислоты, прореагировавшей по реакции (4), в 2 раза больше
количества оставшегося после проведения реакции (2) оксида меди
n4(HNO3) = 2n4(CuO) = 2 .0.8 = 1.6 моль.
Суммарное количество азотной кислоты, участвующей в реакциях(3)и(4),равно
n(НNО3) = n3(НNО3)+ n4(НNО3) = 2,67 + 1,6 = 4,27 моль.
Этому количеству кислоты соответствует ее масса, равная
т(НNО3) = n(НNО3)М(НNО3) = 4,27 . 63 = 269 г.
Объем 32%-ной по массе азотной кислоты с плотностью 1,2 г/смЗ определим по
формуле
V(HNO3) = m(HNO3) . 100 / ωρ = (269 . 100) / (32 . 1.2) = 700.5 мл.