10 класс ответы по химии

advertisement
ХИМИЯ – 2014/2015
ОЛИМПИАДА
10 класс
Тур 1
1. Элементы X и Y находятся в одной группе периодической системы.
Две кислоты, образуемые этими элементами, известны только в водных
растворах, причем при взаимодействии этих кислот между собой получаются
только соль и вода. Определить элементы Х и У, написать формулы кислот,
образуемых этими элементами и составить уравнение реакции.
Ответ
Если из двух кислот, в которых элементы X и Y находятся в анионной
форме, образуется соль, следовательно, один из элементов переходит в
катионную форму. Это возможно только в результате окислительновосстановительного процесса. Значит, одна из кислот - окислитель, другая восстановитель. Если это понять, то выбор возможных вариантов становится
весьма ограниченным. Прежде всего, переход из анионной формы; в
катионную (и наоборот) характерен для элементов дополнительных
подгрупп. Следовательно, одна из кислот образована переходным металлом и
является достаточно сильным окислителем. Далее, поскольку это кислоты, то
элементы могут относиться к V, VI и VII группе периодической системы.
Соединения тяжелых переходных металлов - плохие окислители. Потому
наиболее вероятны пары: H2SO3 - Н2СrО4; НСlO - НМnO4. Учитывая
реальные химические свойства и стехиометрические соотношения в реакции,
выбираем пару S - Сr:
3H2SO3 + 2Н2СrO4 — Cr2(SO4)3 + 5Н2O.
10 баллов
2. Завод по производству серной кислоты заключил договор на
поставку 5 т аккумуляторной кислоты, содержащей 35% Н2SO4 (ρ =1,260
г/см3).Для выполнения заказа было решено использовать 1750 кг 15,03%-ной
Н2SO4 плотностью 1,102 г/см3 и 90,05%-ную Н2SO4 плотностью 1,814 г/см3.
а) какую массу 90,05 %-ной кислоты необходимо добавить к 1750 кг
15,03 %-ной кислоты, чтобы получить аккумуляторную кислоту нужной
концентрации.
б) какой объем воды и какая масса 90,05 %- ной кислоты потребуется
для получения недостающей до 5 т аккумуляторной кислоты?
Ответ
а) Массу кислоты можно вычислить по уравнению
m11+ m22 =  (m1 + m2),
где 1 и 2 — массовые доли исходных растворов, %;
  массовая доля конечного раствора, %; m1 m2 — массы этих растворов
соответственно.
По условию, m1 = x1, тогда  1 x1+ 2 m2 =  (x1 + m2),
х1(1 — ) = m2 ( — 2),
отсюда
х1 =
2 ( − 2
1750 (35 − 15,03)
=
= 634,83 кг
1 − 
90,05 − 35
б) Для получения 5 т аккумуляторной кислоты не хватает
5000  (1750 + 634,83) = 2615,17 кг H2SO4
Вычислим массу 90,05 %-ной кислоты, которую потребуется смешать с
водой, чтобы получить недостающую массу 35%-ной кислоты:
2 = 2615,17
35
= 1016,44 кг
90,05
Масса воды составит
2615,17  1016,44 = 1598,73 кг
а объем этой массы воды равен 1598,73 л, так как плотность ее 1 г/см3.
14 баллов
3. При бромировании бензола в присутствии FeBr3 образовался газ,
который пропустили через избыток раствора нитрата серебра. При этом
образовался осадок массой 4,7 г. Какая масса бензола вступила в реакцию с
бромом и сколько граммов бромбензола образовалось?
Ответ
X
Br
FeBr3
Br2
+
(C6H6)
2,025
+
157
78
HBr
81
4,70
X
HBr + AgNO3
81
X
HNO3
ArBr +
188
2,025
-
78
X= 1,95
81
Y
2,025
-
157
Y= 3,925
81
10 баллов
4. Напишите уравнения реакций, соответствующих их
последовательности превращений:
H2 O
2 KOH
CH2Br
CH2Br
A
C2H5OH
Hg 2 +
Б
HCN
B
KCN
6 баллов
Ответ
H2
H2C C
Br Br
HC CH +
2 KOH
HC CH
C2H5OH
Hg
H2O
2+
O
[HC CH]
H OH
O
H3C C
+
H
HCN
KCN
H3C C
H
OH
H3C C C N
H
Всего 40 баллов
Скачать