9-1

9 класс
9-1. В сосуде емкостью 28 л, заполненным углекислым газом (н.у.) сожгли 18 г магния.
Твердый остаток отделили, а газ привели к нормальным условиям, прибавив в сосуд
необходимое количество воздуха. Найдите массовые доли компонентов твердого остатка
и объемные доли газов в конечной газовой смеси.
9-2. Простое твердое вещество, образованное одним из элементов первых трех периодов
Периодической системы, прошло через огонь, а получившееся соединение — через воду.
Продукт последней реакции прохлорировали, в результате чего получились две кислоты,
одна из которых способна преодолевать нагретые медные трубы лишь в разбавленном
состоянии. О каком исходном веществе идет речь? Приведите уравнения всех
протекающих реакций.
9-3. Имеются две белые кристаллические соли А и Б. При внесении в пламя горелки они
изменяют его цвет на желтый. Соль Б при хранении на свету желтеет. Если к каждой соли
прилить концентрированную серную кислоту и немного нагреть, то в реакции с солью А
выделится бесцветный газ В, а с солью Б – образуется темно-серый осадок Г и газ Д с
неприятным запахом. При растворении в воде газа В создается сильнокислая, а газа Д слабо кислая среда. При взаимодействии кислоты В с солью Б в присутствии кислорода
образуется осадок Г и раствор соли А. Определите вещества А – Д и напишите уравнения
всех описанных реакций.
9-4. Когда Майкл Фарадей работал лаборантом у знаменитого Хэмфри Дэви, он поставил
не совсем обычным опыт. Фарадей получил 21,5 г некоего кристаллогидрата, который
содержал 14,4 г воды. Он поместил желтые кристаллы в трубку, запаял ее и нагрел. После
охлаждения в трубке оказались два слоя жидкости: нижний — желтый и масло-подобный,
верхний – бесцветный. Когда Фарадей попытался открыть трубку, произошел взрыв:
желтое масло исчезло, распространяя запах хлора, а бесцветная жидкость оказалась
обычной водой. Объясните результаты этого опыта и установите формулу
кристаллогидрата.
9-5. При смешении растворов соляной кислоты и гидрокарбоната натрия выделился газ,
объем которого вдвое превысил объем полученного раствора (условия нормальные,
растворимостью газа пренебречь). Какова молярная концентрация соли в полученном
растворе?
Ответы
9 класс
9–1
Уравнение реакции: 2Mg + CO2 = 2MgO + C.
По уравнению реакции: n(MgO) = n(Mg); n(C) = 0,5n(Mg).
По условию задачи:
n(MgO) = m(Mg) : M(Mg) = 18 г : 24 г/моль = 0,75 моль
n(MgО) = 0,75 моль,
m(MgО) = 0,75 моль ⋅40 г/моль = 30 г
n(C) = 0,375 моль;
m( C) = 0,375 моль ⋅12 г/моль = 4,5 г.
ω(MgO) = m(MgO)/ mтв. остатка = 30: 34,5⋅ 100% = 87%
ω(С) = 0,13.
По уравнению: n(CО2) = 0,5n(Mg),
По условию задачи: n(CО2) = 0,375 моль;
Vпрореагировавшего(CО2) = 0,375 моль⋅22.4 л/моль = 8,4 л.
Vоставш(CО2) = 28л – 8,4л = 19,6 л
(CО2) = 19,6 : 28 ⋅ 100% = 70%
Объем добавленного воздуха = 8,4 л
В нем (О2) = 0,21V(О2 ) = 8,4 ⋅0,21 = 1,76 л;
(N2) = 0,78; V(N2) = 8,4 ⋅0,78 = 6,64 л.
В оставшейся газовой смеси:
(О2) = 1,76 : 28 = 6,3%
(N2) = 6,64 : 28 ⋅ 100% = 23,7%
Система оценивания:
За уравнение реакции – 2 балла
За расчет массовых долей компонентов твердого остатка - 3 балла
За расчет объемной доли СО2 - 3 балла
За расчет объемных долей кислорода и азота - 5 баллов.
Итого: 13 баллов
9 -2
Поскольку кислота может проходить через медные трубы лишь в разбавленном
состоянии, то это значит, что в концентрированном состоянии она их разрушает, реагируя
с медью. В условиях указано, что кислота образована одним из элементов первых трех
периодов, то есть это может быть либо H2SO4, либо HNO3. Но так как исходное вещество
— твердое, то оно может быть только серой.
Если сера проходит через огонь, она, естественно, сгорает до SO2:
S + O2 = SO2 (1)
Растворение SO2 в воде приводит к образованию сернистой кислоты:
SO2 + H2O = H2SO3 (2)
При хлорировании же сернистой кислоты протекает дующая реакция:
H2SO3 + Н2O + Cl2= H2SO4 + 2HCl (3)
Серной кислоте, которая при этом образуется, в концентрированном состоянии, да
еще при повышенной температуре, медные трубы и впрямь не преодолеть, так как будет
протекать следующая реакция:
Сu + 2H2SO4(конц.) = CuSO4 + SO2 + 2H2O (4)
Система оценивания:
За установление исходного вещества - 2 балла
За уравнения 1, 2 по 1 баллу - 2 балла
За уравнения 3, 4 по 2 балла – 4 балла
Итого: 8 баллов
9-3
А – NaCl, Б – NaI, В – HCl, Г – I2, Д – H2S
NaCl + H1SO4 = HCl + NaHSO4
(1)
8NaI + H1SO4 = 4I2 + H2S + 8NaHSO4 + 4H2O (2)
4HCl + 4NaI + O2 = 2 I2 + 4NaCl + 2 H2O
(3)
Cистема оценивания:
За каждое вещество по 1 баллу - 5 баллов
За уравнение (1)
- 1 балл
За уравнения (2), (3) по 2 балла - 4 балла
Итого: 10 баллов.
9-4
Из описания опыта видно, что летучее масло с запахом хлора - это и есть хлор,
только жидкий. Следовательно, Фарадей получил гидрат хлора; при нагревании он
разлагается на воду и хлор, который в условиях опыта перешел в жидкое состояние. (Даже
если Вы не знали о существовании такого соединения, то из условия задачи следует, что
оно все-таки существует.) 21,5 г кристаллогидрата содержат 21,5–14,4 = 7,1 г хлора,
n(Cl 2 ) 
n(H2O) 
m(Cl 2 )
M (Cl 2 )

m(H2O)
M (H2O)
7,1г
 0,1моль
71г/моль

14,4г
 0,8 моль
18г/моль
Следовательно, формула кристаллогидрата С12‧8Н2O.
Система оценивания:
За объяснение результатов опыта – 5 баллов
За расчет формулы кристаллогидрата – 3 балла.
Итого: 8 баллов
9-5
Из уравнения реакции
NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
Видно, что n(CO2) = n(NaCl)
n(NaCl)
С (NaCl) 
⇒n(NaCl) = C(NaCl)V(NaCl)
V(NaCl)
n(CO 2 ) 
V(CO 2 )
Vm
C(NaCl)  V( NaCl ) 
V(CO 2 )
Vm
Из условия известно, что объем выделившегося газа в 2 раза больше, чем объем раствора
соли.
Обозначим V(NaCl) = х, тогда
C(NaCl)  х 
2x
22,4дм 3 / моль
Решая уравнение, получим C(NaCl) = 0,09 моль/дм3
Система оценивания:
За уравнение реакции - 1 балл
За выражение концентрации хлорида натрия - 4 балла
За расчет концентрации - 6 баллов.
Итого: 11 баллов