Решите задачи.
1. В процессе дыхания человек за год потребляет 15% кислорода, содержащегося во вдыхаемом воздухе. За год в процессе дыхания человек выдыхает 200 кг углекислого газа. Считая, что объем выдыхаемого углекислого газа равен объему потребляемого кислорода, подсчитать, сколько воздуха вдыхает человек за год в м3.
(4 баллов)
2. В вашем распоряжении имеется вода, воздух, сера и кальций. Используя эти вещества и продукты их превращений, получите максимально возможное количество новых веществ. Напишите уравнения реакций.
(за каждое вещество по 1 баллу, 20 баллов)
3. Юный химик, проводя анализ бесцветного раствора, не содержащего осадка, определил в нем наличие следующих ионов: K+, NH4+, Fe2+, OH- MnO4-, Cl-, S2-. Какие ошибки допустил юный химик?
(6 баллов)
4. Смесь медных и цинковых опилок массой 10 г поместили в раствор соляной кислоты и нагрели до прекращения выделения газа. Масса оставшихся опилок составила 6 г. Найти массовую долю цинковых опилок в исходной смеси и объем выделившегося газа.
(5 баллов)
5. У вас имеются две одинаковые стеклянные колбы с герметичными кранами, объемом 2 л каждая. В одной из колб находится газообразный водород, в другой – газ метан (СН4). Давление газов в колбах одинаковое, и составляет 1,1 атм. Предложите два простейших способа, позволяющих определить, в какой колбе находится водород, а в какой – метан. Приведите, если нужно, уравнения реакций.
(8 баллов)
Ответы.
Задание 1.
1 Найдем количество вещества углекислого газа: 200/44=4, 55 кмоль.
1 балл
2 Посчитаем объём углекислого газа
4, 55*22,4 = 101,82 м3
1 балл
3 Тогда объём кислорода тоже равен 101, 82 м3
4 Если этот объём кислорода составляет только 15 % от воздуха, то весь объём воздуха можно найти из пропорции
101, 82 м3 – 15 %
V — 100%, тогда V= 101, 82*100/15 = 678,8 М3
2 балла
Всего
4 балла
Задание 2.
№
уравнение
балл
№
уравнение
балл
1
2Ca+O2=2CaO
1
11
Ca(OH)2 +SO2= CaSO3 + +H2O
1
2
Ca+S=CaS
1
12
2SO2 + O2=2SO3
1
3
Ca+2H2O=Ca(OH)2 +H2
1
13
H2O + SO3 =H2SO4
1
4
Ca(OH)2 +2H2SO4 = =Ca(HSO4)2+2H2O
1
14
CaO + SO3 =CaSO4
1
5
2H2O ток =2H2 +O2
1
15
CaH2 +2H2O=Ca(OH)2 + +2H2
1
6
S + О2 = SО2
1
16
Ca(OH)2 +2SO2=Ca(HSO3)2
1
7
3Ca +N2=Ca3N2
1
17
Ca(OH)2 +CO2=CaCO3+ +H2O
1
8
Ca3N2 +6H2O=3Ca(OH)2 + +2NH3
1
18
Ca(OH)2 +CO2=Ca(HCO3)2
1
9
Ca+H2=CaH2
1
19
Ca(OH)2 +H2SO4 = =CaSO4+2H2O
1
10
Ca(OH)2 +2SO3=Ca(HSO4)2
20
Ca(OH)2 +SO3= CaSO4 + +H2O
Всего
20 баллов
Задание 3.
1 В бесцветном растворе не могут содержаться «цветные» ионы — Fe2+, MnO4-
2 балла
2 Одновременно в растворе не могут находиться ионы NH4+и OH- , так как образуется газ, и часть ионов из раствора улетучится
1 балл
3 Одновременно в растворе не могут находиться ионы Fe2+и OH- , так как образуется осадок, и часть ионов покинет раствор
1 балл
4 Одновременно в растворе не могут находиться ионы Fe2+ и S2- , так как образуется осадок, и часть ионов покинет раствор
1 балл
5 Юный химик неправильно определил перечисленные ионы, указав пары, которые одновременно в растворе находиться не могут
1 балл
Всего
6 баллов
Задание 4.
1 Так как в смеси содержатся разные по активности металлы, то определили, что оставшимися опилками будут медные (пассивный металл), их масса 6г,
1 балл
2 Тогда масса цинковых опилок: 10 — 6 =4 г.
1 балл
3 Массовая доля цинковых опилок: 4/10 = 0, 4 (или 40%)
1 балл
4 По уравнению Zn + 2 HCl =ZnCl2 + H2, определяем, что количества цинка и водорода равны. Т.е. 4/65 = 0,0615 моль.
Тогда, объём водорода
V= 0, 0615*22,4 = 1, 3785 л.
1 балл
1 балл
Итого
5 баллов
Задание 5.
- Если колбы действительно одинаковы, достаточно их взвесить – колба с водородом легче
2 балла
2. При поджигании выходящего из колбы газа водород горит бесцветным пламенем, а метан – спокойным голубоватым, или светящимся (из-за образования раскаленных частичек угля в пламени) – по 1 баллу за каждое объяснение
всего 2 балла
3. Написаны уравнения реакций:
2H2 + O2 = 2 H 2 O
CH4 + 2 O2 = CO2 + 2H2 O
по 1 баллу за уравнение
4. Кроме того, углекислый газ, полученный при горении метана, можно обнаружить, если подержать над пламенем стакан с холодной водой, смоченный снаружи известковой водой (или другим приспособлением с тем же химизмом):
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2 O
2 балла
Итого:
8 баллов
Всего 43 балла.
