Общее время выполнения работы – 4 часа
Задание 1.
Газ, образовавшийся при полном сгорании 3,6 г пирита, был пропущен через раствор, полученный в результате сливания 38,8 г 20%-ного раствора хромата калия и 61,2г 6,4%-ного раствора серной кислоты. Рассчитайте массовые доли веществ в конечном растворе.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
Сжигание пирита: 4FeS2 + 11O2= 2Fe2O3 + 8SO2? |
1 |
?(FeS2)=3,6:120=0,03 (моль), следовательно ?(SO2)= 0,03?2 = 0,06 (моль) |
1 |
?(K2CrO4) = (38,8?0,2):194 = 0,04 (моль) |
0,5 |
?(H2SO4) = (61,2?0,064):98 = 0,04 (моль) |
0,5 |
При смешивании растворов хромата калия и серной кислоты образуется новый раствор массой 38,8 + 61,2 = 100 (г), который в результате реакции 2K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + К2SO4 + H2O (1) содержит 0,02 моль K2Cr2O7, 0,02 моль К2SO4 и 0,02 моль H2SO4 (т.е. среда по-прежнему остается кислой за счет избытка серной кислоты) |
1 1 1 |
При пропускании в этот раствор 0,06 моль SO2 происходит реакция: K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + К2SO4 + H2O (2) и конечный раствор содержит 0,02 моль Cr2(SO4)3 и 0,04 моль К2SO4 (из них 0,02 моль образовалось по реакции 1 и 0,02 моль по реакции 2). |
1 1 |
Масса конечного раствора составляет 100 + 0,06?64 = 103,84 (г) |
1 |
?(Cr2(SO4)3) = (0,02?392):103,84 = 0,076 (7,6%) |
0,5 |
?(К2SO4) = (0,04?174):103,84 = 0,067 (6,7%) |
0,5 |
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
Максимальный балл |
10 |
Задание 2.
Смесь алкена с водородом общим объемом 26,88 л (н.у.) пропустили над платиновым катализатором при 200°С. При этом прореагировало 75% алкена, и объем смеси уменьшился до 20,16 л (н.у.). При пропускании исходной смеси через склянку с бромной водой весь углеводород прореагировал, и масса склянки увеличилась на 16,8 г.
Определите состав исходной смеси (в % по объему) и строение исходного алкена.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
CnH2n + H2 = CnH2n+2 |
1 |
В реакцию вступает 2 моль газов (углеводород и водород), а образуется один моль (алкан). Таким образом, уменьшение объема смеси равно объему водорода, который вступил в реакцию, либо объему прореагировавшего алкена. |
1 |
Этот объем составляет 26,88 - 20,16 = 6,72 (л), то есть 0,3 моль. |
1 |
Так как прореагировало 75% алкена, то всего его было 0,4 моль. |
1 |
При пропускании через бромную воду масса склянки увеличилась на массу углеводорода, т.е. 0,4 моль алкена имеют массу 16,8 г. Молярная масса 16,8/0,4 = 42 (г/моль). |
2
1 |
Алкен с такой молярной массой - C3H6 , пропен: Н3С-СН=СН2 |
1 |
Состав смеси: 0,4 моль пропена занимают объем 8,96 л. Это составляет 33% (1/3) от объема смеси. Остальное - 67% (2/3) - водород. |
1 1 |
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
Максимальный балл |
10 |
Задание 3.
Какую массу соды можно получить из 10 л (н.у.) CO2 и 30 г NaOH? Сделайте отдельно расчеты для питьевой, кристаллической и кальцинированной соды, дайте этим веществам номенклатурные названия.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
Количество реагентов: углекислого газа 10: 22,4 = 0,466 (моль); щелочи 30 : 40 = 0,75 (моль). |
1 |
Питьевую соду (гидрокарбонат натрия) можно получить так: NaOH + CO2 = NaHCO3. |
1 |
0,446 моль СО2, реагируют с 0,446 моль щелочи, т.е. CO2 у нас недостаток, ведем расчет по нему: m(NaHCO3) = 0,446?Mr(NaHCO3) = 37,5 (г). |
1 1 |
Кальцинированную соду (карбонат натрия) можно получить так: 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O. |
1 |
0,75 моль щелочи реагируют с 0,375 моль CO2 , т.е. NaOH недостаток, следовательно: m(Na2CO3) = 0,375 ?Mr(Na2CO3) = 39,75 (г). |
1 1 |
Кристаллическая сода - это декагидрат карбоната натрия (Na2CO3? 10H2O). |
1 |
Кристаллической соды можно получить столько же, сколько и кальцинированной соды, т.е. 0,375 моль. Её масса составит 0,375?Mr(Na2CO3? 10H2O) = 107,25 (г). |
1 1 |
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
Максимальный балл |
10 |
Задание 4.
В четырех пробирках без надписей находятся водные растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, поташа и сульфата алюминия. Предложите способ определения содержимого каждой пробирки, не применяя дополнительных реактивов.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
||||||
Составим таблицу возможных попарных взаимодействий веществ, в результате которых мы будем (или не будем) наблюдать определённые признаки реакций. |
2 |
||||||
Вещества |
1. NaOH |
2 НСl |
3. К2СО3 |
4. Аl2(SO4)3 |
Общий результат наблюдения |
|
|
1, NaOH |
X |
— |
— |
Al(OH)3 |
1 осадок |
|
|
2. НС1 |
_ |
X |
CO2 |
__ |
1 газ |
|
|
3. К2СО3 |
— |
CO2 |
X |
Al(OH)3 |
1 осадок и 2 газа |
|
|
4. Al2(S04)3 |
А1(ОН)3 |
— |
А1(ОН)3 |
X |
2 осадка и 1 газ |
|
|
NaOH + HCl = NaCl + H2O |
1 |
|
|||||
К2СO3 + 2HC1 = 2КС1 + Н2O + СO2 |
1 |
|
|||||
3K2CO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 + 3K2SO4; |
2 |
|
|||||
Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al(OH)3 + NaOH + 2H2O = Na[Al(OH)4(H2O)2] ( наличие осадка зависит от порядка сливания и избытка и щелочи) |
1 1 |
|
|||||
Исходя из представленной таблицы по числу выпадения осадка и выделения газа можно определить все вещества. |
2 |
|
|||||
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
|
|||||
Максимальный балл |
10 |
|