Ответы к олимпиадным заданиям по химии для 8 класса

Вариант -1

№1) Какой  объём  при 25°С  занимают  30,1*10²²  атомов  ртути (плотность ртути при  указанной температуре  13,5г/см³) ?

Решение:

-Как известно, ртуть- единственный  металл, который  при  комнатной  температуре  находится  в  жидком  агрегатном  состоянии.

- Рассчитаем  число  молей  ртути, соответствующее  данному  числу её атомов:

n(Hg)= N(Hg)/ NA

n(Hg)= 30,1*10²²  / 6,02 *10²³ моль¯¹ =0,5 моль.

-Рассчитаем  массу  0,5 моль ртути:

m(Hg)= M(Hg)·  n(Hg)

m(Hg)= 201г/моль · 0,5 моль= 100,5г.

-Рассчитаем  объём  0,5 моль  ртути:

V(Hg)= m(Hg) / d (Hg)

V(Hg)= 100,5г/ 13,5г/см³= 7,44 см³

  Ответ: V(Hg)= 7,44 мл.

№2) Даны  5г  гидроксида  натрия  и 5г сульфата  железа (III ). Во  сколько  раз  число  молекул  NaOHв данной  массе  больше  числа  молекул Fe₂(SO₄)₃в  такой же массе?

Решение:

Дано:

m(NaOH)=5г

m(Fe₂(SO₄)₃ = 5г.

_______________

N(NaOH)/ N (Fe₂(SO₄)₃= ?

-Находим  химическое  количество NaOH:

n(NaOH) = m(NaOH)/ M( NaOH)

M(NaOH)= 23+16+1=40г/моль

n(NaOH)= 5г/40 г/моль= 0,125 моль

- Находим  химическое  количество  Fe₂(SO₄)₃ :

n(Fe₂(SO₄)₃ )= m (Fe₂(SO₄)₃ )/ M (Fe₂(SO₄)₃ )

M(Fe₂(SO₄)₃ ) = 56·2+ 32·3+ 16·12=  112+96+192= 400 г/моль

n(Fe₂(SO₄)₃ )= 5г/ 400 г/моль= 0,0125 моль

- Находим  соотношение  химического  количества NaOH и  Fe₂(SO₄)₃ :

n(NaOH)/ n(Fe₂(SO₄)₃)= N(NaOH) / N(Fe₂(SO₄)₃ )

0,125 моль/ 0,0125 моль= 1: 10

Ответ: N(NaOH)>N (Fe₂(SO₄)₃ в  10 раз.

№3) В  результате  следующих  превращений:

KClO₃ + 6HCl= KCl+ 3 Cl₂ + 3H₂O (a)

2FeCl₂ + Cl₂= 2 FeCl₃ (б)

необходимо  получить  65 г хлорида  железа (III). Какая  минимальная  масса  окислителя- хлората  калия (бертолетовой  соли) KClO₃- потребуется  для  этого?

Решение:

-Для  получения  2 моль  FeCl₃  требуется  1 моль Сl₂ (из  уравнения (б));

для  получения 1 моль Сl₂  требуется KClO₃ (так как  в  соответствии  с  уравнением (а)  число  молей KClO₃ в 3 раза  меньше  числа  молей Cl₂.

- Таким  образом, мольная  схема  такова:

2моль FeCl₃→ KClO₃  или

1 моль FeCl₃→ KClO₃

- Отсюда :n(KClO₃)= n(FeCl₃)

- Рассчитаем, какому  числу  молей  соответствует  65 г хлорида  железа (III) :

n(FeCl₃)= m(FeCl₃) / M (FeCl₃)

M (FeCl₃)= 56 + 35,5·3= 162,5г/моль

n(FeCl₃)= 65г/ 162,5г/моль= 0,4 моль

-Следовательно, n(KClO₃)= ·0,4 моль= 0,067моль.

-Определяем  массуKClO₃:

m(KClO₃)= n(KClO₃) ·M (KClO₃)

M (KClO₃)= 39+ 35,5+16 ·3= 122,5 г/моль

m(KClO₃)= 0,067 моль · 122,5г/моль= 8,2г.

Ответ :m(KClO₃)= 8,2г.

№4) Для  получения  сульфида  магния  взяли  12г магния  и 12г серы. Какое  из  исходных  веществ  прореагирует  полностью?  Какова  масса  непрореагировавшей  части  другого  вещества? Какова  масса  полученного  сульфида  магния?

Решение:

Mg+ S= MgS

- В соответствии  с  уравнением  1 моль  магния  взаимодействует с 1 молем  серы с  образованием  1  моля  сульфида  магния, т.е., n(Mg)= n(S)=n(MgS).

- Рассчитаем  числа  молей  магния  и  серы, соответствующие  массам, которые  даны  по  условию  задачи:

n(Mg)= m(Mg) / M (Mg)

n(Mg)= 12г/ 24 г/моль=0,5 моль

n(S)= m(S)/ M(S)= 12г/ 32г/моль= 0,375 моль

-Расчёт  показывает, что  магний  взят  в  избытке, а сера- в  недостатке, следовательно, она  прореагирует полностью. Избыточное  количество  магния:

n(изб.Mg)= 0,5- 0,375= 0,125 моль.

- Масса  непрореагировавшего магния равна:

m ( изб. Mg)=M(Mg)·n(изб.Mg)= 24г/моль · 0,125моль= 3г

-Количество  образовавшегося  сульфида  магния  равно  количеству  вещества, взятого  в  недостатке, т.е., серы:

n(MgS)= n(S)= 0,375 моль;

-Масса  сульфида  магния: m(MgS)= M (MgS) ·n(MgS)= 56г/моль · 0,375 моль= 21г.

Ответ :m(MgS)= 21г; m ( изб. Mg)= 3г.

№5)Путём  анализа  установлено, что в состав  данного  вещества  входят  элементы водород и кислород, массовые  доли которых, соответственно, равны 5,88% и 94,12%. Молекулярная  масса  вещества равна 34. Определите  простейшую и молекулярную  формулы  этого  вещества.

Решение:

-Пусть  молекулярная  формула  вещества НХОу.

-  По условию  задачи Мr (НХОу.) = 34, следовательно ,  М (НХОу.)= 34г/моль.

- Зная массовые  доли  элементов, рассчитаем массы водорода  и  кислорода в 1 моле  вещества:

m(H)= M (НХОу.)·ω( H)= 34·0,0588= 2г.

m(O)= M (НХОу.) ·ω (O)= 34·0,9412= 32г.

- Определяем  число  молей  атомов  водорода  и  кислорода  в 1 моле  вещества:

n(H)= =  = 2 моль

n(O)=  =  = 2моль

-Значит в одном  молеНХОу.содержится  2 моля  атомов  Н и 2 моля атомов О.

- Следовательно , в одной  молекуле  содержится  2 атома  водорода и 2 атома  кислорода  и  формула  вещества- Н₂О₂.

IIспособ решения:

-Пусть  массавещества равна 100г.

- Тогда  массы элементов  водорода  и  кислорода  равны  соответственно :              m(H)= 5,88г и m(O) = 94,12г.

- Приведём  соотношение  химических  количеств водорода и кислорода в данном  веществе:

n(H): n(O)= :  =  :  = 5,88 : 5,88= 1:1

-Таким образом  соотношение  между  числами  атомов  водорода и кислорода  также  равно 1:1  и  простейшая формула  вещества – НО.

-Молекулярная  масса простейшей  формулы Mr(HO)= 1+16=17

-Данная   молекулярная  масса в условии  задачи  в  два  раза  больше. Следовательно,  индексы  в  простейшей  формуле  нужно  удвоить и  молекулярная  формула  вещества - Н₂О₂.