Ответы к олимпиадным заданиям по химии для 8 класса, IV вариант

Вариант -4

№1) Для  полного  осаждения  меди  в  виде  сульфида  из 291 см³ раствора  сульфата  меди (II) (ω= 10%)  был  использован  газ,  полученный взаимодействием  17,6г  сульфида  железа (II) с  избытком  соляной  кислоты. Найдите  плотность  исходного  раствора  сульфата  меди.

Решение :

Дано :                                              0,2 моль                                                      х                  

Vр-ра( CuSO₄ )= 291см³                     а)   FeS  +2HCl(изб.)= FeCl₂ + H₂S↑

ω(CuSO₄ )= 10%                             1моль                                                        1моль

m(FeS)= 17,6г.                                 У                  0,2моль

____________________             CuSO₄ +H₂S↑ = CuS↓ + H₂SO₄

ρр-ра (CuSO₄ )= ?                            1моль           1моль

                                                                               б)  - Находим  химическое  количество FeS   :

                                                n(FeS  )=

                                               M(FeS  )= 56+ 32= 88 г/моль

                                               n(FeS  )= 17,6г/ 88г/моль= 0,2 моль

                                        в)  -Находим  химическое  количество  H₂S↑ из  пропорции

                                               0,2 моль-   х

                                              1моль-         1моль

                                             Х= 0,2·1/1= 0,2 моль

                                      г) Находим  химическое  количество   CuSO₄  

                                            у= 1·0,2/1= 0,2 моль

                                     д) Находим  массу CuSO₄

                                                         m(CuSO₄)= n(CuSO₄) · M(CuSO₄)

                                     M(CuSO₄)= 64+ 32+16·4= 160г/моль

                                    m(CuSO₄)= 0,2 моль  · 160г/моль=  32г.

                               е) Находим  массу  раствора  CuSO₄ :

                                   m(р-ра CuSO₄)= m(CuSO₄) ·100% /  ω(CuSO₄ )

                                   m(р-ра CuSO₄)= 32г · 100%/  10%=  320г.

                            ё) –Находим  плотность  раствора CuSO₄ :

                              ρр-ра (CuSO₄ )= m(р-ра CuSO₄)/ Vр-ра( CuSO₄)

                               ρр-ра (CuSO₄ )=  320г/ 291г/см³ = 1,1 г/см³

Ответ : ρр-ра (CuSO₄ )= = 1,1 г/см³

 

 

 

 

№2) Какую  массу  CaCl₂ нужно  добавить  к  100 см³ раствора  с ω(CaCl₂)= 5%  (ρ=1,02г/см³) , чтобы  получить  раствор  с  ω(CaCl₂)= 7,5% ?

Решение:

Дано:                                                а) Находим  массу  первого  раствора:

Vр-ра (CaCl₂)= 100см³                                    m₁р-ра(CaCl₂ ) =Vр-ра (CaCl₂ ) · ρ(CaCl₂ )

ω₁(ω(CaCl₂)= 5%                                   m₁р-ра(CaCl₂ ) =  100см³  · 1,02г/см³= 102г     

ρ(CaCl₂)= 1,02г/см³                       б) Находим  массу первую  CaCl₂ :

ω₂(CaCl₂)= 7,5%                                  m₁(CaCl₂ )= m₁р-ра(CaCl₂ )· ω₁(CaCl₂)

_________________                           m₁(CaCl₂ )=  102г · 0,05= 5,1г.

m(CaCl₂)= ?                                  в) Обозначим   вторую  массу m₂(CaCl₂ ) через  х , то          

                                                          отсюда  составим  уравнение  и  найдём  требуемую

                                                          массу  вещества:

                                                   = 0,075

                                               х+ 5,1= (х+102) · 0,075

                                               х+5,1= 0,075х + 7,65

                                                х – 0,075х= 7,65- 5,1

                                                0,925х= 2,55

                                                   х= 2,55/0,925

                                                    х= 2,76

                     Ответ : m(CaCl₂)= 2,76г.

 

№3) В  воде  массой  80г  растворили  натрий  массой  10г. Найдите  массовую  доли  щелочи  в  полученном  растворе.

Решение:

Дано:                                             а) Записываем  уравнение

m(H₂O) = 80 г                                    0,435моль                     х                    у

m( Na)= 10г                                  2Na +  2H₂O=  2 NaOH  + H₂↑       

________________                       2моль                           2моль              1моль

ω( NaOH)= ?                           б) Находим  молярные  массы  веществ :

                                                    M(Na ) = 23г/моль

                                                   M(NaOH)= 40г/моль

                                                 M(H₂ )= 2г/моль

                                               в) Находим  химическое  количество  Na :

                                                  n(Na)= m( Na)/ M (Na)

                                                 n(Na)= 10/ 23= 0, 435 моль

                                           г) Из  уравнения  находим  химическое  количество  NaOH:

                                            х = 0,435·2 /2= 0,435 моль

                                           д) Находим  массу  NaOH:

                                             m(NaOH )= n(NaOH ) · M (NaOH )

                              m(NaOH )=  0,435моль  · 40г/моль= 17,4г

                                е) Находим  химическое  количество  водорода:

                              у= 0,435 · 1 / 2= 0,218 моль

                               ё) Находим  массу  водорода:

                                   m(H₂ )= n(H₂) ·M(H₂ )

                                      m(H₂ )=  0,218 моль · 2г/моль= 0,436г

                               ж) Рассчитываем  массовую  долю       NaOH :

                            ω( NaOH)= m(NaOH )/ m(р-ра NaOH ) + m( Na )- m(H₂ )

                           ω( NaOH)= 17,4/ 80+10 – 0,436= 0,194 (19,4%)

Ответ : ω( NaOH)=  19,4%

 

№4) Массовая  доля  СuCl₂ в  насыщенном  растворе  при 20˚С  равна  42,7%. Найдите  растворимость  соли  ( в г  на  100 г  воды)  при  этих  условиях.

Решение:

Дано:

ω(СuCl₂ )= 42,7%                               - Коэффициент  растворимости  показывает, какая

t= 20˚C                                                  масса  вещества  может  раствориться при  данных 

m( H₂O)= 100г                                  условиях   в 100г  воды,  поэтому  масса 

________________                        растворителя = 100г.

Растворимость-?                       - Находим  массу  растворенного  вещества СuCl₂ :

                                                    Обозначим  массу  через  х

                                             - m( р-ра)= 100 +х

                                            -Учитывая,  что  массовая  доля СuCl₂  известна (42,7%  или

                                                  0,427) , можно  записать  уравнение:

                                     0,427= х/х+100

                                          х= 0,427 · (100+х)

                                         х= 42,7 + 0,427х

                                        х – 0,427х= 42,7

                                        0,573х=  42,7

                                                 х= 74,52

         Ответ : коэффициент  растворимости СuCl₂ составляет  -  в  100г  воды  растворено  74,52г  СuCl₂ 

 

 

 

 

 

 

 

№5) Массовая  доля  примесей  в  карбонате  кальция  равна 10%. Какую  массу  карбоната  кальция  надо  разложить  для  получения  40 дм³ (н.у.) СО₂ ?

Решение :

Дано :                                                 х             t                    1,786 моль

ω(примесей)= 10 %                 а)  CaCO₃  = CaO + CO₂ ↑

V(CO₂ )= 40 дм³                                      1моль                  1моль

______________                      б) Находим  теоретическое   количество  CO₂ :

m(практ.  CaCO₃ )= ?                             n(теор. CO₂ )= V(CO₂ )/ Vm

                                                                    n(теор. CO₂ )= 40дм³ / 22,4дм³/моль= 1,786 моль

                                             в) Находим  теоретическое  количество  СaCO₃

                                              n(теор. CaCO₃ )= х = 1, 786 моль

                                            г) Находим  теоретическую  массу  CaCO₃  :

                                                m(теор. CaCO₃ )= n(теор. CaCO₃ ) · М( CaCO₃ )

                                 М( CaCO₃ ) = 40+12 + 16·3= 100г/моль

                                      m(теор. CaCO₃ )= 1, 786 моль · 100г/моль= 178, 6г

                             д) Находим  массовую  долю  CaCO₃

                                 ω(( CaCO₃ ) = 1- ω(примесей)

                                ω(( CaCO₃ ) = 1 – 0,1= 0,9

                           е) Находим  практическую  массу   CaCO₃  :

                          m(практ. CaCO₃ ) = m(теор. CaCO₃ )  / ω( CaCO₃ )

                         m(практ. CaCO₃ ) = 178,6г/ 0,9= 198,44г.

 

Ответ : m(практ. CaCO₃ ) = 198,44г.