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

Вариант – 5

№1) При  н.у.  образцы  Н₂О   и  Н₂    имеют   одинаковое  число  молекул. Найдите  :

а)  отношение  объёма  водорода  к  объёму  воды ;  б) отношение  массы  воды  к массе водорода.

Дано :

N(H₂O)= N (H₂)

___________________

V(H₂) : V(H₂O)

m(H₂O) : m(H₂ )

Решение :

           N= n ·NA

-  Если   образцы   веществ  имеют  одинаковое  число  молекул,  то  исходя  из  вышеуказанной  формулы-  они  взяты  с  одинаковым  химическим  количеством.

-Возьмём  по  1  моль  каждого  вещества.

- Находим  массу  воды:

m(H₂O)= n(H₂O) ·M (H₂O)

m(H₂O)= 1моль · 18г/моль= 18г

m(H₂)  = n(H₂) ·M (H₂)

m(H₂)  = 1моль · 2г/моль=2г

-Находим  отношение  массы   m(H₂O) : m(H₂ )= 18 : 2

- Находим  объём воды:

V(H₂O)= m(H₂O) /  ρ (H₂O)=  = 18 см³= 0,018 дм³

-Находим  объём  водорода :

V(H₂)= n(H₂) ·Vm

V(H₂)= 1 моль · 22,4дм³/моль= 22,4 дм³

-  Находим  отношение  объёмов  V(H₂) : V(H₂O)= 22,4 дм³ :  0,018дм³

Ответ : V(H₂) : V(H₂O)= 22,4 дм³ :  0,018дм³  ;  m(H₂O) : m(H₂ )= 18 : 2

№2)  Какова  масса  (г)  СО₂ , занимающего   такой  же  объём, как  и  96г   SO₂ ?

Дано :

m(SO₂)= 96г.

V(CO₂)=  V (SO₂)

_______________

m(CO₂)= ?

Решение:

-Находим   химическое  количество   (SO₂) :

n( SO₂ )= m( SO₂ )/ M ( SO₂ )

M ( SO₂ )= 32+ 16·2= 64г/моль

n( SO₂ )= 96г/ 64 г/моль=  1,5 моль

V(SO₂ )= n( SO₂) · Vm (н.у.)

- Исходя  из  вышеприведённой  формулы  и  условия  задачи, химические  количества  тоже  равны:

n( SO₂ )= n( СО₂) = 1,5 моль

- Находим  массу  СО₂ :

m(CO₂)= n( СО₂ ) · М (СО₂)

М (СО₂) = 12+ 16· 2= 44г/моль

m(CO₂)= 1,5моль  · 44г/моль= 66 г

Ответ :  m(CO₂)= 66г.

№3) При  сжигании  10,0 г металла  получено  18,9г  оксида  металла (III) Установите  металл   и  объём кислорода  (дм³ , н.у.), затраченный  на  сжигание.

Дано:

m(Me)= 10г

m( Me₂O₃ )= 18,9г

________________________

Ме- ?

V(O₂) = ?

Решение:

                      х           0,278моль             

                   4 Ме  + 3О₂  = 2 Ме₂О₃

                    4моль     3моль

- Находим   массу  О₂  :

m(O₂)= m( Me₂O₃ ) - m(Me )

m(O₂)= 18,9- 10= 8,9г

- Находим  химическое  количество  О₂ :

n(O₂)  =    

n(O₂)  =   = 0,278  моль

-Находим  химическое  количество  Ме :

х =    = 0,37 моль

- Находим  молярную  массу  металла :

М(Ме)= m(Me)/ n(Me)

M(Me)= 10г/ 0,37 моль= 27г/моль

- Значит  Ме- это  Al.

-  Находим  объём  кислорода, затраченный  на  сжигание:

V(O₂)= n(O₂) · Vm

V(O₂)=  0,278 моль ·  22,4дм³/моль= 6,227 дм³

Ответ : Ме-  Al ;  V(O₂)=  6,227 дм³

№ 4) Какая  масса  железа  ( в  г) может  прореагировать  с : а) 3,65г HCl ; 

б) 6,02 · 10²³ молекулами  хлора?

Дано:

m( HCl)  = 3,65г

N(Cl₂)= ) 6,02 · 10²³ молекул

____________________________

m₁ (Fe)= ?

m₂ (Fe)= ?

Решение:

а) Находим  m₁ (Fe) :

х          0,1моль

Fe + 2 HCl  = FeCl₂ + H₂

1моль       2 моль

n(HCl) = m(HCl) / M (HCl)

M (HCl) = 1+ 35,5= 36,5г/моль

n(HCl) = 3,65г/ 36,5 г/моль=  0,1 моль

 х= 1·0,1/ 2= 0,05 моль (Fe)

m₁ (Fe)= n₁(Fe) · M (Fe)

m₁ (Fe)= 0,05 моль · 56 г/моль= 2,8г

б) Находим  m₂ (Fe) при   взаимодействии   с  хлором:

    у        1моль

2Fe  + 3Cl₂ = 2 FeCl₃

2моль     3 моль

n( Cl₂)= N(Cl₂)/ NA

n( Cl₂)= 6,02 · 10²³  / 6,02 ·10²³ моль¯¹ = 1 моль

у= 2·1  / 3= 0,667 моль 

m₂ (Fe )= n₂(Fe) · M (Fe)

m₂ (Fe )= 0,667 моль · 56 г/моль = 37,35 г

Ответ : m₁ (Fe)= 2,8 г ;  m₂ (Fe )= 37,35 г.

№5) Какой  объём  СО₂  (дм³, н.у.) выделится  при  прокаливании  200г  известняка  с  массовой  долей  примесей  20 % ?

Дано :

m(р-ра CaCO₃) = 200Г

ω (примесей)= 20%

_________________

V(CO₂)= ?

Решение :

1)     Находим  массовую  долю  чистого  известняка, без  примесей:

  100% - ω (прим.)= 100% - 20%= 80%  (0,8)

2)     Находим  массу  известняка, без  примесей :

m(CaCO₃)= m(р-ра CaCO₃) · ω( CaCO₃)

m(CaCO₃)= 200 · 0,8= 160г

3)     Находим  химическое  количество CaCO₃ :

n( CaCO₃)= m(CaCO₃) / M(CaCO₃)

M(CaCO₃)= 40+12+16·3= 100 г/моль

n( CaCO₃)= 160г/ 100г/моль= 16 моль

4)     Находим  химическое  количество СО₂ :

1,6 моль                   х

CaCO₃ =  CaO  + CO₂

             1моль                      1моль

       х= 1,6моль

5)     Находим  объём  СО₂ :

V(CO₂) = n(CO₂) ·Vm

            V(CO₂) = 1,6 моль · 22,4дм³/моль= 35,84 дм³

Ответ : V(CO₂) = 35,84 дм³