Всероссийская олимпиада школьников

Муниципальный этап

Учебный год

Ноября 2012

Класс

Решения задач

Задание 1

1. А – сера S; Б – серная кислота H2SO4; В – диоксид серы (сернистый ангидрид, сернистый газ) SO2; Г – сероводород H2S; Д – вода H2O.

2. S + 6 HNO3(конц.) ¾® H2SO4 + 6 NO2 + 2 H2O;

H2SO4(конц.) + S ¾® 3 SO2 + 2 H2O;

S + H2 ¾® H2S;

S + H2O ¾® SO2 + H2S (нагрев выше 400 оС);

SO2 + NaOH(разб.) ¾® NaHSO3;

SO2 + 2 NaOH(конц.) ¾® Na2SO3 + H2O;

H2S + H2SO4(конц.) ¾® S + SO2 + 2 H2O (комн.);

H2S + 3 H2SO4(конц.) ¾® 4 SO2 + 4 H2O (кип.).

3. S + Fe ¾® FeS

n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 1 / 56 = 0.0179 моль.

n(FeS) = n(Fe) = 0.0179 моль.

m(FeS) = n(FeS) × M(FeS) = 0.0179 × (56 + 32) = 1.58 г » 1.6 г.

4. При комнатной температуре сероводород реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием и диоксида серы, и элементной серы. Однако при проведении данной реакции при кипячении образующаяся сера реагирует с концентрированной серной кислотой и не может быт получена в качестве продукта.

5. Пирит (серный, железный колчедан) FeS2, гипс CaSO4×2H2O и др.

6. Сера при обычных условиях обладает небольшой реакционной способностью, не взаимодействуя с водой и атмосферными газами, поэтому встречается в самородном состоянии.

7. Самородные месторождения серы связаны с вулканической деятельностью на территории указанных стран в настоящем или прошлом.

Задание 2

Взаимодействие хлорида кальция и карбоната натрия происходит в соответствии со следующим уравнением реакции:

CaCl2 + Na2CO3 ¾® CaCO3¯ + 2NaCl

В исходном растворе массой 47·1.08 = 50.76 г содержалось 50.76 · 0.25 = 12.69 г карбоната натрия.

Пусть к этому раствору добавили x моль CaCl2·6H2O. Тогда прореагировало x моль Na2CO3 и образовалось x моль осадка CaCO3.

Масса полученного раствора равна:

m(р-ра) = 50.76 + m(CaCl2·6H2O) - m(CaCO3) = 50.76 + 219x - 100x.

Масса карбоната натрия в этом растворе составляет:

m(Na2CO3) = 12.69 - 106x

По условию задачи массовая доля Na2CO3 в полученном растворе равна 10%. Тогда:

0.1 = Всероссийская олимпиада школьников - student2.ru . Отсюда x = 0.0809 моль.

Масса кристаллогидрата равна 0.0809 · 219 = 17.72 г.

Задание 3

Найдем количество газа, которое содержится в колбе объемом 0.5 л при температуре 20 ºС и давлении 745 мм. рт. ст. Для этого воспользуемся уравнение Менделеева-Клапейрона:

Всероссийская олимпиада школьников - student2.ru

Масса этого количества воздуха составляет

m(возд.) = 0.0204моль × 29г/моль = 0.5916 г.

При взаимодействии мрамора CaCO3 c раствором соляной кислоты HCl выделяется углекислый газ:

CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2­ + H2O

Масса 0.0204 моль углекислого газа составляет:

m(CO2) = 0.0204моль × 44г/моль = 0.8976 г. Для того, чтобы восстановить равновесие нужно добавить груз массой 0.8976г - 0.5916г = 0.306г на чашку с разновесами.

Для проверки полноты заполнения колбы углекислым газом можно воспользоваться лучиной. В колбе, заполненной углекислым газом, она погаснет.

Задание 4

1.А – СаС2, карбид кальция, В – С2Н2, ацетилен, С – Cl2CH-CHCl2, 1,1,2,2-тетрахлорэтан, D – CH2=CHCl, винилхлорид, Е - CH3-CCl2, 1,1-дихлорэтан

2. Реакции:

СаС2 + 2 Н2О ¾® СНºСН + Са(ОН)2

СНºСН + 2 Cl2 ¾® Cl2CH-CHCl2

СНºСН + HCl ¾® CH2=CHCl

СНºСН + 2 HCl ¾® CH3-CCl2

Всероссийская олимпиада школьников - student2.ru 3.

поливинилхлорид (ПВХ)

Поливинилхлорид применяется как заменитель кожи, для изготовления труб, изоляционных материалов, оконных профилей и т.п. Он устойчив к действию щелочей, кислот неокислительного характера и неполярных растворителей.

Рекомендации по оценке решения
Задание 1.  
За установление природы веществ А-Д – по 1 баллу
За уравнения реакций – по 1 баллу
За расчет массы FeS
За объяснение особенностей реакции Г с H2SO4
За примеры серасодержащих минералов
За объяснение нахождения серы в самородном состоянии
За связь месторождений с вулканической активностью
Всего 25 баллов
   
Задание 2.  
За уравнение реакции
За расчет массы карбоната натрия в исходном растворе
За расчет массы кристаллогидрата
Всего 24 балла
   
Задание 3.  
Расчет количества газа в колбе при заданной температуре и давлении
Расчет массы колбы, заполненной воздухом
Расчет массы колбы, заполненной углекислым газом
Расчет разности масс
Указание, на какую именно чашку надо поставить разновесы
Написание уравнения реакции
Указание природы газа
Ответ на вопрос о проверке заполнения колбы углекислым газом
Всего 25 баллов
   
Задание 4.  
За формулы веществ А-Е и названия – по 2 балла
За 4 реакции с участием веществ А-Е– по 3 балла
За реакцию полимеризации
За указание области использования ПВХ
Всего 26 баллов
   
Общая оценка решения 100 баллов

Наши рекомендации