Всего максимум 9 баллов

Реакции имеют вид:

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O

SeS₂ + 3O₂ = SeO₂ + 2SO₂

9 класс Ижевск

Задача 9-1.«Химическое отбеливание»

Медные и серебряные изделия на воздухе темнеют. Воздух - сложная смесь газов, где, кроме кислорода и азота, есть углекислый газ СО₂, пары воды и небольшая примесь сероводорода Н₂S. Они вызывают образование на поверхности медных изделий веществ А и В. На поверхности серебряных изделий образуется тонкий слой вещества С. Вещество В и С – это соли одной и той же кислоты. Чтобы удалить черноту, поверхность медного изделия протирают тампоном, смоченным в нашатырном спирте – 5%-ом водном растворе аммиака. Для чистки серебряного изделия его заливают горячим водным раствором карбоната натрия, добавляют гранулы цинка и выдерживают в течение нескольких часов.

1. Определите вещества А, В и С, которые вызывают почернение медных и серебряных изделий.

2. Составьте уравнения реакций образования веществ А, В и С.

3. Напишите уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий.

4. Рассчитайте объем 5%-ного водного раствора аммиака (плотность 977г/л), который необходим для химического растворения 0,05кг вещества А.

5. Сколько цинка потребуется для «химического отбеливания» 40см²поверхности серебряных изделий, если содержание вещества С составляет 0,02г/см²?

Решение:

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
1) Вещество «А» - CuO; вещество «В» - CuS; вещество «С» - Аg₂S. За каждое вещество по 0,5 баллов	1,5
2) Составим уравнения реакций образования веществ «А», «В» и»С»: 2Cu + O₂= 2CuO 2Cu + 2Н₂S + O₂ = 2CuS + 2Н₂О 4Аg + 2Н₂S + O₂ = 2Аg₂S + 2Н₂О	0,5
3)Уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий: CuO + 4NH₃ + H₂O = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ Аg₂S + Zn + 3Na₂CO₃+ 4Н₂О = 2Ag + Na₂[Zn(OH)₄] + NaHS + 3NaHCO₃
4)Найдем количества веществ «А» - CuO и NH₃; массу раствора аммиака и его объем: n(CuO) = 50г : 80г/моль = 0,625моль n(NH₃) = 4n(CuO) = 4 х 0,625моль = 2,5моль. Масса аммиака равна: m(NH₃) = 2,5моль х 17г/моль = 42,5г. Масса раствора аммиака и его объем: m (раствора) = 42,5г : 0,05 = 850г; V(раствора) = 850г : 977г/л = 0,870л.	0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
5) Рассчитаем массу сульфида серебра: m= 0,02г/см²х 40см² = 0,8г. Найдем количества вещества Аg₂S и Zn : n(Аg₂S) = 0,8г : 248г/моль = 0.003226моль; n(Zn) = 0,003226г/моль; m(Zn) = 0,003226моль х 65г/моль = 0,21г.	0,5 0,5 0,5
Максимальный балл

http://iumka.ru/himiya/olimpiada/item/10536/

Задача 9-2. Теплота образования химического соединения – это тепловой эффект химической реакции образования 1 моль этого вещества из простых веществ, взятых в наиболее устойчивом состоянии при давлении 1,01•10⁵ Па и температуре 25 °С.

1. Исходя из этого определения, напишите термохимические уравнения реакций, тепловой эффект которых будет равен теплоте образования газообразного аммиака [Q_обр(NH₃(г.))], углекислого газа [Q_обр(CO₂(г.))], жидкой воды [Q_обр(H₂O (ж.))] и мочевины [Q_обр(NH₂–CO–NH₂(тв.))].

2. На основании этих уравнений выведите формулу расчета Q_x реакции (Х):

NH₃(г.) + CO₂(г.) —> (NH₂)₂CO (тв.) + H₂O (ж.) + Q_x, (Х)

через теплоты образования участвующих в реакции веществ.

3. Следствием из какого закона является выведенная вами формула?

4. Рассчитайте тепловой эффект реакции (Х), исходя из данных таблицы:

Вещество	NH₃ (г.)	(NH₂)₂CO (тв.)	СО₂ (г.)	H₂O (ж.)
Q_обр,кДж/моль	46,2	333,2	393,5	285,8

5. Какое количество теплоты выделится при образовании мочевины (уравнение Х), если исходные объемы аммиака и углекислого газа (н.у.) равны соответственно 8,96 и 17,38 л? Выход в реакции считать за 100%.

Решение:

№ вопросов	Содержание верного ответа и указания по оцениванию(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	баллы
	Запишем термохимические уравнения, тепловые эффекты которых равны соответствующим теплотам образования: 1,5H₂ (г.) + 0,5N₂ (г.) = NH₃ (г.) + Q_обр(NH₃ (г.)), (1) С (гр.) + О₂(г.) = СО₂(г.) + Q_обр(CO₂(г.)), (2) N₂(г.) + 2H₂(г.) + С (гр.) + 0,5O₂(г.) = (NH₂)₂CO (тв.) + Q_обр (NH₂–CO–NH₂(тв.)), (3) H₂(г.) + 0,5O₂(г.) = H₂O (ж.) + Q_обр (H₂O (ж.)). (4)	1б 1б 1б 1б
	Термохимическое уравнение, тепловой эффект которого надо определить: 2NH₃(г.) + CO₂(г.) = (NH₂)₂CO (тв.) + H₂O (ж.) + Q_x. (Х) Уравнение (Х) получим, сложив уравнения (3) и (4) и вычтя из этой суммы уравнение (2) и удвоенное уравнение (1): Отсюда Q_x = Q_обр (NH₂–CO–NH₂(тв.) + Q_обр (H₂O (ж.)) – Q_обр (CO₂ (г.)) – 2Q_обр (NH₃ (г.)).	3б
	Это следствие из закона Гесса (определение теплового эффекта реакции через теплоты образования участвующих в реакции веществ).	1б
	Q_x = 333,2 + 285,8 – 393,5 – 2•46,2 = 133,1 кДж.	1б
	(NH₃) = 8,96/22,4 = 0,4 моль; (CO₂) = 17,38/22,4 = 0,77 моль. Очевидно, что CO₂ дан в избытке, следовательно, расчет надо проводить исходя из количества аммиака. При взаимодействии веществ, данных в условии задачи, выделится	1 б 1б 1 б
	Всего	12 б

http://him.1september.ru/view_article.php?ID=200802102. Методические основы подготовки к олимпиадам по химии

Задача 9-3. «Проведи мысленный анализ»

В склянках без этикеток находятся следующие вещества: сухие нитрат серебра, сульфид натрия, хлорид кальция; порошки серебра и алюминия, а также соляная и концентрированная азотная кислоты. В вашем распоряжении имеются вода, горелка и любое количество пробирок.

Составьте уравнения реакций и укажите признаки, по которым можно определить каждое из указанных веществ.

Решение:

№ вопросов	Содержание верного ответа и указания по оцениванию(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	баллы
	AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃ белый	1 б
	CaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ca(NO₃)₂ белый	1 б
	Na₂S + 2HCl = 2NaCl + H₂S↑ запах тухлых яиц	1б
	2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑бесцветный, без запаха	1б
	Ag + 2HNO₃= AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O бурый, с резким запахом	1 б
6	Na₂S + 4HNO₃ = 2NaNO₃ + S↓ + 2NO₂↑ + 2H₂O Желтый осадок, бурый газ	2б
	Всего	7 б