клас – Теоретичний тур. Короткі розв’язки і відповіді до завдань ІІІ етапу

Короткі розв’язки і відповіді до завдань ІІІ етапу

Ї Всеукраїнської олімпіади юних хіміків

М. Київ, 24.01.2010 р.

клас – Теоретичний тур

Задача 1. Нехай у якійсь порції розчину міститься 1 моль NaOH і х моль Н₂О. Тоді

(1 + х): (1 + 2 х) = 4: 7; х = 3.

Отже, маємо розчин 40 г NaOH у 18 · 3 = 54 г води. Маса розчину — 94 г.

w (NaOH) = 40: 94 = 0,4255, або 42,55 %.

m (H₂SO₄) = 22 мл · 1,591 г/мл · 0,7 = 24,5 г;

ν(H₂SO₄) = 24,5 г: 98 г/моль = 0,25 моль.

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O.

На нейтралізацію 0,25 моль H₂SO₄ потрібно витратити 0,5 моль, або 20 г, NaOH. Така порція лугу міститься в 94: 2 = 47 г розчину.

Відповідь: масова частка NaOH у розчині — 42,55 %; для нейтралізації кислоти потрібно витратити 47 г розчину NaOH.

Задача 2. Варіант розв’язку.

BaO + 2HNO₃ = Ba(NO₃)₂ + H₂O.

Випарюємо розчин досуха, водяну пару сконденсовуємо. У залишку — кристалічний барій нітрат.

Ba(NO₃)₂ Ba(NO₂)₂ + O₂↑.

барій нітрит

BaO + H₂O (сконденсована) = Ba(OH)₂;

ZnCl₂ + Ba(OH)₂ = Zn(OH)₂↓ + BaCl₂.

Осад відфільтровуємо, розчин випарюємо досуха. У залишку — кристалічний барій хлорид.

Zn(OH)₂ + Ba(OH)₂ = BaZn(OH)₄ (або BaZnO₂ + 2H₂O).

Розчин випарюємо досуха. У залишку — кристалічний барій цинкат.

Zn(OH)₂ + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + 2H₂O.

Розчин випарюємо досуха. У залишку — кристалічний цинк нітрат.

Задача 3. З утворенням кисню розкладаються чотири речовини:

2KMnO₄ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑;

2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑;

2Ag₂O 4Ag + O₂↑;

2KNO₃ 2KNO₂ + O₂↑.

(CaCO₃ CaO+ CO₂↑; NH₄NO₃ N₂O↑ + 2H₂O)

При розкладі 10 г KMnO₄ утворюється (10 · 32): (2 ·158) = 1,013 г О₂. Вартість 1 г О₂ — 20: 1,013 = 19,74 грн.

У 10 г 30 %-го розчину Н₂О₂ міститься 3 г Н₂О₂. При розкладі такої маси Н₂О₂ утворюється (3 · 32): (2 · 34) = 1,412 г О₂. Вартість 1 г О₂ — 24: 1,412 = 17,00 грн.

При розкладі 10 г Ag₂O утворюється (10 · 32): (2 · 232) = 0,69 г О₂. Вартість 1 г О₂ — 500: 0,69 = 725 грн.

При розкладі 10 г KNO₃ утворюється (10 · 32): (2 ·101) = 1,584 г О₂. Вартість 1 г О₂ — 15: 1,584 = 9,47 грн.

Найдешевше добувати кисень із калій нітрату.

У чистому кисні жевріюча скіпка спалахує, а в повітрі продовжує жевріти.

Задача 4. У 100 мл добрива — 6,6 г N, 4,4 г Pі 5,5 г K.

Нехай треба взяти х г Na₃PO₄, y г KNO₃ і z г NH₄NO₃.

31 x: 164 = 4,4; x = 23,28 г.

39 y: 101 = 5,5; y = 14,24 г.

2 · 14 z: 80 + 14 y: 101 = 6,6; z = 13,23 г.

m (добрива) = 100 мл · 1,1 г/мл = 110 г.

m (води) = 110 – 23,28 – 14,24 – 13,23 = 59,25 г.

Відповідь: для приготування 100 мл добрива потрібно взяти 23,28 г натрій ортофосфату, 14,24 г калій нітрату, 13,23 г амоній нітрату і 59,25 г дистильованої води.

Задача 5. Подаємо формулу сахарози як С₁₂Н_{2 х} О _х.

12 · 12 + 2 х + 16 х = 340; х = 10,88;

12 · 12 + 2 х + 16 х = 350; х = 11,44.

Отже, х = 11. Формула сахарози — С₁₂Н₂₂О₁₁.

M (сахарози) = 342 г/моль; М (аспартаму) = 294 г/моль.

342 г аспартаму солодші за 342 г сахарози у 230 разів. Молекул аспартаму у 342 г його більше, ніж молекул сахарози у 342 г її у 342: 294 = 1,163 рази.

Молекула аспартаму солодша за молекулу сахарози у 230: 1,163 = 198 разів.

m (аспартаму в жувальній гумці) = 5,5 мг/г · 5 г = 27,5 мг.

N (молекул аспартаму) = (0,0275: 294) · 6,02 · 10²³ = 5,63 · 10¹⁹.

m (для людини масою 70 кг, макс. за добу) = 50 мг · 70 = 3500 мг.

m (морозива) = 3500 мг: 7 мг/г = 500 г.

Відповідь: Молекула аспартаму солодша за молекулу сахарози у 198 разів.

У жувальній гумці масою 5 г міститься 5,63 ·10¹⁹ молекул аспартаму. Людині можна з’їсти протягом дня 500 г морозива.

Задача 6.

1. а.

2. б.

3. а, в.

4. в.

5. А б, Б а, В а, Г а, Ґ б.

6. А а, Б г, В б, Г в, Ґ в.

7. А в, Б б, В а, Г в, Ґ а.

8. в, ґ, г, а, б.

Дата добавления: 2015-10-30