Ответы к заданиям 9 класса

Ответы к заданиям 9 класса

№ задания	Ответ
	V(H₂O) = 9 л
	V(смеси) = 2,15 л
	m(BeO) = 0,0625 г
	металл – Cr
	HBr
	М(сух. возд.) = 29 г/моль, М(влажн. возд.) = 27,9 г/моль
	А – NaCl, Б - HCl - хлороводород, В - соляная кислота, Г – MnO_2, Д является Mn, Е - Cl₂; n(NaCl)=2,4 моль, V(Cl₂)= 13,44 л
	V (смеси) = 156,2 л

ЭТАЛОНЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ (9 класс)

1. В каком объеме воды нужно растворить 6,02·10²⁴ молекул оксида серы (VI), чтобы получить 10%-ный раствор серной кислоты?

Решение	Баллы
В соответствии с законом Авогадро в 1 моль любого газа при нормальных условиях содержится 6,02·10²³ частиц. Поэтому количество оксида серы (VI) составит: n (SO₃) = N _мол_-_л/N _A = 6,02·10²⁴ /6,02·10²³ = 10 моль
При растворении оксида серы в воде протекает реакция: SO₃ + H₂O → H₂SO₄ (1)
Определим массу образовавшейся серной кислоты: По уравнению реакции (1) n(H₂SO₄) = n(SO₃) = 10 моль m(H₂SO₄) = n(H₂SO₄) ∙ M(H₂SO₄) = 10 моль ∙ 98г/моль = 980 г. Масса раствора будет равна m(SO₃) + m(H₂O) m(SO₃) = n(SO₃) ∙ M(SO₃) = 10 моль ∙ 80г/моль = 800 г.
Приняв массу воды за х г получим: или 9 л.
Ответ: V(H₂O) = 9 л.

2. В смеси простых газообразных веществ число атомов хлора в 2 раза меньше числа атомов кислорода и в 3 раза больше числа атомов криптона. Какой объем при н. у. занимают 5,00 г этой смеси?

Решение	Баллы
Исходя из условия задачи можно обозначить: n (Kr) – 2 моль (2 атома) n (О₂)– 6 моль (12 атомов) n (Cl₂)– 3 моль (6 атомов) М_ср = = = = 52 г/моль 52 г занимают объем 22,4 л 5 г - х л х = =2,15 л
Ответ: V(смеси) = 2,15 л.

3. Общее число атомов в образце оксида металла IIA-группы, в котором массовая доля кислорода больше массовой доли металла, равно 3,01·10²¹. Вычислите массу образца оксида.

Решение	Баллы
Так как металл является элементом II А группы, то формула его оксида MeO
Из всех оксидов II А группы только для BeO выполняется условие ω%(О) > ω%(Me)
В 1 моле BeO содержится 2·6,02·10²³ атомов Определяем количество оксида металла: Молярная масса оксида бериллия составляет: M(BeO) = 9 + 16 = 25 г/моль Определяем массу ВеО: m(BeO) = n(BeO) · M(BeO) = 0,0025моль · 25г/моль = 0,0625 г
Ответ: m(BeO) = 0,0625 г.

4. Относительная молекулярная масса иодида металла в 3,972 раза больше относительной молекулярной массы его фторида. Металл в обоих соединениях имеет степень окисления +3. Установите, какой это металл.

Решение	Баллы
Формулы галогенидов имеют вид: MeJ₃, MeF₃
Обозначим М(Ме) = х, тогда М(MeJ₃)= х +127∙3 М(MeF₃) = х + 19∙3
тогда:
х+381=3,972(х+57) решая уравнение, получаем х=52
Молярная масса (Ме)=52 г/моль Металл – Cr
Ответ: металл – Cr.

5. Объемная доля сероводорода в его смеси с одним из галогеноводородов равна 0,20; а массовая доля водорода равна 1,676%. Какой из галогеноводородов находился в смеси?

Решение	Баллы
Обозначим количество смеси – х моль, тогда: n (H₂S) = 0,2x моль n (НГ) = 0,8х моль
Пусть масса смеси составляет 100 г , тогда m (H) = 1,676 г отсюда m (H) = 2·0,2х + 1·0,8х = 1,676 г х = 1,4
n H₂S – 0,2 · 1,4 = 0,28 моль n НГ – 0,8·1,4 = 1,12 моль
М(H₂S) = 34 г/моль Определяем молярную массу галогена (х): 0,28 · 34+ 1,12 · 1+ 1,12х = 100 х = 79,8 г/моль - Br
Ответ: В смеси находился бромоводород HBr

6. В сухом воздухе объемная доля азота составляет 78%, кислорода – 21%, углекислого газа – 1%. Определите среднюю молярную массу сухого воздуха и влажного воздуха, в котором объемная доля воды составляет 10%.

Решение	Баллы
Определяем среднюю молярную массу сухого воздуха: M(N₂) = 28 г/моль M(O₂) = 32 г/моль M(CO₂) = 44 г/моль
Объемная доля воды во влажном воздухе 0,1, соответственно меняются объемные доли других компонентов: φ'(N₂) = 0,78 – 0,78· 0,1 = 0,78 – 0,078 φ' (O₂) = 0,21 – 0,21· 0,1 = 0,21 – 0,021 φ' (CO₂) = 0,01 – 0,01· 0,1 = 0,01 – 0,001.
Тогда справедливо выражение:
Ответ: М(сух. возд.) = 29 г/моль, М(влажн. возд.) = 27,9 г/моль.

7. Соль А при взаимодействии с раствором нитрата серебра образует белый осадок и окрашивает пламя горелки в желтый цвет. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с солью А при нагревании образуется газ Б, который растворили в воде. Раствор полученного вещества В полностью реагирует с 52,2 г оксида Г, содержащего 63,21 мас.% четырехвалентного металла Д с получением газа Е, способного обесцветить окрашенную влажную ткань. Определите компоненты А, Б, В, Г, Д и Е реакционной системы, количество исходной соли А и объем выделившегося газа (при н. у.)

Решение	Баллы
С раствором нитрата серебра c образованием белого творожистого осадка взаимодействуют хлориды: Cl^- + Ag^- = AgCl ↓; пламя горелки в желтый цвет окрашивают соли Na⁺, следовательно, солью А является NaCl: NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃ (1)
Газом Б является HCl - хлороводород: 2NaCl + H₂SO₄ Na₂SO₄ + 2HCl↑ (2)
Веществом В является раствор газа HCl в воде – соляная кислота.
Оксид Г четырехвалентного металла Д имеет формулу ДО₂. Определим атомную массу металла Д из соотношения откуда Ar(Д)=55 г/моль.
Искомым металлом Д является Mn, а искомым оксидом Г – MnO₂.
MnO₂ реагирует с соляной кислотой по следующей схеме: MnO₂ +4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O (3) MnO₂ +4H⁺ + 2ē → Mn²⁺ + 2H₂O 1 2Cl^- - 2ē → Cl₂ 1
Таким образом, газом Е является хлор, который может обесцветить окрашенную влажную ткань.
Массе MnO₂ 52,2 г соответствует его количество, равное
Количество газа Cl₂ в соответствии с уравнением (3) равно количеству MnO₂: n(Cl₂) = n(MnO₂) = 0,6 моль
Это количество соответствует объему газа (при н.у.) равному V(Cl₂) = n(Cl₂) V_m = 0,6 × 22,4 = 13,44 л
В соответствии с уравнением (3) n(HCl) = 4n(MnO₂) = 4×0,6 = 2,4моль.
Такое же количество NaCl в соответствии с уравнением (2) требуется для получения этого количества HСl, Таким образом n(NaCl)=2,4 моль.
Ответ: А – NaCl, Б - HCl - хлороводород, В - соляная кислота, Г – MnO_2, Д является Mn, Е - Cl₂; n(NaCl)=2,4 моль, V(Cl₂)= 13,44 л.

8. Сколько дм³ (н.у.) смеси оксида серы (IV) и азота (содержание оксида серы (IV) составляет 20% по массе) надо пропустить через 500 г 8% раствора натрия гидроксида, чтобы массовые доли полученных при этом солей стали одинаковы?

Решение	Баллы
Если ω (SO₂ )– 20%, то ω (N₂)– 80%
Определим количество вещества гидроксида натрия в растворе: m(NaOH)=500×0,08=40г M(NaOH)= 40г/моль n(NaOH) = m/M = 40г/40 г/моль = 1 моль
M(NaHSO₃)= 104г/моль M(Na₂SO₃)= 126г/моль M(Na₂SO₃)> M(NaHSO₃), Коэффициент пересчета M(Na₂SO₃)/M(NaHSO₃) = 126/104 = =1,21154 ≈ 1,2
Пусть в ходе реакции образовалось х моль Na₂SO₃ тогда в ходе реакции образовалось 1,2х NaHSO₃, т.к. по условию задачи m(Na₂SO₃)= m(NaHSO₃)
1,2 х 1,2х 1,2х NaOH + SO₂→ NaHSO₃(1) 2х х х 2NaOH + SO₂→ Na₂SO₃ + Н₂О (2) Пусть в реакцию (1) вступило 1,2х моль NaOH в реакцию (2) вступило 2х моль NaOH
Составим уравнение: 1,2х+2х=1,0 моль; х=0,3125
n(Na₂SO₃)=0,3125 моль n(NaHSO₃)=1,2×0,3125=0,375 моль
Количество SO₂, вступившего в реакции (а) и (б): n(SO₂) = х + 1,2х = 0,6875 моль m(SO₂) = n · M = 0,6875моль · 64 г/моль = 44г
Определяем массу N₂
Определяем количество N₂ n(N₂)= m/M = 176г/28г/моль = 6,2857 моль
Определяем количество газа в смеси n_газа= 6,2857 + 0,6875 = 6,97 моль
Определяем объем газовой смеси V = n × Vm = 6,97моль × 22,4 л/моль = 156,2 л
Ответ: V (смеси) = 156,2 л

⇐ Предыдущая 12