Додаткові завдання для учнів 8 класу

 

Завдання 2. (10 балів)

Унаслідок взаємодії оксиду ЕО₂ масою 33,3 г із розчином натрій гідроксиду утворилося 48,6 г суміші однакових кількостей речовини середньої та кислої солей.

·         Знайдіть елемент Е.

·         Напишіть рівняння згаданих реакцій.

Відповіді

ЕО₂ +NaOH = NaHEO₃

ЕО₂ +2NaOH =Na₂EO₃ + H₂O

або

2ЕО₂ + 3NaOH = NaHEO₃ +Na₂EO₃ + H₂O          (2 бали)

Нехай M_r(EO₂)=x, тоді M_r(NaHEO₃)=x+40, M_r(Na₂EO₃)=x+62

За рівнянням реакції з 2 моль ЕО₂ утворюється 1 моль Na₂EO₃та 1 моль NaHEO₃

Тобто з 2х г ЕО₂ утвориться (х+40+х+62) г або (2х+102) г солей.

З умови з 33,3 г ЕО₂утворюється 48,6 г солей.

Складемо пропорцію

2х· 48,6 = (2х + 102) · 33,3

х = 111                                                                      (5 балів)

M_r(EO₂)= 111, тоді А_r(E) = 111 – 32 = 79               (1 бал)

Цей елемент Селен.

SeО₂ +NaOH = NaHSeO₃

SeО₂ +2NaOH =Na₂SeO₃ + H₂O

або

2SeО₂ + 3NaOH = NaHSeO₃ + Na₂SeO₃ + H₂O     (2 бали)

 

Завдання 3. (10 балів)

Який об’єм повітря необхідно використати для спалювання 1 л газової суміші, що складається з гідроген сульфіду та чадного газу, якщо відомо, що 1 л такої суміші за н.у. має масу 1,3571 г.

 

Відповідь:

1. М(суміші газів) =          (2 бали)

2. Знайдемо об’ємні частки газів у суміші:

М = М(H₂S) · φ(H₂S) + M(CO) · φ(CO)

34· х + 28 · (1-х) = 30,4

х = 0,4

φ(H₂S) = 0,4; φ(CO) = 0,6                                                                       (3 бали)

Тоді V(H₂S) = 0,4 л, V(СО) = 0,6 л.                                                       (1 бал)

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

2CO + O₂ = 2CO₂

3. V(O₂) на спалювання H₂S = 0,4л ·3 /2 = 0,6 л

4. V(O₂) на спалювання СО = 0,6л ·1 /2 = 0,3 л

5. V(O₂)заг =0,6 л + 0,3 л = 0,9 л

6. V(пов) = 0,9 л / 0,21 = 4,286 л                                                               (4 бали)

Можливий інший спосіб розв’язання через кількості речовини.

 

Завдання 4. (10 балів)

На терезах зрівноважили дві хімічні склянки, які містили по 100 г розчинів у яких містилося: на лівій шальці – 10 г HCl, на правій шальці – 5 г H₂SO₄. Після цього в кожен стакан опустили металеві пластинки однакової маси: в хлоридну кислоту – алюмінієву, в сульфатну кислоту – цинкову. По завершенню реакції пластинки вийняли. Як змінилася рівновага терезів, якщо метали було взято в надлишку? Відповідь підтвердіть відповідними розрахунками та запишіть рівняння хімічних реакцій.

 

Відповіді

1.    Якщо метали було взято в надлишку, то розрахунок потрібно вести по кислотах, які прореагували повністю.

ν(HCl) = 10 / 35,5 = 0,28 моль

ν(H₂SO₄) = 5 / 98 = 0,05 моль                                                                 (2 бали)

2.Запишемо рівняння відповідних хімічних реакцій:

 

6HCl + 2Al = 2AlCl₃ + 3H₂;                                       H₂SO₄ + Zn = ZnSO₄ + H₂.      (2 бали)

 

2.    Згідно з записаними рівняннями, в ході реакції, утворилося:

ν(AlCl₃) = 0,09 моль;m(AlCl₃) = 0,09 моль∙ 132,5 г/моль = 11,93 г.

ν₁(H₂) = 0,14 моль; m(H₂) = 0,14 моль∙ 2 г/моль = 0,28 г

ν(ZnSO₄) = 0,05 моль; m(ZnSO₄) = 0,05 моль∙ 161 г/моль = 8,05

ν₂(H₂) = 0,05 моль; m(H₂) = 0,05 моль ∙ 2 г/моль = 0,1 г                            (4 бали)

 

З врахуванням того, що всі кислоти витратилися на взаємодію з металами а також виділився газоподібний водень, розрахуємо кінцеві маси кожної зі склянок після завершення реакцій.

Склянка з HCl:

m = 100 – 10 +11,93 – 0,28 = 101,65

Склянка з H₂SO₄:

m = 100 – 5 + 8,05 – 0,1 = 102,95

Після завершення взаємодій між кислотами та металами, склянка, у якій була хлоридна кислота, стала важити 101,65  г, а склянка, у якій була сульфатна кислота, стала важити 102,95 г.

Отже, склянка, у якій спочатку була сульфатна кислота, переважить, тобто нижче буде права шалька терезів.                                                                                                          (2 бали)

Якщо вести розрахунки за масами, цифри можуть відрізнятися, але переважить права шалька.

 

Завдання 5. (10 балів)

Звичайне віконне скло має склад Na₂O·CaO·6SiO₂. Для вікон в середньому потрібно листи скла розміром 1500 х 2000 х 5 мм. Яку масу соди, яка містить 85% натрій карбонату, вапняку, що містить 90% кальцій карбонату, та кварцового піску, що містить 95% силіцій(IV) оксиду, потрібно для виробництва скла, якого б вистачило на 9-ти поверховий будинок, що має 360 вікон, якщо густина скла становить 2,55 г/см³.

Відповідь:

1. Об’ємскла на 1 вікно: V(скла) = 150·200·0,5 = 15000 см³.

2. m (скла) = V·ρ = 15000 см³ · 2,55 г/см³ = 38250 г

3. Масаскла в будинку: m (скла) = 38250 г · 360 = 13770000 г = 13 т 770 кг              (1 бал)

4. ν(скла) =  = = 28807,53 моль. (28808 моль)                                        (1 бал)

5. ν(Na₂CO₃) = ν(Na₂O) = 28807,53 моль.(28808 моль)                                                   (1 бал)

6. m(Na₂CO₃)= ν·M = 28807,53 моль · 106 г/моль = 3053598,18 г (3053648 г) (1 бал)

7. m(соди) = 3053598,18 г/ 0,85 = 3592468 г = 3 т 592 кг468 г. (3592527 г)                 (1 бал)

8. ν(СaCO₃) = ν(СaO) = 28807,53 моль.(28808 моль)                                                     

9. m(СaCO₃)= ν·M = 28807,53 моль · 100 г/моль = 2880753 г (2880800 г)                   (1 бал)

10. m(вапняку) = 2880753 г/ 0,9 = 3200836,7 г = 3 т 200 кг 836,7 г (3200889 г)          (1 бал)

11. ν(SiO₂) = 6 · ν (скла) = 28807,53 моль · 6 = 172845,18 моль (172848 г)                   (1 бал)

12. m(SiO₂) = ν·M = 172845,18 моль · 60 г/моль = 10370710,88 г(10370880 г) (1 бал)

13. m (піску) = 10370710,88 г / 0,95 = 10916537,7 г = 10 т 916 кг 537,7 г (10916716 г)(1 бал)

В дужках подано розрахунки, якщо кількість заокруглити