олимпиада. Олимпиадные задания по химии с решениями (8 класс). 1. в стратосфере на высоте 20 30 км находится слой озона О

• Название: 1. в стратосфере на высоте 20 30 км находится слой озона О
• Анкор: олимпиада
• Дата: 03.04.2022
• Размер: 33.58 Kb.
• Имя файла: Олимпиадные задания по химии с решениями (8 класс).docx
• Тип: Документы; #439002

8 класс

1. В стратосфере на высоте 20 – 30 км находится слой озона О₃, защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не «озоновый экран» в атмосфере, то фотоны с большей энергией достигли бы поверхности Земли и уничтожили на ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Санкт- Петербурга в воздушном пространстве над городом (вплоть до верхней границы стратосферы) приходится по 150 моль озона. Сколько молекул О₃ и какая масса озона приходится в среднем на одного петербуржца?

2. 
   Круговорот азота в природе включает: а) «биологическую фиксацию» при помощи клубеньковых бактерий и б) процессы окисления при атмосферных электрических разрядах. Во время грозы в воздухе образуется некоторое количество оксида азота неизвестного состава. Установлено, что абсолютная масса одной молекулы этого оксида азота составляет 4,99•10^-23 г. Определите, какова формула этого вещества.
   
3. 
   Элементы Х и Y образуют с хлором соединения состава XYCl₂ и XY₂Cl₂. Массовые доли хлора в этих соединениях равны соответственно 59,66 и 52,59%. Определите формулы неизвестных соединений.
   

2. 
   Антуан Лоран Лавуазье открыл природу горения различных веществ в кислороде после своего знаменитого двенадцатидневного опыта. В этом опыте он сначала длительное время нагревал в запаянной реторте навеску ртути, а позже (и при более высокой температуре) – образовавшийся на первом этапе опыта оксид ртути (II). При этом выделялся кислород, и Лавуазье стал вместе с Джозефом Пристли и Карлом Шееле первооткрывателями этого важнейшего химического элемента. Рассчитайте количество (моль) и объем кислорода (при н.у.), собранный при разложении 108,5 г HgO.
   

2. 
   Рассчитайте, какой объем водорода (н.у.) выделится при полном растворении в соляной кислоте 10 г простого вещества, в атоме которого находятся 26 протонов.
   

Решения

Решениезадачи№1

В решении задачи используется уравнение, связывающее между собой число частиц в данной порции вещества и постоянную Авогадро.

N(O₃) = (O₃)N_ = 150 моль6,0210²³моль^-1 = 9,0310²⁵

m(O₃) = (O₃)M(O₃) = 150 моль48 г/моль = 7200 г = 7,2 кг
Решениезадачи№2

Чтобы установить формулу оксида азота N_xO_y, который образуется во время грозы, достаточно узнать молярную массу этого соединения. Известные к настоящему времени оксиды азота состава N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₄, N₂O₅ имеют молярные массы, равные соответственно 44, 30, 76, 46, 92 и 108 г/моль.

Напишем уравнение, связывающее между собой молярную массу вещества M(N_xO_y), абсолютную массу молекулы m(N_xO_y) и постоянную ^{Авогадро N}

M(N_xO_y) = m(N_xO_y) N_ = 4,9910^-23 г 6,0210²³моль^-1 = 30 г/моль

Решениезадачи№3

Пользуясь формулой для определения массовой доли элемента в соединении, вычислите молярные массы соединений XYCl₂ и XY₂Cl₂:

ω(Cl в XYCl₂) = ^{2𝑀(𝐶𝑙)}

𝑀(𝑋𝑌𝐶𝑙2)

*100%, следовательно,

M(XYCl₂) = ^{2𝑀(𝐶𝑙)}

𝜔(𝐶𝑙 в 𝑋𝑌𝐶𝑙2)

100% = ^{235,5 г/моль} 100% = 119 г/моль

59,66%

Аналогично для XY₂Cl₂:

M(XY₂Cl₂) = ^{2𝑀(𝐶𝑙)}

𝜔(𝐶𝑙 в 𝑋𝑌2𝐶𝑙2)
100% = ^{235,5 г/моль} 100% = 135 г/моль

52,59%

Найдем массы неизвестных элементов, входящих в состав второго и первого соединений:

M(XY) = M(XYCl₂) – 2M(Cl) = 119 г/моль – 235,5 г/моль = 48 г/моль M(XY₂) = M(XY₂Cl₂) – 2M(Cl) = 135 г/моль – 235,5 г/моль = 64 г/моль Учитывая, что M(XY) = M(X) + M(Y), а M(XY₂) = M(X) + 2M(Y), и

обозначив M(X) и M(Y) соответственно как x и y, составим систему

уравнений:

х + y = 48

х + 2y = 64,

решая которую получим, что х = 32, y = 16.

Значит, M(X) = 32 г/моль, M(Y) = 16 г/моль.

Пользуясь Периодической системой элементов, определяем, что X – это сера, а Y – это кислород. Таким образом, формулы неизвестных соединений – SOCl₂ SO₂Cl₂ .
Решениезадачи№4

Запишем уравнение реакции:

t°

2HgO = 2Hg + O₂↑

Количество вещества кислорода, который выделяется при разложении оксида ртути (II), составляет:

(O₂) = 1\2(HgO) = (1\2m(HgO)) / M(HgO) = 108,5 г/(2172) г/моль = 0,25 моль ;

а его объем при н.у.:

V(O₂) = (O₂)V_m = 0,25 моль22,4л/моль = 5,6 л

Решениезадачи№5

Простое вещество, содержащее 26 протонов (то есть соответствующее порядковому номеру элемента) – это железо. Запишем уравнение реакции железа с соляной кислотой:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

По уравнению реакции количество выделившегося газа (водорода) равно количеству вступившего в реакцию железа. Можем найти объем водорода при н.у.:

(H₂) = (Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 10г/56 г/моль = 0,179 моль

V(H₂) = (H₂) V_m = 0,179 моль 22,4 л/моль = 4 л