 |
Задание 5. Практическая задача
|
|
|
|
Задание 5. Практическая задача
В пяти пронумерованных пробирках находятся водные растворы фосфорной кислоты, карбоната натрия, хлорида аммония, хлорида меди (II), сульфата алюминия.
1. Предположите, какая реакция среды в указанных растворах (кислая, нейтральная, щелочная). Подтвердите свой ответ, используя индикаторы.
2. Как с помощью индикаторов и всего одного реактива распознать содержимое пробирок?
3. С помощью какого из 5-ти веществ можно определить наличие ионов бария в растворе?
4. Поясните, почему растворы некоторых солей имеют нейтральную среду, а других солей – кислую и щелочную.
Все Ваши ответы подтвердите уравнениями реакций и описанием наблюдаемого признака протекания реакции.
Районная олимпиада
Решения
9 класс
Решение 1 и система оценивания. «Наследие морских глубин»
1. Напишем уравнения протекающих реакций:
1) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O 1 балл
2) CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3 + H2O 1 балл
2. Находим массу и количество вещества соляной кислоты:
n(HCl) = (50 ▪ 1, 04 ▪ 0, 085)/36, 5 = 0, 121 моль 1 балл
3. Находим количество вещества карбоната кальция:
n(СаCO3) = 2, 89/100 = 0, 0289 моль, значит соляная кислота в избытке. 1 балл
4. Находим количество вещества карбоната бария:
n(BaCO3) = 5, 38/197, 3 = 0, 0273 моль 1 балл
5. Находим количество вещества и массу карбоната кальция, прореагировавшего по реакции (реально): n(BaCO3) = n(СаCO3), тогда m(СаCO3) = 0, 0273 ▪ 100 = 2, 73 г 1 балл
6. Находим массу примесей:
n(примесей) = (2, 89 – 2, 73)/2, 89 ▪ 100% = 5, 54% 1 балл
7. Если в известняке присутствуют другие карбонаты, то анализ даст неверную массовую долю примесей в образце известняка, например:
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2 + H2O 2 балла
8. Мел (« наследие морских глубин» ) − осадочная горная порода белого цвета, мягкая и рассыпчатая, нерастворимая в воде, органического (зоогенного) происхождения. Девяносто миллионов лет назад в Северной Европе «меловые отложения» накапливался в нижней части великого моря. Простейшие, такие как фораминиферы, жили на морском мусоре, который осыпался вниз из верхних слоев океана. Их частицы были сделаны из кальцита, извлеченные из морской воды. 1 балл
|
|
|
Решение 2 и система оценивания. «Оказывается, не всё так просто…»
1. Вода – оксид, а при взаимодействии воды с рядом основных и кислотных оксидов образуются, соответственно, основания и кислоты.
Na2O + Н2О = 2NaOH 1 балл
SO3 + Н2О = H2SO4 1 балл
Оксиды могут принимать участие в ОВР, например
FeO + СО = Fe + CO2 1 балл
Н2О + СО = Н2 + CO2 1 балл
2. Оказывается, в ходе гидролиза мы можем это наблюдать, например
2FeCl3 + 3Na2SiO3 + 6H2O = 6NaCl + 2Fe(OH)2 + 3H2SiO3 1 балл
2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O = 6NaCl + 3Al(OH)3 + 3H2S 1 балл
3. Иногда «основность» кислоты не соответствует числу атомов водорода в молекуле, например для фосфорноватистой кислоты (H3PO2 ) основность равна 1 и правильнее писать формулу H(PН2O2).
Ва(PН2O2)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H(PН2O2) 1 балл
А для плавиковой кислоты за счет образования водородных связей возможны ассоциаты H2F2 и, соответственно, кислые соли типа МеHF2. 1 балл
4. Амфотерные соединения могут проявлять как кислотные, так и основные свойства, например гидроксид алюминия:
Al(OH)3 + 3HCl = AlСl3 + 3H2O 1 балл
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] 1 балл
Всего 10 баллов за верное выполнение задания.
Решение 3 и система оценивания. «Секретный газ»
1. Приведена формула уравнения Менделеева-Клапейрона
PV = nRT или PV = (m/M) ▪ RT 1 балл
2. Выведена формула для М(газа), верно приведены все величины и получен результат M = 17 г/моль. 3 балла.
3. Установлено, что газ с M = 17 г/моль – аммиак. 1 балл
4. С какими из перечисленных веществ и при каких условиях будет взаимодействовать газ А: вода, кислород, сернистый газ, хлор?
|
|
|
1) NH3 + H2O = NH3 ▪ H2O = NH4OH 1 балл
2) 4NH3 + 3O2 = 6H2O + 2N2 (нагревание без катализатора) 1 балл
3) 2NH3 + SO2 + H2O = (NH4)2SO3 (насыщение водного раствора аммиака сернистым газом) 1 балл
4) 4NH3 + 3Cl2 = NCl3 + 3NH4Cl 1 балл
5. Способ получения газа А в лаборатории:
NH4Cl + NaOH = NaCl + H2O + NH3 ↑ 1 балл
Всего 10 баллов за верное выполнение задания.
Решение 4 и система оценивания. «Химическая алгебра»
1. В соединениях элементы X и Y являются одновалентными, предположим, что оксид имеет формулу Х2О. 1 балл
2. Зная массовую долю кислорода в оксиде, решаем уравнение:
16 /(2х + 16) = 0, 6157, значит х = 39. 2 балла
3. Искомые элемент – калий. 1 балл
4. Элементом Y может являться один из галогенов, например хлор или иод. 1 балл
5. Значит, неизвестным веществом может быть KCl или KI. 2▪ 0, 5 = 1 балл
6. Получение оксида калия: К2О2 + 2К= 2К2О 1 балл
7. Пусть возьмем простое вещество Cl2, тогда
1) Cl2 + 2Na = 2NaCl 1 балл
2) Cl2 + Mg = MgCl2 1 балл
3) 5Cl2 + 2P = 2PCl5 1 балл
Всего 10 баллов за верное выполнение задания.
Решение 5 и система оценивания. Практическая задача
1. Определение реакции среды: 2, 5 балла
| Кислая | Нейтральная | Щелочная |
| H3PO4 0, 5 балла NH4Cl (гидролиз) 0, 5 балла CuCl2 (гидролиз) 0, 5 балла Al2(SO4)3 (гидролиз) 0, 5 балла | - | Na2CO3 0, 5 балла |
2. Индикатор – лакмус и гидроксид натрия (калия)
| H3PO4 | Лакмус красный 1 балл |
| Na2CO3 | Лакмус синий 1 балл |
| NH4Cl | NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O (характерный запах аммиака) 1 балл |
| CuCl2 Раствор соли можно определить и по окрашиванию раствора | CuCl2+ 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl (сине-голубой осадок гидроксида меди) 1 балл |
| Al2(SO4)3 | Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 (студенистый осадок гидроксида алюминия) 1 балл |
3. 3BaCl2 + Al2(SO4)3 = 3BaSO4 ↓ + 2AlCl3 1 балл
4. Объяснение явления гидролиза солей с примерами. 1, 5 баллов
Районная олимпиада
|
|
|
