Ответ: тетракарбонилникель

Ответ: в осадок выпадет 592 г медного купороса.

2. Сколько граммов 40%-ного раствора серной кислоты и 60%-ного олеума нужно взять для приготовления 500 мл 98%-ного раствора серной кислоты (плотность = 1,8365 г/мл)? (7 баллов)

Вот один из вариантов решения.

Найдем массу 98%-ного раствора серной кислоты. m = 1,8365 г/мл∙500 мл = 918,25 г

Найдем массу воды в этом растворе 918,25 ∙ 0,02 = 18,365 г

Пусть масса 40% раствора серной кислоты х г, масса воды в нём 0,6х г, в реакцию с серным ангидридом вступит 0,6х – 18,365 г воды.

Пусть масса 60% олеума равна у г, тогда масса серного ангидрида в нём 0,6 у г, он полностью вступит в реакцию с водой.

Количества воды и серного ангидрида, вступивших в реакцию, равны:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

n (SO₃) = 0,6у/80; n (H₂O) = (0,6х – 18,365)/18

Получается такая система уравнений:

х + у = 918,25

0,6у/80 = (0,6х – 18,365)/18

х = 193,64 г 40% раствора; у = 724,61 г 60% олеума

Ответ: 193,64 г 40% раствора; 724,61 г 60% олеума

При термическом разложении 1,71 г бесцветной нерастворимой в воде жидкости А получился газ Б и 0,59 г простого вещества В. При окислении кислородом такого же количества А получено 0,75 г твёрдого продукта и 896 мл газа (н.у.), при пропускании которого через избыток известковой воды получено 4 г осадка. Определите состав и строение жидкости А. Запишите уравнения описанных реакций. (7 баллов)

С этой задачей многие справились.

Вычисления приводят к двум ответам – тетракарбонилникель и октакарбонилдикобальт. Однако, октакарбонилдикобальт является кристаллическим оранжевым веществом, а не бесцветной жидкостью. Поэтому ответ в этой задаче один – тетракарбонилникель.

Один из вариантов решения:

При разложении вещества А получилось простое вещество В, при окислении А получился твердый продукт, скорее всего – оксид В. Формула оксида ВхОу, составим пропорцию: 0,59 г соответствует (М∙х) г элемента В

0,75 – 0,59 = 0,16 г соответствует (16∙у) г кислорода

Из пропорции (М∙х) = 59у, при у = 1 (М∙х) = 59, это может быть кобальт и никель.

Количество металла 0,59:59 = 0,01 моль

Количество газа 0,896:22,4 = 0,04 моль. Молярная масса осадка 4:0,04= 100 г/моль, это карбонат кальция, следовательно при окислении жидкости А образовался углекислый газ. Тогда газом Б мог быть угарный газ. Его количество (1,71 – 0,59):28 = 0,04 моль.

Формула вещества А Ni(CO)₄ или Co(CO)₄, вернее Со₂(СО)₈. По агрегатному состоянию октакарбонилдикобальт не подходит под условие задачи.

Ответ: тетракарбонилникель

4. Ядовитую, но тем не менее широко применяющуюся органическую жидкость А массой 9,69 г, содержащую углерод, водород и еще один элемент, сожгли в избытке кислорода. При этом образовалось 6,69 г твердого остатка Б, из которого после растворения в азотной кислоте и электролиза полученного раствора с инертными электродами получено 6,21 г твердого простого вещества. Образовавшуюся после сжигания смесь газообразных и летучих веществ пропустили через 200 мл (избыток) 20% раствора NaOH плотностью 1,22 г/мл, при этом масса раствора увеличилась на 6,54 %. 1. Определите состав и строение жидкости А. (7 баллов)

Эту задачу большая часть участников. Вот один из вариантов решения:

Элемент, входивший в состав исходного вещества – металл, остаток Б – оксид этого металла. Пусть формула оксида Ме_хО_у.

На 6,21 г металла приходится 6,69 – 6,21 = 0,48 г кислорода

На Мх г металла приходится 16у г кислорода

Составим пропорцию и выразим Мх.

Мх = 6,21∙16у/0,48 = 207у, при у = 1 (М∙х) = 207. Это свинец (при х = 1).

На углерод и водород в исходном веществе приходится 9,69 – 6,21 = 3,48 г.

Количество свинца в исходном образце 6,21: 207 = 0,03 моль.

Масса раствора гидроксида натрия 1,22∙200 = 244 г.

6,54% от массы раствора составляет 15,96 г, это масса углекислого газа и воды, образовавшихся при сжигании исходного образца.

Пусть в исходном веществе х моль углерода и у моль водорода, тогда образуется х моль углекислого газа и 0,5у моль воды. Выразим массы элементов и продуктов сгорания.

Составим систему уравнений

12х + у = 3,48

44х+ 9у = 15,96, откуда х = 0,24 моль; у = 0,6 моль

Разделим количества всех элементов на количество свинца – 003 моль.

Получим С₈Н₂₀Pb или Pb(C₂H₅)₄ – тетраэтилсвинец.

Ответ: Pb(C₂H₅)₄ – тетраэтилсвинец

5. Электролиз 340 г 10% -ного раствора нитрата серебра проводили до тех пор, пока массовая доля растворенного вещества не стала 11%. Определите массы всех веществ, выделившихся на электродах. (7 баллов)

С этой задачей справилось меньше половины участников.

Решение:

Найдем количество нитрата серебра в растворе: 340∙0,1/170 = 0,2 моль

В ходе электролиза 4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag + O₂ + 4HNO₃ нитрат серебра разложился, азотная кислота образовалась. При этом на катоде выделилось 0,2∙108 = 21,6 г серебра и 0,05∙32 = 1,6 г кислорода. В растворе получилось 0,2∙63 = 12,6 г азотной кислоты.

Массовая доля кислоты стала 11%, значит, масса раствора стала 12,6/0,11 = 114,545 г. Следовательно, в ходе электролиза выделилось на электродах 340 – 114,545 = 225,45 г веществ. На серебро и кислород приходится 21,6 + 1,6 = 23,2 г. Всё остальное – разложившаяся вода: 225,45 – 23,2 = 202,25 г. Это соответствует 11,236 молям воды, столько же молей выделится водорода, масс СА водорода 11,236 ∙ 2 = 22,47 г, кислорода выделится в 2 раза меньше (по молям) – 5,618 моль, или 179,776 г.

Ответ: на катоде выделится 21,6 г серебра, 22,47 г водорода, на аноде – 1,6 +179,776=181,376 г кислорода.

6. В реакционный сосуд объемом 1 л поместили 1,8 моль серного ангидрида, 3,6 моль угарного газа и 0,8 моль углекислого газа. При некоторой температуре установилось равновесие в системе SO₃ (г) + CO (г) = SO₂(г) + CO₂(г). После установления равновесия степень превращения серного ангидрида в сернистый газ составила 75%. Определите константу равновесия этой реакции при данной температуре. (7 баллов)

Большинство участников справились с этой задачей.

Решение:

SO₃ (г) + CO (г) = SO₂(г) + CO₂(г).

Было 1,8 моль 3,6 моль 0 моль 0,8 моль

Прореагировало 1,35 моль 1,35 моль

Получилось 1,35 моль 1,35 моль

Стало 0,45 моль 2,25 моль 1,35 моль 2,15 моль

Константа равновесия равна отношению произведений равновесных концентраций продуктов к произведению равновесных концентраций исходных веществ:

Кр = 1,35∙2,15/0,45∙2,25 = 2,87

Ответ: Кр = 2,87

Вещество А в безводном жидком аммиаке образует раствор синего цвета. Это же вещество А при взаимодействии с газом Б образует растворимые в воде кристаллы вещества В, окрашивающие пламя в жёлтый цвет. Электролиз водного раствора вещества В приводит к образованию соединения Г, которое может быть получено из А в одну стадию. При взаимодействии вещества Г с зеленой жидкостью Д образуются фиолетовые кристаллы Е, а при взаимодействии Г с красными кристаллами Ж получаются жёлтые кристаллы З. Определите вещества А – З, запишите описанные уравнения реакций. (6 баллов)

Многие справились с задачей.

Решение:

Na + 4NH₃_ж_. = [Na(NH₃)₄], А – Na

2Na + Cl₂ = 2NaCl, Б – Cl₂, В – NaCl (Na⁺ - пламя желтое)

2NaCl + 2H₂O 2NaOH + H₂ + Cl₂, Г – NaOH