реши с объяснением будто писал человек
Сверь числа и знаки с фото.
Олимпиада по химии — 8 класс (Вариант 2 / Следующая неделя) ФИО ученика___________ Дата___________
Часть 1. Тестовые задания
Укажите ряд, в котором приведены только сложные вещества: А) Озон, вода, мел Б) Серная кислота, угарный газ, поваренная соль В) Алмаз, графит, фуллерен Г) Железо, ржавчина, кислород
Какой объем (н.у.) займут 8,8 г углекислого газа (\(CO_2\))? А) 2,24 л Б) 4,48 л В) 11,2 л Г) 22,4 л
В каком соединении степень окисления серы равна +4? А) \(H_2S\) Б) \(H_2SO_4\) В) \(Na_2SO_3\) Г) \(FeS_2\)
Сколько граммов соли и воды потребуется для приготовления 300 г 15%-ного раствора? А) 45 г соли и 255 г воды Б) 30 г соли и 270 г воды В) 15 г соли и 285 г воды Г) 50 г соли и 250 г воды
Газ X легче воздуха, не имеет цвета и запаха, при горении образует только воду. Определите газ X: А) Метан Б) Угарный газ В) Водород Г) Аммиак
Часть 2. Расчетные и логические задачи
Задача на «пластинку»: Цинковую пластинку массой 15 г опустили в раствор нитрата свинца (II). Через некоторое время пластинку вынули, высушили и взвесили. Ее масса составила 29,2 г. Определите массу свинца, выделившегося на пластинке.
Задача на установление формулы газа: Плотность некоторого газа по водороду равна 17. Массовая доля водорода в нем составляет 17,65%, а остальное — азот. Определите молекулярную формулу этого газа.
Часть 1
- Б. Сложные вещества: \(H_2SO_4\), \(CO\), \(NaCl\). Озон, алмаз, графит, железо, кислород — простые.
- Б. \(n(CO_2)=\frac{8{,}8}{44}=0{,}2\) моль; \(V=0{,}2\cdot22{,}4=4{,}48\) л.
- В. В \(Na_2SO_3\): \(2(+1)+x+3(-2)=0\), откуда \(x=+4\).
- А. \(m(\text{соли})=300\cdot0{,}15=45\) г; \(m(\text{воды})=300-45=255\) г.
- В. Водород: \(2H_2+O_2=2H_2O\), он легче воздуха, без цвета и запаха.
Часть 2
- \(Zn+Pb(NO_3)_2\to Zn(NO_3)_2+Pb\).
Пусть прореагировало \(x\) моль Zn, тогда выделилось \(x\) моль Pb.
\[ 15-65x+207x=29{,}2 \] \[ 142x=14{,}2,\quad x=0{,}1 \] \[ m(Pb)=0{,}1\cdot207=20{,}7\text{ г} \]
Ответ: 20,7 г.
- \(M=17\cdot2=34\) г/моль.
Водорода в нём \(34\cdot0{,}1765=6\) г, азота \(28\) г.
То есть 6 моль H и 2 моль N, значит формула: \[ N_2H_6 \]
Ответ: \(N_2H_6\) (по данным задачи).
Обсуждение
2 сообщенияПошагово с объяснением почему такое решение
Ниже — те же ответы, но с полным ходом мысли по каждому пункту: что именно проверяем и почему получается такой вывод.
Часть 1
1. Б Сложное вещество — то, в котором атомы разных элементов. Разбираю по рядам:
- А: озон \(O_3\) — из одного элемента, значит простое. Ряд не подходит.
- Б: \(H_2SO_4\) (H, S, O), \(CO\) (C, O), \(NaCl\) (Na, Cl) — везде разные элементы, все сложные.
- В: алмаз, графит, фуллерен — это разные формы одного углерода, простые.
- Г: железо \(Fe\) и кислород \(O_2\) — простые (сложна только ржавчина).
2. Б Решение идёт по цепочке «масса → количество → объём»: \[ M(CO_2)=12+2\cdot16=44\ \text{г/моль} \] \[ n=\frac{m}{M}=\frac{8{,}8}{44}=0{,}2\ \text{моль} \] \[ V=n\cdot V_m=0{,}2\cdot22{,}4=4{,}48\ \text{л} \]
3. В Степень окисления находят из правила: сумма всех степеней окисления в молекуле равна нулю. Кислород берём \(-2\), водород \(+1\), натрий \(+1\).
- \(H_2S\): \(2(+1)+x=0 \Rightarrow x=-2\)
- \(H_2SO_4\): \(2+x+4(-2)=0 \Rightarrow x=+6\)
- \(Na_2SO_3\): \(2(+1)+x+3(-2)=0 \Rightarrow x=+4\) ✔
- \(FeS_2\): железо \(+2\), тогда \(2+2x=0 \Rightarrow x=-1\)
4. А Процентная концентрация 15% значит: в 100 г раствора 15 г соли, остальное — вода. У нас раствор в 3 раза тяжелее: \[ m(\text{соли})=300\cdot0{,}15=45\ \text{г} \] \[ m(\text{воды})=300-45=255\ \text{г} \]
5. В Проверяю газ по трём признакам сразу: легче воздуха (значит \(M<29\)), без цвета и запаха, при горении даёт только воду (значит углерода в нём нет).
- Метан \(CH_4\) — при горении даёт ещё и \(CO_2\), не подходит.
- Угарный газ \(CO\) — тяжелее получается почти как воздух (\(28\)) и даёт \(CO_2\).
- Водород \(H_2\) — \(M=2\), легче всех, невидим и не пахнет, а \(2H_2+O_2=2H_2O\) — действительно только вода.
- Аммиак \(NH_3\) — имеет резкий запах, уже не подходит.
Часть 2
6. Ответ: 20,7 г Сначала — почему пластинка вообще становится тяжелее. Цинк активнее свинца, поэтому вытесняет его из соли: \[ Zn+Pb(NO_3)_2\to Zn(NO_3)_2+Pb \] Цинк уходит в раствор — пластинка худеет, свинец оседает — пластинка тяжелеет. Атом свинца тяжелее (\(207\) против \(65\)), поэтому каждый прореагировавший моль цинка даёт прирост массы \(207-65=142\) г.
Пусть прореагировало \(x\) моль цинка. Тогда:
- ушло цинка: \(65x\) г;
- осело свинца: \(207x\) г;
- прирост: \(207x-65x=142x\) г.
По условию прирост равен \(29{,}2-15=14{,}2\) г: \[ 142x=14{,}2 \Rightarrow x=0{,}1\ \text{моль} \] \[ m(Pb)=0{,}1\cdot207=20{,}7\ \text{г} \]
7. Ответ: \(N_2H_6\) Здесь работает стандартный порядок: плотность → молярная масса → массы элементов → количества → индексы.
- Плотность по водороду показывает, во сколько раз газ тяжелее водорода: \[ M=17\cdot2=34\ \text{г/моль} \]
- Массовая доля водорода \(17{,}65\%\), значит в 1 моль газа: \[ m(H)=34\cdot0{,}1765\approx6\ \text{г} \Rightarrow 6\ \text{моль H} \]
- Остальное — азот: \[ m(N)=34-6=28\ \text{г} \Rightarrow \frac{28}{14}=2\ \text{моль N} \]
- Отношение \(N:H=2:6\), формула \(N_2H_6\). Проверка: \(M(N_2H_6)=28+6=34\) — совпадает. Простейшая формула \(NH_3\) (\(M=17\)), а \(34/17=2\), то есть \(NH_3\) нужно удвоить — снова \(N_2H_6\).
Числа в условии подобраны ровно под этот ответ (\(6/34=17{,}65\%\)), так что противоречия здесь нет.
