Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 8 класс
Задание № 11
2022/23 · группа 4 · страница 27
Условие
Общее условие:
Синенький, скромный платочек
Падал с опущенных плеч
Яков Галицкий
Кристаллогидраты — это вещества, в состав которых входят молекулы воды. В зависимости
от содержания воды вещество может обладать разными свойствами, например, иметь разный
цвет. Так, если намочить платок в растворе кристаллогидрата CoCl2 · 2H2O, то платок
приобретёт розовый оттенок. Но если этот платок затем прогладить утюгом, то цвет
поменяется на синий.
Всё дело в испарении воды, протекающем при нагревании платка (реакция не уравнена):
Условие:
Найдите величину x, если известно, что при глажке утюгом масса платка уменьшилась
на 37.8% (считать, что при глажке утюгом испаряется только вода из кристаллогидрата).
В ответ запишите целое число.
Условие:
Сколько литров воды испарилось, если масса мокрого платка до глажки составляла г (не
забудьте воспользоваться данными из первого пункта задачи). Для расчёта воспользуйтесь
уравнением Менделеева-Клапейрона:
PV = nRT
где n — количество вещества в молях;
V — объём газа в литрах;
P — давление, кПа;
T — температура, К;
R — универсальная газовая постоянная, Дж/(моль K).
Ответ выразите в литрах, округлите до сотых.
Самопроверка
Ответы и оценивание
Ответ: 1
Точное совпадение ответа — 3 балла
27
Ответ: 9.64
Точное совпадение ответа — 3 балла
Итого за задание — 6 баллов
Решение и пояснение
Решение.
Как сказано в условии, при глажке утюгом испаряется только вода из кристаллогидрата,
то есть вес полученного кристаллогидрата CoCl2·xH2O меньше на 37.8% от веса изначального
кристаллогидрата CoCl2·6H2O.
Пусть масса кристаллогидрата CoCl2·6H2O до глажки составляла 100 г. тогда после глажки
масса кристаллогидрата уменьшилась на 37.8 г. То есть масса полученного кристаллогидрата
CoCl2·xH2O составила 62.2 г.
Рассчитаем количество кристаллогидрата CoCl2·6H2O:
𝑚(CoC𝑙 ·6𝐻 𝑂) 100
n(CoCl2·6H2O) = 𝑀 (CoC𝑙2 ·6𝐻2 𝑂) = 59+35.5·2+1·12+16·6 = 0.42 моль
𝑟 2 2
По уравнению реакции видно, что весь хлорид кобальта находится в составе
кристаллогидратов, а значит:
n(CoCl2·xH2O) = n(CoCl2·6H2O) = 0.42 моль
Рассчитаем молярную массу кристаллогидрата CoCl2·xH2O:
𝑚(CoC𝑙 ·𝑥𝐻 𝑂) 62.2
Mr(CoCl2·xH2O) = 𝑛(CoC𝑙 2·𝑥𝐻 2𝑂) = 0.42 = 148 г/моль
2 2
Рассчитаем x:
Mr(CoCl2·xH2O) = 59 + 35.5 · 2 + 1 · 2𝑥 + 16 · 𝑥 = 130 + 18𝑥 = 148 г/моль
18𝑥 = 148 − 130
28
18𝑥 = 18
𝑥=1
Значит, формула кристаллогидрата после глажки утюгом: CoCl2·H2O.