Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 9 класс
Задание № 12
2022/23 · группа 1 · страница 29
Условие
Общее условие:
Нерастворимое в воде вещество А массой 9.98 грамм, выделенное из мела при нагреве
до 1200°С, термически диссоциирует на белое твёрдое вещество И массой 3.256 грамм и три
газа В, К, С. При охлаждении газовой смеси до 0°С газ В сконденсировался, и объём смеси
уменьшился в 12.595 раза. Газовая смесь из К и С была пропущена через избыток раствора
щёлочи, при этом поглотился газ С. Оставшийся газ К занял объём 0.650 литров (нормальные
условия), что в 37.746 раза меньше объёма первоначальной смеси газов (при температуре
диссоциации 1200°С). Дополнительно известно, что вещество И малорастворимо в воде
и продаётся в магазинах. Его насыщенный раствор имеет рН 12 и используется для побелки
стен и улавливания кислых газов в промышленных выбросах. Газ К поддерживает горение.
Условие:
Запишите формулу вещества А. Пользуйтесь английской раскладкой клавиатуры
Условие:
Запишите объём выделившегося газа С, измеренный при н.у. Ответ выразите в литрах,
округлите до десятых. Результаты промежуточных расчётов округляйте до тысячных.
Самопроверка
Ответы и оценивание
Ответ: CaSO4 · 2H2O
Точное совпадение ответа — 4 балла
Ответ: 1.3
Точное совпадение ответа — 4 балла
Итого за задание — 8 баллов
Решение и пояснение
Решение.
Запишем схему реакции А =(1200⁰С) И +В↑ + К↑ + С↑
В↑ + К↑ + С↑ =(охлаждение до 0⁰С) В(сконденсировалась) + К↑ + С↑
К↑ + С↑ + OH- = (OH-⋅C)раствор + К↑
И +H2O = (щелочной раствор)
Из описанных свойств вещества И можно предположить, что это CaO
nCaO = 3.256:56 = 0.058 моль.
Из описанных свойств К это кислород nO2 = 0.65:22.4 = 0.029 моль.
Рассчитаем объём и количество газов в первоначальной газовой смеси
VВ+К+С = 0.65⋅37.746 = 24.5349 л
nВ+К+С = 24.5349⋅101.325:(8.314⋅1473) = 0.203 моль.
Рассчитаем объём и количество газов после конденсации
VК+С = 24.5349: 12.595 = 1.948 л
nК+С = 1.948:22.4 = 0.087 моль.
Рассчитаем количество каждого газа
nC = 0.087 – 0.029 = 0.058 моль
nB = 0.203 – 0.087 = 0.116 моль.
Найдём объём газа С при нормальных условиях.
VC =0.058⋅22.4 = 1.2994 или 1.3 л
Найдём отношение количеств всех веществ на которые диссоциирует А
nCaO: nB: nO2: nC = 0.058:0.116:0.029:0.058 =2:4:1:2, то есть: 2CaO⋅4B⋅O2⋅2C.
Из описанных свойств B это H2O, значит А - 2CaO⋅4H2O⋅O2⋅2C.
Найдём молярную массу А
МА = 9.98:0.029 = 344.138 или 344 г/моль.
Найдём молярную массу газа С
МС =(344 - 56⋅2-18⋅4-32):2 = 64 г/моль.
Газ, проявляющий кислотные свойства с такой молярной массой это SO2, значит А это
2CaO⋅4H2O⋅O2⋅2SO2 Это соединение – гипс, значит А - CaSO4⋅2H2O.