Задание № 4

Задание 4. Прочитав роман французского писателя «Пять недель на воздушном шаре», восьмиклассник Толя решил повторить в миниатюре запуск воздушного шара. Мальчик купил в магазине резиновый шарик массой 3 г, а в кабинете химии выпросил цинковые гранулы, разбавленную серную кислоту и аппарат Киппа. Это позволило ему наполнить шарик водородом. 1. Напишите уравнение реакции, которую Толя использовал для получения водорода. 2. Рассчитайте объём шарика диаметром 40 см, а также массу цинка и объём раствора 10 %-ной серной кислоты (ρ = 1.066 г/мл), необходимые для заполнения такого шарика водородом при н.у. Объём шара радиуса R вычисляется по формуле: V = π R3 К шарику Толя решил прикрепить небольшую корзину с фигурками путешественников. 3. Рассчитайте максимальную массу груза, которую может поднять описанный шарик. Средняя молярная масса воздуха равна 29 г/моль. Если шарик отпустить, то он будет подниматься в слои атмосферы со всё более низким давлением, в результате чего шарик в определенный момент лопнет. Будем считать, что это произойдет, когда давление внутри шарика на 0.3 атм превысит внешнее, в то время как изначально это давление на 0.03 атм превышает внешнее, изменением объема шарика в ходе подъема можно пренебречь, а атмосферное давление на поверхности земли составляет 1 атм = 760 мм рт. ст. и уменьшается на 1 мм рт. ст. при увеличении высоты на каждые 11 м. 4. Рассчитайте, на какой высоте шарик лопнет. Раздается каждому участнику ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЯД НАПРЯЖЕНИЙ МЕТАЛЛОВ Li, Rb, K, Cs, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Be, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Pb, (H), Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au РАСТВОРИМОСТЬ СОЛЕЙ, КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ В ВОДЕ анион OH− NO3− F− Cl− Br− I− S2− SO32− SO42− CO32− SiO32− PO43− CH3COO− катион H+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Р NH4+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р − Р Р K+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Na+ Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Ag+ − Р Р Н Н Н Н Н М Н − Н М Ba2+ Р Р М Р Р Р Р Н Н Н Н Н Р Ca2+ М Р Н Р Р Р М Н М Н Н Н Р Mg2+ Н Р М Р Р Р М Н Р Н Н Н Р Zn2+ Н Р М Р Р Р Н Н Р Н − Н Р Cu2+ Н Р Р Р Р − Н Н Р − − Н Р Co2+ Н Р Н Р Р Р Н Н Р Н − Н Р Hg2+ − Р − Р М Н Н − Р − − Н Р Pb2+ Н Р Н М М Н Н Н Н Н Н Н Р Fe2+ Н Р М Р Р Р Н Н Р Н Н Н Р Fe3+ Н Р Н Р Р − − − Р − − Н Р Al3+ Н Р М Р Р Р − − Р − − Н М Cr3+ Н Р М Р Р Р − − Р − − Н Р Sn2+ Н Р Н Р Р М Н − Р − − Н Р Mn2+ Н Р Н Р Р Н Н Н Р Н Н Н Р Р – растворимо М – малорастворимо (< 0,1 М) −4 Н – нерастворимо (< 10 М) − – не существует или разлагается водой Раздается каждому участнику ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 1 2 H He 1,008 4,0026 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Li Be B C N O F Ne 6,941 9,0122 10,811 12,011 14,007 15,999 18,998 20,180 3 11 12 13 14 15 16 17 18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22,9897 24,3050 26,982 28,086 30,974 32,066 35,453 39,948 4 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39,0983 40,078 44,9559 47,867 50,9415 51,9961 54,9380 55,845 58,9332 58,6934 63,546 65,39 69,723 72,61 74,922 78,96 79,904 83,80 5 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85,4678 87,62 88,9059 91,224 92,9064 95,94 98,9063 101,07 102,9055 106,42 107,868 112,411 114,82 118,71 121,75 127,60 126,905 131,29 6 55 56 57 * 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132,9054 137,327 138,9055 178,49 180,9479 183,84 186,207 190,23 192,217 195,078 196,966 200,59 204,383 207,2 208,980 [209] [210] [222] 7 87 88 89 ** 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og [223] [226] [227] [265] [268] [271] [270] [277] [276] [281] [280] [285] [284] [289] [288] [293] [294] [294] * 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 140,116 140,90765 144,24 [145] 150,36 151,964 157,25 158,92534 162,50 164,93032 167,26 168,93421 173,04 174,967 ** 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 232,0381 231,03588 238,0289 [237] [242] [243] [247] [247] [251] [252] [257] [258] [259] [262] Число Авогадро NA = 6,02·10²³ моль-1, заряд электрона e = −1,60·10−19 Кл, универсальная газовая постоянная R =8,314 Дж∙К-1∙моль-1