Горизонты химииБанк олимпиадМуниципальный этап · 8 класс
Задание № 3
2025/26 · Тверская область · страница 2
Условие
Задача 8-3.
Металлы используются во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства, в
технике, медицине, в быту. Чаще металлы находят применение в виде сплавов.
С давних времен человек использует бронзу. Бронза — сплав меди с другими
элементами, кроме цинка (который характерен для латуни). Основной легирующий
элемент — олово (Sn). Но также широко применяются алюминий (Al), кремний (Si),
бериллий (Be), свинец (Pb) и другие.
Бронза используется для изготовления подшипников, втулок, шестерён, деталей
насосов, судовых винтов, электротехнических контактов, скульптур, медалей, крепежа и
элементов декора.
В последнее время лидерские позиции в мире дизайна занимает латунь. Ее уже не
считают элементом типичных винтажных интерьеров и активно используют при создании
ручек, светильников, статуэток и в других стилях. Этот материал стал настолько
востребованным, что дизайнеры прозвали его «новым золотом».
Основной легирующий элемент в латуни – цинк, а в бронзе – олово. Однако оба
сплава создают из одного металла – меди, поэтому они имеют во многом схожие свойства
и характеристики. Латунь и бронза нередко обладают одним и тем же оттенком.
Поверхность бронзы – красная, красно-желтая или темно-коричневатая. Латунь –
материал желтого оттенка.
Бронза – это сплав меди (80% по массе) и олова. В среднем состав латуни в
процентах следующий: медь – 70%, остальное цинк.
Вычислите, образец какого сплава (бронза или латунь) массой 10 г содержит
большее число атомов. Ответ подтвердите расчетами.
Самопроверка
Решение и пояснение
Критерии оценивания:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию Баллы
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Определена масса и количество вещества меди и олова в образце бронзы. 1б
m(Cu) = 10 ∙ 0,8 = 8 г
n(Cu) = 8/64 = 0,125 моль
m(Sn) = 10 ∙ 0,2 = 2 г 1б
n(Sn) = 2/119 = 0,0168 моль
Определено число атомов меди и олова в образце бронзы: 1б
N(Cu) = n(Cu) ∙ NA= 0,125 ∙ 6,02∙ 10²³ = 0,7525 ∙ 10²³ атомов или 7,525 ∙ 10²²
атомов,
N(Sn) = n(Sn) ∙ NA= 0,0168∙ 6,02 ∙ 10²³ = 1,011 ∙ 10²² атомов.
Общее число атомов: N(атомов в бронзе) = N(Cu) + N(Sn) = 8,536 ∙ 10²² атомов 1б
Определена масса и количество вещества меди и цинка в образце латуни. 1б
m(Cu) = 10 ∙ 0,7 = 7 г
n(Cu) = 7/64 = 0,1094 моль
m(Zn) = 10 ∙ 0,3 = 3 г 1б
n(Zn) = 3/65 = 0,0462 моль
Определено число атомов меди и цинка в образце латуни: 1б
N(Cu) = n(Cu) ∙ NA= 0,1094 ∙ 6,02∙ 10²³ = 0,6586 ∙ 10²³ атомов или 6,586 ∙ 10²²
атомов,
N(Zn) = n(Zn) ∙ NA= 0,0462∙ 6,02 ∙ 10²³ = 2,781 ∙ 10²² атомов.
Общее число атомов: N(атомов в бронзе) = N(Cu) + N(Zn) = 9,367 ∙ 10²² атомов 0,5 б
Вывод: в образце латуни атомов металлов содержится больше чем в образце 0,5 б
бронзы одинаковой массы.
Итого: 8б
