Презентация к уроку химии "Решение олимпиадных задач"; 10 класс

Методы решение олимпиадных задач по химии 10 класс Подготовила учитель химии МБОУСОШ №5 г Минеральные Воды Андриенко т.С.

Задача 1 Йодсодержащие производные бензойной кислоты (трийодбензоаты) широко используются в качестве рентгеноконтрастных средств в различных видах лучевой диагностики. Рассчитайте массовую долю йода в препарате амидотризоат натрия. 60%-ный раствор для инъекций содержит 600 мг амидотризоата натрия в 1 мл раствора. Определите максимальный объем раствора для внутривенного введения, если безопасная разовая доза для взрослого составляет 20 г йода.

Решение  1. Рассчитываем молярную массу вещества : М(С 11 Н 8 О4N 2 I 3 Na) = 636 г/моль 2. Находим массовую долю йода по формуле ω(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)) = Ar(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва))/Mr(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)в-ва) ω(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)) = 3∙127/636 = 0,599 (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)59,9%) 3. В 1 мл раствора: m(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)) = 0,599∙0,6 = 0,36 г V(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)р-ра) = 20/0,36 = 55,5 мл

Задача 2. Пероксиды и надпероксиды щелочных металлов – компоненты систем регенерации кислорода, используются в системах жизнеобеспечения космических станций и подводных лодок. Натрий массой 7,59 г полностью сожгли на воздухе и получили твердое вещество желтоватого цвета, в котором на 11 атомов натрия приходится 12 атомов кислорода. Это вещество смешали с углеродом и нагрели до 100 0 С. Полученный твердый остаток полностью растворили в 200 мл воды. Определите минимальную массу 5%-ного раствора хлорида железа (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)), которую необходимо добавить к полученному раствору, чтобы полностью осадить гидроксид железа (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)I) = Ar(I)/Mr(в-ва)). Рассчитайте массовую долю соли в образовавшемся растворе

1. По условию – смесь Na2O2 и NaO2 в молярном соотношении 5:1, т.к. ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)Na):ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)O) =11:12, получаем: 11Na + 6O 2 → 5Na 2 O 2 + NaO2 2. ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)Na) = 7,59/23 = 0,33 моль => ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)Na 2 О 2 ) = 0,15 моль; ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)NaО 2 ) = 0,03 моль 3. Уравнения реакций: 2Na 2 O 2 + С → Na 2 СO 3 + Na 2 O 4NaO 2 + 3С → 2Na 2 СO 3 + СО2 4. ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)Na 2 СО 3 ) = 0,09 моль; ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)Na 2 О) = 0,075 моль Na 2 O + Н 2 О→ 2NaОН ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)NFeCl aОН) моль 5. 3= + 0,15 3NaOH → Fe(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)OH) 3 + 3NaCl 2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O → 2 Fe(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)OH) 3 + 3CO 2 + 6NaCl 6.ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва) FeCl 3 ) = 0,15/3 + 0,09∙2/3 = 0,11моль m(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)р-рFeCl 3 ) = 0,11∙162,5/0,05 = 357,5 г 7. ν(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)NaCl) = 0,33 моль m(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)р-р) = 200+ 9,54+4,65+357,5 – 11,77 – 3,96 = 555,96 г ω (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)NaCl) = 0,33∙58,5/555,96 = 0,0347 (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)3,47%)

Задача 3.Сколько тепла выделится при сжигании 50 л этилена (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)н.у.), если теплоты образования этилена, воды и углекислого газа соответственно равны: -52,31 кДж/моль, 285,6 кДж/моль,393,5 кДж/моль. 1 Уравнение химической реакции C 2 H 4 + 3O 2 =2CO 2 + 2H 2 O Qобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\мольобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\моль 2. Qобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\моль обр. реакции =Σ 2Qобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\моль обр.(I) = Ar(I)/Mr(в-ва) CO2) +2Qобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\моль обр.(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)H2O) - Σ Qобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\моль обр(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)C2H4) Qобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\моль обр. реакции = 2(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)393,5)+ 2(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)285,6) – (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)-52,31) = 1410,51 кДж\моль 3. n (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)С2H4) = V\Vm =50 (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)л) \22,4 (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)л\моль)=2,23(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)моль) 4. Qобр.-52,31 0 393,5 285,6 кДж\моль= 2,23(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)моль) *1410,51 (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)кДж\моль) \ 1(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)моль) = 3145,4 кДж\моль 5. Отв.: 3145,4 кДж\моль

Задача 4. Над платиновым катализатором пропущены 1,12 л газов (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)н.у.), полученных в результате гидролиза 1,48 г смеси гидрида и карбида кальция. При этом общий объем газовой смеси уменьшился на 20%. Рассчитайте количество веществ в полученной смеси. Решение 1. Запишем уравнения реакций соединений кальция: a) CaH 2 + 2H2O = Ca(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)OH)2 + 2H 2 б) CaC 2 + 2H2O = Ca(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)OH)2 + C2H2 2. Рассчитаем количество смеси газов: n= V/VM= 1,12 л/22,4 л/моль= 0,05 моль 3. Составим уравнение относительно масс веществ в исходной смеси. Пусть х –n(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)CaH 2 ) и y – n(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)CaC 2 ), тогда m(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)CaH 2 ) + m(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)CaC 2 ) = = 42x + 64y = 1.48 4. Составим уравнение относительно получившейся по реакциям а и б газовой смеси. Из х моль СаН 2 образуется 2х моль Н 2 ; из у моль СаС 2 образуется у моль С 2 Н 2 . 2х + у = 0,05 5. Решаем систему уравнений: 42х +64у =1,48 2х + у = 0,05 ; х=0,02 моль, у= 0,01 моль 6. Рассчитанное по уравнению n(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)H 2 ) = 0.04 моль, n(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)C 2 H 2 ) – 0,01 моль. Следовательно, водород в газовой смеси присутствует в избытке. 7. Составим уравнение протекающей на платиновом катализаторе реакции: С2Н2 +2Н2 = С2Н6 8. Пусть прореагировало х моль С 2 Н 2 . Тогда по уравнению реакции (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)в)

9. Т.к. по условию задачи объем газовой смеси (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)т.е. число молей газообразных веществ) уменьшился на 20%, то можно составить следующее уравнение: (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)0,01-х) + (I) = Ar(I)/Mr(в-ва)0,04-2х)+х = 0,005 моль 0,05 10. Рассчитаем количества веществ в конечной газовой смеси: n(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)C 2 H 2 ) = 0.01-0.005 = 0.005 моль n(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)H 2 ) = 0.04-2 * 0.005 = 0.03 моль n(I) = Ar(I)/Mr(в-ва)C 2 H 6 ) = 0.005 моль