Съдържание

НОХ 2010, III кръг (национален), 10–12 клас — Задача 6. Експериментална задача

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от НОХ 2010

МОМН, 42-ра НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА – 2010 година. Национален кръг, 27 – 28 март. Теоретичен кръг · 27 март 2010 г.

Условие

В 4-ри от 7-те номерирани епруветки има водни разтвори на различни неорганични соли. Тези соли:

са соли на три киселини и четири основи, но сред тях не са солна киселина и натриева основа;
при дисоциация на солите се получат само йони от таблицата за разтворимост,
солите са прости – не са двойни или комплексни соли

В останалите 3 номерирани епруветки се намират: разтвор на солна киселина (2 mol/L), разтвор на натриева основа (1 mol/L) и разтвор на калиев хромат.

Без да използвате допълнителни реактиви, освен червен лакмус, определете кои са разтворените вещества във всяка една от 7-те епруветки и отговорете на въпросите в протокола.

ПРОТОКОЛ № . . . . . . . .

1. Кои са разтворените вещества в 7-те епруветки?

епр. 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . епр. 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . епр. 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

епр. 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . епр. 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

епр. 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . епр. 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Изразете с изравнени химични уравнения всички възможни взаимодействия, които протичат при тези условия между йоните на откритите вещества. Запишете уравненията на химичните реакции на гърба на този лист.

Реакции за йони, които не са открити няма да се оценяват!

При добавяне на разтвора на натриева основа към една от 4-те соли, се образува утайка, която не е от хидроксид.

3. От какво е тази утайки и защо се получава? Напишете уравнението на протичащия процес.

Ако тази утайка се отдели от разтвора и се изследва нейното химично отнасяне към един от разтворите от тази задача, може да се определи дали тя е хидроксид или не.

4. С кой от химичните реактиви може да се докаже, че утайката не е от хидроксид и как? Подкрепете отговора си с химични уравнения.

Една от неизвестните соли може да откриете само, ако силно се подкисели разтвора на калиев хромат, при което се променя неговия цвят и след това към него се добави от разтвора на солта, при което отново се променя цвета на разтвора. И двете промени на цвета са резултат от протичащи химични процеси.

5. Изразете с химични уравнения тези два процеса и посочете на какво се дължи промяната на цвета. Какъв е вторият процес?

Разтворимост на някои соли, хидроксиди и киселини във вода

Група в ПС $^{*)}$ →		IV A	V A	VI A	VI A	VI B	VII A	VII A
↓	йон	$\mathrm{CO_3^{2-}}$	$\mathrm{NO_3^{-}}$	$\mathrm{OH^{-}}$	$\mathrm{SO_4^{2-}}$	$\mathrm{CrO_4^{2-}}$	$\mathrm{Cl^{-}}$	$\mathrm{I^{-}}$
I A	$\mathrm{H^+}$	↑	□	□	□	◊	□	□
I A	$\mathrm{K^+}$	□	□	□	□	◊	□	□
I A	$\mathrm{Na^+}$	□	□	□	□	◊	□	□
V A	$\mathrm{NH_4^+}$	□	□	↑	□	◊	□	□
I B	$\mathrm{Ag^+}$	↓	□	↓	χ	↓	⇓	↓
II A	$\mathrm{Ba^{2+}}$	⇓	□	□	⇓	↓	□	□
II A	$\mathrm{Ca^{2+}}$	⇓	□	χ	χ	◊	□	□
II A	$\mathrm{Mg^{2+}}$	⇓	□	⇓	□	◊	□	□
II B	$\mathrm{Zn^{2+}}$	⇓	□	⇓	□	↓	□	□
III A	$\mathrm{Al^{3+}}$	⇔	□	⇓	□	◊	□	□
IV A	$\mathrm{Pb^{2+}}$	⇓	□	⇓	⇓	↓	⇓	↓
VIII B	$\mathrm{Fe^{3+}}$	⇔	□	↓	□	⇔	◊	◊
VIII B	$\mathrm{Cr^{3+}}$	⇔	◊	↓	◊	◊	◊	◊

$^{*)}$ При сложните йони се отнася за елемента, чийто символ е записан на първо място.

□/◊ – безцветен/цветен разтвор; ⇓/↓ – бяла/цветна малкоразтворима утайка;

↑ – газообразно вещество; ⇔ – взаимодействие с вода

χ – бяла средноразтворима утайка

Решение

Внимание: Непълно решение

В архива липсва файл с решения

Необходими данни

Универсална газова константа $R = 8{,}314\ \mathrm{J/(mol\ K)}$

$0\ {}^{\circ}\mathrm{C} = 273\ \mathrm{K}$

Характеристични ивици на поглъщане на функционалните групи:

Функционална група	Област на поглъщане, cm $^{-1}$
O-H (фенолна, свързана с водородна връзка)	3550-3200
O-H (алкохолна, свързана с водородна връзка)	3500-3200
N-H (амид)	3520-3400
$\mathrm{R_3N\text{-}H^+}$	2700-2330
SH	2600-2550
C=O (цикличен естер)	1795-1760
C=O (ацикличен естер)	1730-1715
C=O (амид)	1700-1680
ароматни ядра	1600 и 1500
C-O (първичен алкохол)	1075-1000
C-O (вторичен алкохол)	1150-1075
C-O-C (оксиран)	860-840

Оригинал в Архива: Problems.pdf