Съдържание

НОХ 2013, II кръг (областен), 9. клас — Задача 1

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от НОХ 2013

МОМН, 45-та НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА – 2013 година, Областен кръг, 23-ти февруари, Учебно съдържание IX-ти клас · 23 февруари 2013 г. · 25 т.

Примерни решения и оценка на задачите

Важно за проверителите! Освен представените примерни решения, за вярно се приема и всяко друго решение, което е логично обосновано и води до същия (числов или фактологичен) резултат.

При непълни отговори (например неизравнени уравнения) могат да се присъждат и по-малко от предвидените точки.

Условие

На схемата долу са дадени преходи между някои от съединенията на азота.

Схема на преходите: N₂ ⇄ А (+O₂; обратно – ел. искра), А → Б (+O₂), Б → В (+H₂O (или +O₂ + H₂O)); N₂ ⇄ Г (+H₂, t°, p, кат. (Fe/K₂O)); Г → А (+O₂, t°, p, кат. (Pt-Rh)); Г → Е (+HCl); Г → Д (+В).

1. Изразете превръщанията чрез изравнени химични уравнения и наименувайте по IUPAC всяко от съединенията, означени с буква от А до Е. Определете степента на окисление на азота в А, Б, В и Г. Кои от реакциите в горната схема са окислително-редукционни? За всяка от тях отбележете окислителя и редуктора. [16 т.]

2. Посочете по две от приложенията на всяко от веществата Г, Д и Е. Как се наричат в практиката съединенията Д и Е? [4 т.]

3. Азотът може да бъде използван в хранителната индустрия като опаковъчен газ (среда за съхранение на храни). В Европейския съюз е кодиран като E941. Кое свойство на азота е основна предпоставка за тази му употреба? [2 т.]

4. Каква е кристалната решетка на тези от веществата от А до Е, които са в твърдо състояние при нормални условия? С какъв вид химични връзки (ковалентна неполярна, ковалентна полярна, йонна или метална) са свързани азотните атоми в тях? [3 т.]

Решение

Задача 1 (25 точки)

$\mathrm{N_2 + O_2 \rightleftarrows 2NO}$	ОРП	редуктор – N₂ (или $\overset{0}{\mathrm{N}}$ ) окислител – O₂ (или $\overset{0}{\mathrm{O}}$ )	А = азотен (моно)оксид
$\mathrm{2NO + O_2 \longrightarrow 2NO_2}$	ОРП	редуктор – NO ( $\overset{+2}{\mathrm{N}}$ ) окислител – O₂ ( $\overset{0}{\mathrm{O}}$ ).	Б = азотен диоксид
$\mathrm{4NO_2 + 2H_2O + O_2 \longrightarrow 4HNO_3}$ или $\mathrm{3NO_2 + H_2O \longrightarrow 2HNO_3 + NO}$ или $\mathrm{2NO_2 + H_2O \longrightarrow HNO_3 + HNO_2}$	ОРП	редуктор – NO₂ ( $\overset{+4}{\mathrm{N}}$ ) окислител – O₂ ( $\overset{0}{\mathrm{O}}$ ) или NO₂ ( $\overset{+4}{\mathrm{N}}$ ) – и редуктор, и окислител.	В = азотна киселина
$\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftarrows 2NH_3}$	ОРП	редуктор – H₂ ( $\overset{0}{\mathrm{H}}$ ) окислител – N₂ ( $\overset{0}{\mathrm{N}}$ )	Г = амоняк
$\mathrm{4NH_3 + 5O_2 \longrightarrow 4NO + H_2O}$	ОРП	редуктор – NH₃ ( $\overset{-3}{\mathrm{N}}$ ) окислител – O₂ ( $\overset{0}{\mathrm{O}}$ ).
$\mathrm{NH_3 + HNO_3 \longrightarrow NH_4NO_3}$	(*)		Д = амониев нитрат
$\mathrm{NH_3 + HCl \longrightarrow NH_4Cl}$	(*)		Е = амониев хлорид

За правилно написани и изравнени уравнения на ОРП $5 \times 1 = 5$ т.

За правилно написани (и изравнени) уравнения (*) $2 \times 0{,}5 = 1$ т.

За правилно написани наименования на веществата от А до Е $6 \times 0{,}5 = 3$ т.

За правилно написани степени на окисление на азота във всяко от веществата от А до Г $4 \times 0{,}5 = 2$ т.

За правилно посочени ОРП $5 \times 0{,}5 = 2{,}5$ т.

За правилно посочени окислители и редуктори $5 \times 2 \times 0{,}25 = 2{,}5$ т.

Приемат се кои да е 2 от дадените по-долу приложения:

Амоняк – изходно вещество за синтез на азотна киселина; промишлена хладилна техника; тор; почистване на стъклени, порцеланови и метални повърхности (като разтвор); и други. $2 \times 0{,}5 = 1$ т.

Амониев нитрат – тор; експлозиви; охлаждащи смеси. $2 \times 0{,}5 = 1$ т.

Амониев нитрат се нарича още амониева селитра. $0{,}5$ т.

Амониев хлорид – медицина; тор (предимно в Азия); почистване на метални повърхности; съставка на някои видове батерии; и други. $2 \times 0{,}5 = 1$ т.

Амониев хлорид се нарича още нишадър. $0{,}5$ т.

Азотът е инертен газ – не взаимодейства с веществата в храните и не позволява развиване на микроорганизми. 2 т.
Твърди са веществата Д и Е. $2 \times 0{,}5 = 1$ т.

(Точки се присъждат, ако са посочени само веществата Д и/или Е)

Кристалните решетки и на двете съединения са йонни. $2 \times 0{,}5 = 1$ т.

Азотните атоми са свързани със съседните си атоми чрез ковалентни полярни връзки. $2 \times 0{,}5 = 1$ т.

Оригинал в Архива: Problems.pdf · официални решения: Solutions.pdf