Съдържание

НОХ 2013, III кръг (национален), 8. клас — Задача 4. ЗАДАЧА 3. В лабораторията.

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от НОХ 2013

МОМН, XLV НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА – 2013 година. Национален кръг, 29 – 30 март. Учебно съдържание VIII клас · 29 март 2013 г. · 20 т.

Указания

Уважаеми ученици, предстои Ви да решите тест от две части.

Втората част се състои от три задачи със свободен отговор, които трябва да разработите на приложения лист за отговори. Всеки елемент от задачите се оценява с определен брой точки. Максималният брой точки за втората част е 60.

Общият максимален брой точки за всички задачи е 100.

Времето за работа е 4 астрономически часа.

Успешна работа!

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 (цифров или фактологичен) резултат.

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

Условие

По време на лабораторно упражнение учениците са разделени на три групи: Г1, Г2 и Г3. Те разполагат с алуминий и сяра на прах, за да получат диалуминиев трисулфид. Всяка група има проби с различна маса.

А) Изразете взаимодействието на алуминий и сяра с изравнено химично уравнение.

Б) Определете молните отношения $n(\mathrm{Al}) : n(\mathrm{S}) : n(\mathrm{Al_2S_3})$ .

В) Необходимите пресмятания и отговорите на въпросите по-долу напишете на празните места в Таблица 2 в Листа за отговори. Закръглете крайните резултати до две цифри след десетичната запетая.

Група Г1 разполага с 1,08 g Al и трябва да пресметне колко грама сяра са нужни, така че алуминият и сярата да реагират напълно. Колко грама $\mathrm{Al_2S_3}$ ще се получат?

Група Г2 разполага със смес от 3,24 g Al и 7,00 g S. Колко грама $\mathrm{Al_2S_3}$ ще се получат?

Група Г3 разполага с 6,00 g Al и трябва да получи точно 15,00 грама $\mathrm{Al_2S_3}$ . Колко грама сяра са необходими, така че цялото количество сяра да реагира без остатък?

Г) При получаването на $\mathrm{Al_2S_3}$ се отделя топлина 724 kJ/mol. Изчислете топлината, която ще се отдели при реакцията между алуминия и сярата за всяка от трите групи Г1, Г2 и Г3. Резултатите запишете в Таблица 2 в Листа за отговори. Закръглете до една цифра след десетичната запетая.

Отговори

Решение

А) $\mathrm{2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3}$

Б) $n(\mathrm{Al}) : n(\mathrm{S}) : n(\mathrm{Al_2S_3}) = 2 : 3 : 1$

В)

$M(\mathrm{Al}) = 27\ \mathrm{g/mol} \qquad M(\mathrm{S}) = 32\ \mathrm{g/mol} \qquad M(\mathrm{Al_2S_3}) = 150\ \mathrm{g/mol}$

Г1: $\dfrac{n(\mathrm{S})}{n(\mathrm{Al})} = \dfrac{3}{2} \qquad \dfrac{2.m(\mathrm{S})}{32} = \dfrac{3.1{,}08}{27} \qquad \mathrm{m(S)} = \dfrac{3.1{,}08.32}{2.27} = 1{,}92\ \mathrm{g}$

$\dfrac{n(\mathrm{Al_2S_3})}{n(\mathrm{Al})} = \dfrac{1}{2} \qquad \mathrm{m(Al_2S_3)} = \dfrac{\mathrm{m(Al).M(Al_2S_3)}}{\mathrm{2.M(Al)}} = \dfrac{1{,}08.150}{2.27} = 3{,}00\ \mathrm{g}$

Г2: $n(\mathrm{Al}) = \dfrac{3{,}24}{27} = 0{,}12\ \mathrm{mol} \qquad n(\mathrm{S}) = \dfrac{7{,}00}{32} = 0{,}22\ \mathrm{mol} \qquad \dfrac{n(\mathrm{S})}{n(\mathrm{Al})} = \dfrac{3}{2}$ ,

следователно, S е в излишък и $\mathrm{m(Al_2S_3)} = \dfrac{\mathrm{n(Al).M(Al_2S_3)}}{2} = \dfrac{0{,}12.150}{2} = 9{,}00\ \mathrm{g}$

Г3: $n(\mathrm{Al_2S_3}) = \dfrac{15}{150} = 0{,}1\ \mathrm{mol} \qquad \dfrac{\mathrm{n(S)}}{\mathrm{n(Al_2S_3)}} = \dfrac{3}{1} \qquad \mathrm{m(S)} = \dfrac{\mathrm{3.m(Al_2S_3).m(S)}}{\mathrm{M(Al_2S_3)}} = 9{,}60\ \mathrm{g}$

Г)

$\mathrm{Q} = n(\mathrm{Al_2S_3}).724$

$\mathrm{Q1 = (3/150).724 = 14{,}5\ kJ} \qquad \mathrm{Q2 = (9/150).724 = 43{,}4\ kJ} \qquad \mathrm{Q3 = (15/150).724 = 72{,}4\ kJ}$

Таблица 2. Отговори В) и Г)

Група	m(Al), g	m(S), g	m( $\mathrm{Al_2S_3}$ ), g	Q, kJ
Г1	1,08	1,92	3,00	14,5
Г2	3,24	7,00	9,00	43,4
Г3	6,00	9,60	15,00	72,4

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