НОХ 2014, II кръг (областен), 10–12 клас — Задача 2

МОН, XLVI НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА – 2014 година. Областен кръг, 4 февруари. Учебно съдържание X – XII клас · 4 февруари 2014 г.

Условие

Металите се използват рядко в чисто състояние, тъй като са скъпи, получават се трудно и не притежават необходимите качества. В практиката се използват техните сплави, които са системи от два или повече метала, или метал и неметал. Съставните части на сплавите се наричат компоненти. При стапяне компонентите образуват разтвор, който при охлаждане дава твърд разтвор или механична смес, при която всеки компонент запазва кристалната си решетка. Свойствата на сплавите, напр. температура на топене, се различават от тези на съставящите ги метали и зависят от вида и съотношението на отделните компоненти.

Сплав на сребро и мед, която се използва за направата на монети, се топи при 921,7 °С, докато температурата на топене на чистото сребро е 961,8 °С.

1. Определете масовата част на медта в монетната сплав, ако криоскопската константа $E_K$ на среброто е $48{,}6\ \mathrm{K}\times\dfrac{1}{\mathrm{mol/kg}}$.

2. Изразете със съкратени електронни формули електронната конфигурация на металните атоми в сплавта. Към кой клас химични елементи се отнасят мед и сребро според електронната им конфигурация?

За постигане на златист ефект при отпечатване на висококачествени етикети, проспекти и опаковки се използват печатни мастила с пигменти на основа на двукомпонентни метални сплави. Състава на една от тези сплави може да узнаете от данните на следния експеримент.

Проба от сплавта с маса 10,00 g е обработена със солна киселина, в резултат на което се отделя газ с обем 1,028 L (н.у.) и остава неразтворена част с маса 7,00 g. Тя е отделена от реакционната смес чрез филтруване и e разтворена с азотна киселина до получаване на синьо-зелен разтвор, при което се отделя безцветен газ. При прибавяне към този разтвор на алкална основа (достатъчна за пълно утаяване) се получава синя утайка, която се изолира чрез филтруване. Накаляването на утайката при 600 °С води до получаване на продукт с черен цвят и маса 8,764 g.

3. Определете кои са металите в неизвестната сплав. Обосновете отговора си с изчисления.

4. Изчислете масовия процентен състав на сплавта.

5. Изразете с изравнени уравнения протеклите химични реакции при обработване на пробата от сплавта.

Ако накаляването на утайката се извършва при температура над 800 °С, се образува продукт с червен цвят.

6. Изразете с химично уравнение протичащата реакция.

Решение

---

Оригинал в Архива: Problems.pdf