Съдържание

НОХ 2017, II кръг (областен), 9. клас — Задача 2

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от НОХ 2017

МОН, XLIX НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА — Областен кръг, 12 февруари 2017 г. — Учебно съдържание IX клас · 12 февруари 2017 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

За определяне на съдържанието на калциев карбонат в яйчени черупки ученик провел следния експеримент: счукал в хаванче сухи яйчени черупки, претеглил проба с маса 5,25 g и я поставил в 50,0 g разтвор на солна киселина (12,0 мас.%). След пълното протичане на реакцията, разтворът бил разреден до 100,0 mL. За пълното неутрализиране на 10,0 mL от получения разтвор били изразходвани 0,365 g KOH.

1. Напишете химичната формула на калциев карбонат. [1 т.]

2. Напишете химичната формула и наименувайте киселината, чиято сол е калциевият карбонат. [2 т.]

Калцият образува и друг вид сол с тази киселина.

3. а) Напишете химичната ù формула и я наименувайте. [2 т.]

б) Изразете с изравнено химично уравнение процеса на превръщане между двете калциеви соли. [2 т.]

в) Какво значение имат в природата превръщанията между двете соли, като имате предвид различната разтворимост на двете калциеви соли във вода? Каква е разтворимостта на двете соли във вода? [3 т.]

4. Изразете с изравнено химично уравнение реакцията между калциев карбонат и солна киселина. За доказване на какво се използва тази реакция? [3 т.]

5. Изразете с изравнено химично уравнение реакцията между солна киселина и калиева основа. [1 т.]

6. Изчислете масовата част на калциевия карбонат в пробата от яйчени черупки, като използвате данните от експеримента. (Приемете, че в черупките от яйца не се съдържат други вещества, които реагират при тези условия.) [9 т.]

7. Какъв обем газ в L (н.у.) е отделен при реакцията между черупките от яйца и солната киселина? [2 т.]

Отговори

Решение

CaCO $_3$ 1 т.
H $_2$ CO $_3$ - въглеродна киселина $\quad 1+1 =$ 2 т.
а) Ca(HCO $_3$ ) $_2$ : калциев хидрогенкарбонат $\quad 1+1 =$ 2 т.

б) $\mathrm{CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightleftharpoons Ca(HCO_3)_2}$ 2 т.

в) права: разтваряне на варовиковите скали и образуване на пещери 0,5 т.

обратна: образуване на пещерни образувания 0,5 т.

CaCO $_3$ – практически неразтворим във вода; 1 т.

Ca(HCO $_3$ ) $_2$ : по-разтворим във вода 1 т.

$\mathrm{CaCO_3 + 2\ HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2}$ 2 т.

доказване на карбонати (или шумяща проба) 1 т.

$\mathrm{HCl + KOH \rightarrow KCl + H_2O}$ 1 т.
$m(\mathrm{HCl})_{\text{общо}} = \dfrac{12{,}0}{100}\,50{,}0\ \mathrm{g} = 6{,}00\ \mathrm{g}$ 1 т.

$n(\mathrm{HCl})_{\text{общо}} = \dfrac{m(\mathrm{HCl})_{\text{общо}}}{M(\mathrm{HCl})} = \dfrac{6{,}00\ \mathrm{g}}{36.461\ \mathrm{g/mol}} = 0{,}165\ \mathrm{mol}$ 1 т.

$n(\mathrm{KOH}) = \dfrac{m(\mathrm{KOH})}{M(\mathrm{KOH})} = \dfrac{0{,}365\ \mathrm{g}}{56{,}105\ \mathrm{g/mol}} = 6{,}51\times10^{-3}\ \mathrm{mol}$ 1 т.

в 10,0 mL от разтвора:

$n(\mathrm{HCl})_{\mathrm{KOH}} = n(\mathrm{KOH}) = 6{,}51\times10^{-3}\ \mathrm{mol}$ 1 т.

в целия разтвор (100,0 mL):

$n(\mathrm{HCl})_{\text{изл.}} = 10\times n(\mathrm{HCl})_{\mathrm{KOH}} = 10\times 6{,}51\times10^{-3}\ \mathrm{mol} = 6{,}51\times10^{-2}\ \mathrm{mol}$ 1 т.

$n(\mathrm{HCl})_{\mathrm{CaCO_3}} = n(\mathrm{HCl})_{\text{общо}} - n(\mathrm{HCl})_{\text{изл.}} = 0{,}165 - 0{,}0651 = 0{,}100\ \mathrm{mol}$ 1 т.

$n(\mathrm{CaCO_3}) = \dfrac{n(\mathrm{HCl})_{\mathrm{CaCO_3}}}{2} = \dfrac{0{,}100}{2} = 5{,}00\times10^{-2}\ \mathrm{mol}$ 1 т.

$m(\mathrm{CaCO_3}) = n(\mathrm{CaCO_3})\times M(\mathrm{CaCO_3}) = 5{,}00\times10^{-2}\times100{,}086 = 5{,}00\ \mathrm{g}$ 1 т.

$w(\mathrm{CaCO_3}) = \dfrac{m(\mathrm{CaCO_3})}{m_{\text{проба}}} = \dfrac{5{,}00}{5{,}25} = 0{,}952 = 95{,}2\%$ 1 т.

$n(\mathrm{CO_2}) = n(\mathrm{CaCO_3}) = 5{,}00\times10^{-2}\ \mathrm{mol}$ 1 т.

$V(\mathrm{CO_2}) = n(\mathrm{CO_2}) \times V_m = 5{,}00\times10^{-2} \times 22{,}4 = 1{,}12\ \mathrm{L}$ 1 т.

(За т. 6 и т. 7 да се приемат и резултатите 94,8% и 1,11 L, които се получават ако при изчисленията не се правят междинни закръглявания.)

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