Съдържание

НОХ 2019, II кръг (областен), 8. клас — Задача 3. Разтворите на Мария и Митко

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от НОХ 2019

МОН, LI НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА. Областен кръг, 10 февруари 2019 г. Учебно съдържание VIII клас · 10 февруари 2019 г. · 20 т.

Указания

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

Първата част съдържа 20 задачи с по 4 отговора, само един от които е верен. Отбележете буквите на верните отговори в бланката за отговори на Първа част. Всеки верен отговор се оценява с 2 точки. Задача без отговор, с повече от един отговор или с поправен отговор се оценява с 0 точки!

Втората част се състои от три задачи със свободен отговор, които трябва да разработите на отделни листове. 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!

Забележка към решенията на Втора част

Забележка. Отговорите са примерни. Приемат се всички решения, които отговарят на условието на задачата. Приемат се всички възможни начини на изписване на химичните уравнения – молекулни, пълни йонни или съкратени йонни.

Условие

Учениците Мария и Митко имат за задача да приготвят водни разтвори и да изследват някои техни свойства.

Мария приготвя 800 g разтвор на NaCl във вода (разтвор P1). Масовата част на солта в разтвора е 0,26.

А) Колко грама NaCl са разтворени в разтвор P1? [1 т.]

Мария претегля на везна 100 mL от разтвор P1 с температура 20 $^{\circ}\mathrm{C}$ и установява, че масата му е 120 g. Тя нагрява тези 100 mL до 60 $^{\circ}\mathrm{C}$ .

Б) Ако се добави още сол в нагретия разтвор, ще се разтвори ли част от солта? Ако се разтваря, колко грама сол най-много може да добави Мария, така че цялото количество сол да се разтвори (вж. фиг. 2)? [6 т.]

Митко добавя 100 mL вода към 100 mL от разтвор P1. Получава се разтвор P2.

В) Колко е масовата част на солта в разтвор P2? Представете резултата с точност до хилядни. [3 т.]

Мария и Митко прехвърлят част от разтвор P1 в три чаши: в чаша 1 – 150 mL, в чаша 2 – 100 mL и в чаша 3 – 50 mL. Във всяка чаша поставят термометър, нагряват разтворите до кипене и отчитат температурата им на кипене $T_{\text{К}}$ .

Г) Сравнете температурите на кипене на разтвора в трите чаши:

$T_{\text{К}}$ (чаша 1), $T_{\text{К}}$ (чаша 2), $T_{\text{К}}$ (чаша 3) [3 т.]

След охлаждане до стайна температура във всяка от трите чаши Мария и Митко добавят по 17 g сребърен нитрат, разтворен във вода.

Д) Изразете с химично уравнение реакцията, протекла в трите чаши.

В какво отношение се намират масите на получените утайки в чашите? Обосновете отговора си с пресмятания.

$m$ (утайка в чаша 1) : $m$ (утайка в чаша 2) : $m$ (утайка в чаша 3) = ? [7 т.]

Графика „Разтворимост* на NaCl във вода в зависимост от температурата“: по хоризонталата „Температура, °C“ от 0 до 100, по вертикалата „Разтворимост, g NaCl/100 g вода“ от 35 до 39,5 с гъста мрежа. Нарастваща крива през точки при 0, 10, …, 100 °C: около 35,65 при 0 °C, 35,9 при 20 °C, 36,4 при 40 °C, 37 при 60 °C, 37,9 при 80 °C и 39 при 100 °C. — Фиг. 2

* Заб. Разтворимостта на веществата се изразява с грамовете разтворено вещество в 100 g вода в наситен разтвор. Отчитането на разтворимостта се приема с точност ± 0,1 g.

Отговори

Решение

А) $m$ (NaCl) в 800 g P1 = 208 g — 1 т.

Б) $m$ (NaCl) в 120 g (100 mL) P1 = $0{,}26 \times 120 = 31{,}2$ g — 1 т.

$(120 - 31{,}2)$ g = 88,8 g вода — 1 т.

Според фиг. 2 при 60 $^{\circ}\mathrm{C}$ в 100 g вода могат да се разтворят най-много 37 g сол — 1 т.

в 88,8 g вода – 32,9 g сол — 2 т.

$(32{,}9 - 31{,}2)$ g = 1,7 g — 1 т.

Ще се разтворят най-много още 1,7 g сол.

В) 100 mL вода $\to$ 100 g вода

100 mL разтвор P1 $\to$ 120 g ; $m$ (P2) = 100 + 120 = 220 g

$w$ (NaCl) в P2 = 31,2/220 = 0,14 — 3 т.

Г) $T_{\text{К}}$ (чаша 1) = $T_{\text{К}}$ (чаша 2) = $T_{\text{К}}$ (чаша 3) — 3 т.

Д) $\mathrm{NaCl + AgNO_3 \to AgCl + NaNO_3}$

$M_{\mathrm{r}}(\mathrm{NaCl}) = 58{,}5$ ; $M_{\mathrm{r}}(\mathrm{AgNO_3}) = 169{,}9$

169,9 g $\mathrm{AgNO_3}$ реагират с 58,5 g NaCl

17 g $\mathrm{AgNO_3}$ реагират с $\dfrac{17 \times 58{,}5}{169{,}9}\ \mathrm{g} = 5{,}85\ \mathrm{g}$ NaCl

Във всяка от трите чаши има повече от 5,85 g NaCl.

От т. Б: $m$ (NaCl) в чаша 2 = 31,2 g $> 5{,}85$ g

$m$ (NaCl) в чаша 3 = 31,2/2 g = 15,6 g $> 5{,}85$ g

$m$ (NaCl) в чаша 1 $>$ $m$ (NaCl) в чаша 2 $>$ $m$ (NaCl) в чаша 3 $> 5{,}85$ g

Следователно и в трите чаши прибавените 17 g $\mathrm{AgNO_3}$ са изразходвани напълно (няма остатък от $\mathrm{AgNO_3}$ ).

$m$ (утайка в чаша 1) : $m$ (утайка в чаша 2) : $m$ (утайка в чаша 3) = 1 : 1 : 1

за уравнението	1 т.
за молекулните маси	$2 \times 0{,}5$ = 1 т.
за пропорцията	2 т.
за разсъжденията	2 т.
за крайния резултат	1 т.

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