Всероссийская олимпиада школько
школьный этап
10 класс
по приреленным схемам препращений установите вещества а - е, напишите
уравнения этих реакций. в состав пеществ а - евходит один и тот же элемент. при
контакте раствора с воздухом вещество в превращается в с.
1) a+ hcl - b +с+ h2o
2) at hi - d+ 1 + h 0
3) e + hci = h + в
4) e + cl2 = c
10-2
50%-ный раствор некоторой одноосновной кислоты был нейтрализован 50%-ным
раствором гидроксида некоторого щелочного металла. для проведения реакции раствора
щелочи потребовалось по массе вдвое больше, чем раствора кислоты. в результате
реакции получился раствор соли с массовой долей 35%. определите формулы кислоты и
основания.
10-3
в 95 мл кислорода сожгли 25 мл смеси метана и пропана. после реакции объем газов
составил 60 мл. измерения объемов производились в одинаковых условиях. рассчитайте
объемные доли газов в исходной смеси.
10-4
при растворений 2,125 г оксида а в концентрированной соляной кислоте и упаривании
полученного раствора получается 2, 470 г соли б (уравнение 1). при растворении этой
соли в горячей воде и последующем приливании избытка раствора нитрата серебра
выпадает белый осадок в массой 2,545 г (уравнение 2). определите вещества а-в.
запишите уравнения реакций 1-2.
10-5
наиболее эффективным методом очистки природного газа от серосодержащих
соединений является их гидрирование и последующее пропускание продукта реакции
через колонну, заполненную оксидом цинка.
при гидрировании образца природного газа, содержащего 0,5 г динонилсульфида,
образовался газ ас резким неприятным запахом и имеющий относительную плотность по
воздуху 1,17, который пропустили через колонну с оксидом цинка. полученный твердый
продукт в прокалили в токе воздуха с образованием продукта с, который в свою очередь
поглотили 5 л воды с образованием вещества d.
вычислите массовую долю вещества d в растворе, если его выход составил 90% от
теоретически возможного. напишите все уравнения реакций, ведущих к образованию
вещества д.
можно ли использовать описанную схему для очистки газа от примесей тиофена,
сероуглерода и сероводорода? если да, составьте уравнения соответствующих реакций.
если нет, обоснуйте свой ответ.​

Давайте разберем каждый из вопросов поочередно.

10-1
В данной задаче требуется установить вещества а-е и написать уравнения реакций по конкретным превращениям. Для этого нам даны следующие уравнения реакций:

1) a + HCl - b + С + H2O
2) a + HI - d + 1 + H2O
3) e + HCl = H + В
4) e + Cl2 = C

Из этих уравнений видно, что вещество а может превратиться в вещество b и с, а также вещество d. Вещество e может превратиться в вещество с и вещество в.

Для упрощения задачи, посмотрим на уравнения более подробно:

1) a + HCl - b + С + H2O

По этому уравнению видно, что вещество а реагирует с HCl и образует вещества b, с и H2O. Так как при контакте с воздухом вещество с превращается в вещество с, то можно сделать вывод, что вещество а - это тоже вещество с.

2) a + HI - d + 1 + H2O

По этому уравнению видно, что вещество а реагирует с HI и образует вещества d, 1 и H2O. Отсюда также можно сделать вывод, что вещество а - это вещество d.

3) e + HCl = H + В

По этому уравнению видно, что вещество e реагирует с HCl и образует вещества H и В.

4) e + Cl2 = C

По этому уравнению видно, что вещество e реагирует с Cl2 и образует вещество C.

Итак, у нас есть следующие соответствия:

а = с = d
е = с = в

Теперь, зная эти соответствия, можем записать уравнения реакций соответственно:

1) а + HCl - b + С + H2O
2) а + HI - d + 1 + H2O
3) е + HCl = H + в
4) е + Cl2 = с

10-2
В данной задаче нам необходимо определить формулы кислоты и основания по условию задачи. Для этого у нас дано следующее:

50%-ный раствор некоторой одноосновной кислоты был нейтрализован 50%-ным раствором гидроксида некоторого щелочного металла. Для проведения реакции раствора щелочи потребовалось по массе вдвое больше, чем раствора кислоты. В результате реакции получился раствор соли с массовой долей 35%.

Из условия задачи мы знаем, что раствор кислоты имеет концентрацию 50%, а раствор щелочи - также 50%. Поскольку раствор щелочи потребовался вдвое больше, чем раствор кислоты, это значит, что мы использовали растворы одинакового объема.

Рассмотрим массы растворов:
Пусть масса раствора кислоты равна Х, тогда масса раствора щелочи также будет равна Х.

Теперь посчитаем массы веществ:
Масса кислоты = 0,5 * Х
Масса основания = 0,5 * 2 * Х = Х

Из условия задачи нам также известно, что получился раствор соли с массовой долей 35%. Это означает, что в 100 г раствора соли содержится 35 г соли и 65 г воды.

Рассмотрим формулу соли. Пусть М - молярная масса соли. Тогда масса соли равна 0,35 * М. Разделим массу соли на молярную массу, чтобы получить количество вещества:

n(соль) = (0,35 * М) / М = 0,35

Из соотношения между кислотой и основанием в химической реакции нейтрализации (H+ + OH- = H2O) известно, что при нейтрализации 1 моля кислоты требуется 1 моль основания. Так как массы кислоты и основания равны, мы можем сказать, что количество вещества кислоты равно 0,35.

Единственная одноосновная кислота, у которой количество вещества равно 0,35 и концентрация раствора 50%, это HCl (соляная кислота).

Таким образом, формула кислоты - HCl, а основания - гидроксид металла, которого необходимо определить более конкретно, так как в условии задачи он не указан.

10-3
В данной задаче нам требуется рассчитать объемные доли газов в начальной смеси после горения в 95 мл кислорода 25 мл смеси метана и пропана, если объем газа после реакции составил 60 мл.

Вначале рассмотрим газ Метан(CH4). Он горит по следующему уравнению:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

По данному уравнению видно, что для полного горения одного моля метана требуется два моля кислорода. Значит, объем метана(ведь измерения объемов производились в одинаковых условиях) в смеси должен был быть равен половине объема кислорода:
V (CH4) = V (O2) / 2 = 95 / 2 = 47.5 мл

Теперь рассмотрим газ Пропан(C3H8). Он горит по следующему уравнению:
C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O

Из данного уравнения видно, что для полного горения одного моля пропана требуется пять молей кислорода. Значит, перейдем к объемам:
V (C3H8) = 25 * 5 = 125 мл

Теперь посчитаем суммарный объем газа после реакции:
V (конечный объем) = V (метана после реакции) + V (пропана после реакции) + V (воды и углекислого газа после реакции)

Посмотрим на уравнение горения пропана. Мы видим, что в результате реакции образуется 4 моля водяного пара и 3 моля углекислого газа. Значит, их суммарный объем равен:
V (воды и CO2) = V (метана после реакции) + V (пропана после реакции) = 4 * V (H2O) + 3 * V (CO2) = 4 * 2 + 3 * 3 = 8 + 9 = 17 мл

Итак, суммарный объем газа после реакции равен:
V (конечный объем) = 60 мл

Теперь рассчитаем объемные доли газов в начальной смеси. Для этого поделим объем каждого газа на общий объем:
Объемная доля метана = V (метана) / V (начальной смеси) = 47.5 / 95 = 0.5
Объемная доля пропана = V (пропана) / V (начальной смеси) = 125 / 95 ≈ 1.32
Объемная доля водяного пара и углекислого газа = V (воды и CO2) / V (начальной смеси) = 17 / 95 ≈ 0.18

Таким образом, объемные доли газов в начальной смеси составляют примерно: метан - 0.5, пропан - 1.32, водяной пар и углекислый газ - 0.18.

10-4
В этой задаче нам нужно определить вещества а-в, записать уравнения реакций 1-2 и вычислить массовую долю вещества d в растворе.

Сначала рассмотрим уравнение реакции 1:

Оксид А + Соляная кислота -> Соль В + Вода

У нас есть вещество A, которое растворяется в концентрированной соляной кислоте. После упаривания полученного раствора остается соль Б.

Уравнение реакции 2:

Соль В + Горячая вода + Избыток раствора нитрата серебра -> Осадок -> Вещество B

После растворения соли В в горячей воде и приливания избытка раствора нитрата серебра образуется белый осадок. Этот осадок - вещество D.

Итак, вещество а - это оксид А.

Вещество В - это соль Б.

Вещество С - это соляная кислота.

Вещество D - это вещество B.

10-5
В этой задаче нам требуется ответить, можно ли использовать описанную схему для очистки газа от примесей тиофена, сероуглерода и сероводорода.

Оксид цинка используется для очистки природного газа от серосодержащих соединений путем гидрирования. Однако, в данной задаче у нас трехпараметрическая система, и мы должны рассмотреть каждое соед