Информационный проект InfoSci >> Химия >> Химические олимпиады

9-I-1. Учительница химии хотела показать на уроке эксперимент по термическому самопроизвольному разложению дихромата аммония (NH₄)₂Cr₂O₇, но в химкабинете не оказалось этой соли. Тогда она решила смешать дихромат калия и хлористый аммоний в мольном соотношении 1:1 и поджечь эту смесь.

1. Приведите уравнения реакций разложения дихромата аммония и описанной смеси веществ.

2. Чем будет отличаться протекание реакции разложения смеси от реакции разложения чистого дихромата аммония? Будет ли реакция разложения смеси самопроизвольной?

9-I-2. Самые активные щелочные металлы - рубидий и цезий - получают при нагревании в вакууме смеси хлорида рубидия (цезия) и металлического кальция:

2CsCl + Ca = CaCl₂ + 2Cs.

1. Почему возможна такая реакция, ведь в ряду активности металлов рубидий и цезий находятся левее кальция?

2. Почему эту реакцию (с металлическим кальцием) не используют для производства металлического натрия?

9-I-3. В России на каждого жителя приходится в среднем 0,6 кг вывозимого ежедневно на свалки мусора (Соросовский образовательный журнал, 2000, N 3, с. 56). Около 10% по массе от этого мусора превращается на свалках в метан и уходит в атмосферу, усиливая парниковый эффект. При сгорании 1 моль метана выделяется 890 кДж тепла.

1. Какую массу воды можно вскипятить, если использовать весь метан, который мы "выбрасываем" на свалки за день? Необходимые справочные данные найдите в учебнике физики.

2. Сколько времени может гореть 60-ваттная лампочка, если 40% всей энергии, которая получается при сгорании "выбрасываемого" за день одним человеком метана, превратить в электричество?

3. Какие вещества получают из метана в промышленности? Приведите уравнения реакций и укажите условия их осуществления.

9-I-4. При сгорании в кислороде металлического лития образуется "нормальный" оксид Li₂O , а при сгорании металлического калия - надпероксид KO₂ или K₂O₄ . Это вещество используется для регенерации воздуха в дыхательных аппаратах.

1. Почему при сгорании калия, в отличие от лития, получается соединение с "избыточным" кислородом?

2. Напишите уравнение реакции, благодаря которой надпероксид калия используется в дыхательных аппаратах.

9-I-5. Элементарная сера не растворяется в воде. Однако ее можно растворить в водном растворе А при нагревании. Если затем к водному раствору А медленно (по каплям) прилить водный раствор Б, то образуется осадок серы. При избытке Б в осадок может выпасть вся растворенная ранее сера.

1. Что представляет собой раствор А? Напишите уравнение реакции растворения в нем серы.

2. Какой состав может иметь раствор Б? Напишите уравнение реакции выделения серы.

3. Что изменится, если к раствору серы в А сразу прилить много раствора Б?

9-I-6. Известно, что многие химические процессы сопровождаются выделением тепла. Это явление можно использовать, например, в походных условиях. При этом исходные вещества и продукты реакции не должны быть опасными в обращении и дорогими. Кроме того, нежелательно выделение газов в ходе реакции.

1. Предложите рецепты одноразовых "химических грелок" для разогрева консервов и согревания рук в походе. Опишите их устройство и приведите уравнение реакции.

2. Предложите рецепты "химических грелок", которые можно использовать по несколько раз, возвращая их в исходное состояние, например, нагреванием.

9-I-7. Современные методы анализа позволяют определять относительные атомные массы химических элементов с очень высокой точностью. Действительно, в справочнике можно найти относительную атомную массу фтора с семью знаками после запятой. Однако в том же справочнике атомная масса водорода и кислорода дана только с четырьмя знаками после запятой, а лития, углерода и железа - с тремя знаками. Атомная масса бора и цинка дана лишь с двумя знаками после запятой.

1. Почему для разных элементов в справочнике дана разная точность определения относительной атомной массы?

2. Возможно ли определить относительную атомную массу всех стабильных элементов с точностью до 7 знаков после запятой?

9-I-8. Для приведенной схемы превращений напишите уравнения химических реакций и укажите условия их осуществления:

H₂O -> O₂ -> BaO₂ -> H₂O₂ -> O₂ -> NaOH -> O₂

Каждой стрелке соответствует одна реакция.

9-I-9. Предложите два способа получения карбоната бария из гидросульфида бария (четырёхводного) в одну стадию и напишите уравнения соответствующих реакций.

1. Можно ли такими способами получить карбонат бария из хлорида или нитрата бария? Почему?

2. Почему в пиротехнике используют карбонат бария, а не гидросульфид?

9-I-10. В 1%-ный водный раствор хлорида натрия опущены два электрода, представляющие собой тонкие палладиевые пластинки. Один электрод покрыт с одной стороны лаком. При пропускании постоянного электрического тока через раствор один из электродов изгибается.

1. Какой из электродов изгибается и в какую сторону?