9 класс (10)

1.

В некоторых вариантах периодической таблицы символ элемента водорода размещен одновременно в I и VII группах.

1. Докажите, что водород — элемент I группы (нетипичный, как самый первый в группе). Приведите три уравнения реакций.
2. Докажите, что водород — элемент VII группы (нетипичный, как самый первый в группе). Приведите три уравнения реакций.

2.

На Международном конгрессе химиков в 1860 году было принято следующее определение: “Молекула — это наименьшее количество вещества, участвующее в реакции”. В настоящее время удается получить молекулярный хлорид натрия — в виде отдельных молекул, изолированных в твердом аргоне при температуре около 10 К (–263 °С).

1. Как может отличаться химическая активность молекулярного и кристаллического хлорида натрия в реакциях без участия растворителей (при одинаковых условиях)?
2. Каковы возможные причины такого отличия?

3.

Реальная история. Маститый немецкий профессор на открытом уроке рассказывал школьникам, как рассчитывать массовые доли элементов в соединениях. В качестве примера он объяснил, почему массы кислорода и серы в любом количестве оксида серы (IV) равны.

Школьники выслушали его с огромным интересом, а затем спросили: "Нам говорили, что химия — экспериментальная наука. Как мы можем проверить, что массы кислорода и серы в SO₂ равны?" Профессор подумал несколько секунд и сказал: "Вы знаете, так, с ходу, это трудно решить. Вот если бы вы спросили насчет массовой доли меди в CuSO₄, то ее определить легко."

1. Помогите профессору. Предложите по возможности наиболее простые методы экспериментального определения массовой доли меди в CuSO₄ и серы в SO₂.
2. Напишите формулы двух бинарных (т.е. образованных ровно двумя элементами) соединений, в которых массовые доли элементов равны.

4.

В 1676 году Р. Бойль провел следующий опыт: он взвесил запаянную реторту с порошком металла, нагрел ее, потом охладил до исходной температуры, вскрыл и взвесил снова. На основании этого опыта Р. Бойль сделал вывод, что при нагревании огненная материя проникает через стенки реторты и "... что части огня и пламени могут становиться устойчивыми и весомыми". В 1756 году М.В. Ломоносов повторил опыт Бойля с некоторыми изменениями и сделал вывод, "... что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо..."

1. Какую ошибку совершил Р. Бойль?
2. Как М.В. Ломоносов изменил опыт Р. Бойля?
3. К каким выводам пришел М.В. Ломоносов в результате проведенных опытов?
4. Вычислите массу огненной материи, которая, согласно Р. Бойлю, проникла во время нагревания в реторту объемом 5 л (запаянную при н.у.), содержащую 4 г порошка железа.

5.

Образец металла А массой 1,00 г измельчили в атмосфере аргона и прилили к нему (в той же аргоновой камере) 1,29 мл тяжелой жидкости В. Произошла бурная химическая реакция, сопровождающаяся сильным разогреванием. Полученный твердый продукт С медленно реагирует с водой с выделением газа. Если внести в избыток воды 18,44 г вещества С, то при н.у. выделяется 0,487 л газа и образуется 17,44 г нерастворимого остатка — вещества В.

1. Определите вещества А и В.
2. Напишите формулу вещества С. Как называются вещества, подобные С?
3. Как используется вещество С в производстве металла А?

6.

При пропускании V литров газа А (плотность по водороду 38,3) через стеклянную трубку, нагретую до красного каления, образовалось блестящее, красное в прозрачном слое металлическое зеркало (Б) и 2V литров газа В, хорошо растворимого в титане. При пропускании газа А через водный раствор AgNO₃ выпадает осадок Г.

1. Определите вещества А – Г.
2. Напишите уравнения реакций.

7.

В вашем распоряжении имеются следующие вещества: газы — CO₂, H₂S, N₂O; жидкости — CS₂, H₂O, HNO₃, H₂SO₄, CH₃COOH; металлы — Au, Ni, Cu, Pt. Предложите по возможности наиболее короткий способ синтеза метана (CH₄) с использованием любых из перечисленных веществ (можно использовать не более пяти стадий).

Подсказка: этот способ был открыт французским химиком М. Бертло. Перечисленные вещества находились в его лаборатории.

8.

Содержание хлорид-ионов в питьевой воде — важный показатель, говорящий о ее качестве. На станциях, где готовят питьевую воду, содержание хлорид-ионов ежедневно контролируют. По стандартной методике, обязательной к применению на всех станциях водоподготовки, хлорид-ионы титруют раствором нитрата ртути (II).

1. На N-ской станции водоподготовки определяли хлорид-ионы и выяснили, что их концентрация составляет 7,1 мг/л. Для титрования брали пробы воды по 10 мл и титровали три раза, причем все три раза результаты совпали. Растворы, оставшиеся после титрования, вылили в канализацию. Какой объем воды нужен, чтобы разбавить вылитую ртуть до концентрации, ниже предельно допустимой (0,005 мг/л)?
2. Почему хлорид-ионы реагируют с нитратом ртути (II), хотя образующийся хлорид ртути (II) хорошо растворим в воде?
3. Предложите способ вторичного использования ртути, находящейся в отходах после титрования.
4. Как можно определять хлорид-ионы, не используя соединения ртути? Почему все-таки используют соединения ртути?

9.

Юный химик, забравшись в заброшенную лабораторию, нашел странного вида закрытую пробирку из темного стекла. Повертев ее в руках и не найдя на ней никаких опознавательных знаков, он сунул пробирку в карман. Придя домой, он открыл пробирку и обнаружил жидкость с металлическим блеском.

1. Предложите три вещества, которые могли быть в пробирке.
2. Предложите простые способы определения каждого вещества.

10.

Юный химик нашел металлическую деталь из легкого сплава. Предположив, что это сплав магния и алюминия, он попытался проанализировать состав сплава. Тщательно продумав свои действия, юный химик смог обойтись для анализа только весами, мерными цилиндрами, некоторыми другими простыми приборами. Из реактивов ему понадобилась только соляная кислота. В результате анализа установлено, что сплав состоит в основном из магния (около 90%) с небольшой примесью алюминия.

1. Опишите ход анализа, проведенного юным химиком, и схему его вычислений.
2. Какие качественные и количественные ошибки могут возникнуть при таком анализе?