«Поведение» порошка при помещении его в стакан с водой тонет в воде, постепенно растворяется. постепенно растворяется

Решение качественных задач по определению веществ, находящихся в склянках без этикеток, предполагает проведение ряда операций, по результатам которых можно определить, какое вещество находится в той или иной склянке.

Первым этапом решения является мысленный эксперимент, представляющий собой план действий и их предполагаемые результаты. Для записи мысленного эксперимента используется специальная таблица-матрица, в ней обозначены формулы определяемых веществ по горизонтали и вертикали. В местах пересечения формул взаимодействующих веществ записываются предполагаемые результаты наблюдений: - выделение газа, - выпадение осадка, указываются изменения цвета, запаха или отсутствие видимых изменений. Если по условию задачи возможно применение дополнительных реактивов, то результаты их использования лучше записать перед составлением таблицы - число определяемых веществ в таблице может быть таким образом сокращено.
Решение задачи будет, следовательно, состоять из следующих этапов:
- предварительное обсуждение отдельных реакций и внешних характеристик веществ;
- запись формул и предполагаемых результатов попарных реакций в таблицу,
- проведение эксперимента в соответствии с таблицей (в случае экспериментальной задачи);
- анализ результатов реакций и соотнесение их с конкретными веществами;
- формулировка ответа задачи.

Необходимо подчеркнуть, что мысленный эксперимент и реальность не всегда полностью совпадают, так как реальные реакции осуществляются при определенных концентрации, температуре, освещении (например, при электрическом свете AgCl и AgBr идентичны). Мысленный эксперимент часто не учитывает многих мелочей. К примеру, Br 2 /aq прекрасно обесцвечивается растворами Na 2 CO 3 , На 2 SiO 3 , CH 3 COONa; образование осадка Ag 3 PO 4 не идет в сильнокислой среде, так как сама кислота не дает этой реакции; глицерин образует комплекс с Сu (ОН) 2 , но не образует с (CuOH) 2 SO 4 , если нет избытка щелочи, и т. д. Реальная ситуация не всегда согласуется с теоретическим прогнозом, и в этой главе таблицы-матрицы"идеала" и "реальности" иногда будут отличаться. А чтобы разбираться в том, что же происходит на самом деле, ищите всякую возможность работать руками экспериментально на уроке или факультативе (помните при этом о требованиях техники безопасности).

Пример 1. В пронумерованных склянках содержатся растворы следующих веществ: нитрата серебра, соляной кислоты, сульфата серебра, нитрата свинца, аммиака и гидроксида натрия. Не используя других реактивов, определите, в какой склянке раствор какого вещества находится.

Решение. Для решения задачи составим таблицу-матрицу, в которую будем заносить в соответствующие квадратики ниже пересекающей ее диагонали данные наблюдения результатов сливания веществ одних пробирок с другими.

Наблюдение результатов последовательного приливания содержимого одних пронумерованных пробирок ко всем другим:

1 + 2 - выпадает белый осадок; ;
1 + 3 - видимых изменений не наблюдается;

1 + 4 - в зависимости от порядка сливания растворов может выпасть осадок;
1 + 5 - выпадает осадок бурого цвета;
2+3- выпадает осадок белого цвета;
2+4- видимых изменений не наблюдается;
2+5 - видимых изменений не наблюдается;
3+4 - наблюдается помутнение;
3+5 - выпадает белый осадок;
4+5 - видимых изменений не наблюдается.

Запишем далее уравнения протекающих реакций в тех случаях, когда наблюдаются изменения в реакционной системе (выделение газа, осадка, изменение цвета) и занесем формулу наблюдаемого вещества и соответствующий квадратик таблицы-матрицы выше пересекающей ее диагонали:

(при приливании нитрата свинца в избыток щелочи осадок может сразу раствориться).
Таким образом, на основании пяти опытов различаем вещества, находящиеся в пронумерованных пробирках.

Пример 2. В восьми пронумерованных пробирках (от 1 до 8) без надписей содержатся сухие вещества: нитрат серебра (1), хлорид алюминия (2), сульфид натрия (3), хлорид бария (4), нитрат калия (5), фосфат калия (6), а также растворы серной (7) и соляной (8) кислот. Как, не имея никаких дополнительных реактивов, кроме воды, различить эти вещества?

Решение. Прежде всего растворим твердые вещества в воде и отметим пробирки, где они оказались. Составим таблицу-матрицу (как в предыдущем примере), в которую будем заносить данные наблюдения результатов сливания веществ одних пробирок с другими ниже и выше пересекающей ее диагонали. В правой части таблицы введем дополнительную графу"общий результат наблюдения", которую заполним после окончания всех опытов и суммирования итогов наблюдений по горизонтали слева направо (см., например, с. 178).

Видимых изменений не происходит только с нитратом калия.

По тому, сколько раз выпадает осадок и выделяется газ, однозначно определяются все реагенты. Кроме того, ВаС1 2 и К 3 РО 4 различают по цвету выпавшего осадка с AgNO 3: AgCl - белый, a Ag 3 PO 4 - желтый. В данной задаче решение может быть более простым - любой из растворов кислот позволяет сразу выделить сульфид натрия, им определяются нитрат серебра и хлорид алюминия. Нитратом серебра определяются среди оставшихся трех твердых веществ хлорид бария и фосфат калия, хлоридом бария различают соляную и серную кислоты.

Пример 3. В четырех пробирках без этикеток находятся бензол, хлоргексан, гексан и гексен. Используя минимальные количества и число реактивов, предложите метод определения каждого из указанных веществ.

Решение. Определяемые вещества между собой не реагируют, таблицу попарных реакций нет смысла составлять.
Существует несколько методов определения данных веществ, ниже приведен один из них.
Бромную воду обесцвечивает сразу только гексен:

С 6 Н 12 + Вr 2 = С 6 Н 12 Вr 2 .

Хлоргексан можно отличить от гексана, пропуская продукты их сгорания через раствор нитрата серебра (в случае хлоргексана выпадает белый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте, в отличие от карбоната серебра):

2С 6 Н 14 + 19O 2 = 12СO 2 + 14Н 2 О;
С 6 Н 13 Сl + 9O 2 = 6СO 2 + 6Н 2 O + НС1;
HCl + AgNO 3 = AgCl + HNO 3 .

Бензол отличается от гексана по замерзанию в ледяной воде (у С 6 Н 6 т. пл.= +5,5°С, а у С 6 Н 14 т. пл. = -95,3°С).

1. В два одинаковых химических стакана налиты равные объемы: в один воды, в другой - разбавленного раствора серной кислоты. Как, не имея под рукой никаких химических реактивов, различить эти жидкости (пробовать растворы на вкус нельзя)?

2. В четырех пробирках находятся порошки оксида меди(II), оксида железа (III), серебра, железа. Как распознать эти вещества, используя только один химический реактив? Распознавание по внешнему виду исключается.

3. В четырех пронумерованных пробирках находятся сухие оксид меди (II), сажа, хлорид натрия и хлорид бария. Как, пользуясь минимальным количеством реактивов, определить, в какой из пробирок находится какое вещество? Ответ обоснуйте и подтвердите уравнениями соответствующих химических реакций.

4. В шести пробирках без надписей находятся безводные соединения: оксид фосфора(V), хлорид натрия, сульфат меди, хлорид алюминия, сульфид алюминия, хлорид аммония. Как можно определить содержимое каждой пробирки, если имеется только набор пустых пробирок, вода и горелка? Предложите план анализа.

5 . В четырех пробирках без надписей находятся водные растворы гидроксида натрия, соляной кислоты, поташа и сульфата алюминия. Предложите способ определения содержимого каждой пробирки, не применяя дополнительных реактивов.

6 . В пронумерованных пробирках находятся растворы гидроксида натрия, серной кислоты, сульфата натрия и фенолфталеин. Как различить эти растворы, не пользуясь дополнительными реактивами?

7. В банках без этикеток находятся следующие индивидуальные вещества: порошки железа, цинка, карбоната кальция, карбоната калия, сульфата натрия, хлорида натрия, нитрата натрия, а также растворы гидроксида натрия и гидроксида бария. В Вашем распоряжении нет никаких других химических реактивов, в том числе и воды. Составьте план определения содержимого каждой банки.

8 . В четырех пронумерованных банках без этикеток находятся твердые оксид фосфора (V) (1), оксид кальция (2), нитрат свинца (3), хлорид кальция (4). Определить, в какой из банок находится каждое из указанных соединений, если известно, что вещества (1) и (2) бурно реагируют с водой, а вещества (3) и (4) растворяются в воде, причем полученные растворы (1) и (3) могут реагировать со всеми остальными растворами с образованием осадков.

9 . В пяти пробирках без этикеток находятся растворы гидроксида, сульфида, хлорида, йодида натрия и аммиака. Как определить эти вещества при помощи одного дополнительного реактива? Приведите уравнения химических реакций.

10. Как распознать растворы хлорида натрия, хлорида аммония, гидроксида бария, гидроксида натрия, находящиеся в сосудах без этикеток, используя лишь эти растворы?

11. . В восьми пронумерованных пробирках находятся водные растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, сульфата натрия, карбоната натрия, хлорида аммония, нитрата свинца, хлорида бария, нитрата серебра. Используя индикаторную бумагу и проводя любые реакции между растворами в пробирках, установить, какое вещество содержится в каждой из них.

12. В двух пробирках имеются растворы гидроксида натрия и сульфата алюминия. Как их различить, по возможности, без использования дополнительных веществ, имея только одну пустую пробирку или даже без нее?

13. В пяти пронумерованных пробирках находятся растворы перманганата калия, сульфида натрия, бромная вода, толуол и бензол. Как, используя только названные реактивы, различить их? Используйте для обнаружения каждого из пяти веществ их характерные признаки (укажите их); дайте план проведения анализа. Напишите схемы необходимых реакций.

14. В шести склянках без наименований находятся глицерин, водный раствор глюкозы, масляный альдегид (бутаналь), гексен-1, водный раствор ацетата натрия и 1,2-дихлорэтан. Имея в качестве дополнительных химических реактивов только безводные гидроксид натрия и сульфат меди, определите, что находится в каждой склянке.

1. Для определения воды и серной кислоты можно использовать различие в физических свойствах: температурах кипения и замерзания, плотности, электропроводности, показателе преломления и т. п. Самое сильное различие будет в электропроводности.

2. Прильем к порошкам в пробирках соляную кислоту. Серебро не прореагирует. При растворении железа будет выделяться газ: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Оксид железа (III) и оксид меди (II) растворяются без выделения газа, образуя желто-коричневый и сине-зеленый растворы: Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O; CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O.

3. CuO и С - черного цвета, NaCl и ВаВr 2 - белые. Единственным реактивом может быть, например, разбавленная серная кислота H 2 SO 4:

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (голубой раствор); BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (белый осадок).
С сажей и NaCl разбавленная серная кислота не взаимодействует.

4 . Небольшое количество каждого из веществ помещаем в воду:

Два вещества - хлорид натрия и хлорид аммония- растворяются, не реагируя с водой; их можно различить, нагревая сухие соли (хлорид аммония возгоняется без остатка): NH 4 Cl NH 3 + HCl; или по окраске пламени растворами этих солей (соединения натрия окрашивают пламя в желтый цвет).

5. Составим таблицу попарных взаимодействий указанных реагентов

3K 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2 Al(OH) 3 + 3CO 2 + 3K 2 SO 4 ;

Исходя из представленной таблицы по числу выпадения осадка и выделения газа можно определить все вещества.

6. Попарно смешивают все растворы Пара растворов, дающая малиновую окраску, - NaOH и фенолфталеин Малиновый раствор прибавляют в две оставшиеся пробирки. Там, где окраска исчезает, - серная кислота, в другой - сульфат натрия. Остается различить NaOH и фенолфталеин (пробирки 1 и 2).
А. Из пробирки 1 прибавляют каплю раствора к большому количеству раствора 2.
Б. Из пробирки 2 - каплю раствора прибавляют к большому количеству раствора 1. В обоих случаях- малиновое окрашивание.
К растворам А и Б прибавляют по 2 капли раствора серной кислоты. Там, где окраска исчезает, содержалась капля NaOH. (Если окраска исчезает в растворе А, то NaOH - в пробирке 1).

8 . Бурно реагируют с водой: Р 2 О 5 и СаО с образованием соответственно H 3 PO 4 и Са(ОН) 2:

Р 2 O 5 + 3Н 2 О = 2Н 3 РO 4 , СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 .
Вещества (3) и (4) -Pb(NO 3) 2 и СаСl 2 - растворяются в воде. Растворы могут реагировать друг с другом следующим образом:

Таким образом, раствор 1 (H 3 PO 4) образует осадки со всеми другими растворами при взаимодействии. Раствор 3 - Pb(NO 3) 2 также образует осадки со всеми другими растворами. Вещества: I -Р 2 O 5, II -СаО, III -Pb(NO 3) 2 , IV-СаСl 2 .
В общем случае выпадение большинства осадков будет зависеть от порядка сливания растворов и избытка одного из них (в большом избытке Н 3 РО 4 фосфаты свинца и кальция растворимы).

9. Задача имеет несколько решений, два из которых приведены ниже.
а. Во все пробирки добавляем раствор медного купороса:
2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (голубой осадок);
Na 2 S + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + CuS (черный осадок);
NaCl + CuSO 4 (в разбавленном растворе изменений нет);
4NaI+2CuSO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2CuI+I 2 (коричневый осадок);
4NH 3 + CuSO 4 = Cu(NH 3) 4 SO 4 (синий раствор или голубой осадок, растворимый в избытке раствора аммиака).

б. Во все пробирки добавляем раствор нитрата серебра:
2NaOH + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Н 2 О + Ag 2 O (коричневый осадок);
Na 2 S + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Ag 2 S (черный осадок);
NaCl + AgNO 3 = NaN0 3 + AgCl (белый осадок);
NaI + AgNO 3 = NaNO 3 + AgI(желтый осадок);
2NH 3 + 2AgNO 3 + H 2 O = 2NH 4 NO 3 + Ag 2 O (коричневый осадок).
Ag 2 O растворяется в избытке раствора аммиака: Ag 2 0 + 4NH 3 + H 2 O = 2OH.

10 . Для распознавания этих веществ следует провести реакции всех растворов друг с другом:

NaOH и Ва(ОН) 2 можно различить по разному окрашиванию пламени (Na+ окрашивают в желтый цвет, а Ва 2 + - в зеленый).

11. Определяем кислотность растворов с помощью индикаторной бумаги:
1) кислая среда -НСl, NH 4 C1, Pb(NO 3) 2 ;
2) нейтральная среда - Na 2 SO 4 , ВаС1 2 , AgNO 3 ;
3) щелочная среда - Na 2 CO 3 , NaOH. Составляем таблицу.

Тестовые задания

1. Сколько элементов, простые вещества которых неметаллы, представлены сегодня в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева?
А) 12
Б) 22
В) 44
Г) 89

2. Какой элемент назван в честь небесного тела - спутника Земли:
А) Со - кобальт
Б) Те - теллур
В) Sе - селен (Луна)
Г) U - уран

3. Какой элемент назван в честь мифического героя, укравшего огонь у богов:
А) Та - тантал
Б) Тh - торий
В) Nb - ниобий
Г) Pm - прометий (Прометей)

К чистым веществам относится

А) уксус
Б) дистиллированная вода
В) воздух
Г) молоко

5. Является веществом:
А) капля росы
Б) медная монета
В) кусочек мела
Г) ртуть (остальные тела)

6. Одинаковую относительную массу имеют вещества, формулы которых:

А) CuSO 4 и CuS
Б) CuS и CuO
Б) CuO и Cu 2 S(Массы практически одинаковы: 159,6 и 159,2)
Г) CuSO 4 и Cu 2 S

7. Массовая доля серы в серной кислоте H 2 SО 4 равна:

А) 2,04%
Б) 65,31%
В) 32,65%
Г) 3,2%

8. Какое из перечисленных веществ самое соленое?
А) N 2
Б) NaCl
В) H 2 O
Г) С 2 Н 5 ОН

9.Сложными являются вещества пары:
А) сера и алюминий
Б) вода и метан
В) озон и хлороводород
Г) аммиак и азот

10. К химическим явлениям относится:
А) плавление парафина
Б) растворение спирта в воде
В) выпаривание раствора соли
Г) изменение окраски индикатора

11. Мельчайшая частица вещества, являющаяся носителем его химических свойств, называется:

1) крупинка; 2) кристаллик; 3) атом; 4) молекула; 5) ион.

12. Укажите простое вещество, которое не является металлом:

1) олово; 2)фосфор ; 3) ртуть; 4) магний; 5) медь.

13 . Какие частицы входят в состав ядра атома?

1) электроны

Протоны

Среди перечисленных металлических материалов, используемых для изготовления призовых медалей, жетонов и монетных знаков, сплавом является

1) золото; 2) серебро; 3) бронза; 4) никель; 5) алюминий.

Некоторым химическим элементам их первооткрыватели дали имена в честь названий своих государств (на родном или латинском языке). Все перечисленные элементы названы в честь европейских стран, кроме

1) полония; 2) германия; 3) рутения; 4) палладия; 5) франция.

16. Имеется список газов: 1) углекислый газ; 2) кислород; 3)азот; 4) водород; 5)аргон

Наличие какого из них в выдыхаемом воздухе устанавливают, когда дуют через трубочку в известковую воду?

Какие вещества могут растворяться в воде?

1) только газообразные 2) только жидкие и твёрдые

3) жидкие, газообразные, твёрдые 4) только твёрдые

18. Что означает запись 5N2:

А)Пять атомов азота Б)Пять молекул азота

В)Два атома азота Г)Десять атомов азота

19. Укажите единицу измерения количества вещества:

А)Моль Б)г\моль В)а.е.м. Г)дм3

20. Слово «атом» в переводе с греческого обозначает:

1) «неделимый»; 2) «одинаковая доля»; 3) «мельчайший»; 4) «единый»

21. Из перечисленных веществ сложным веществом является:

1) воздух;2) поваренная соль ; 3) алюминий; 4) кислород

22. Отделить бензин от воды можно с помощью:

1) фильтрования; 2) отстаивания ; 3) магнита 4) кристаллизации

23. Конденсация газа происходит:

1) при его охлаждении; 2) при его нагревании; 3) при его испарении; 4) в электрическом конденсаторе

24. В качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства используется:

1) гашеная известь; 2) негашеная известь;3) хлорная известь; 4) алебастр

25. Укажите верную запись для химического вещества:

А)Ar (Ca)= 40 г\ мольБ)Mr (O2) = 32

В)Ar (He) = 4 гГ)М (Н2) = 2 моль

26. Массовая доля серы в серной кислоте H2SО4 равна:

1. 2,04% 2. 65,31%3. 32,65% 4.3,2%

27. Юный химик составил список химических явлений, которые можно наблюдать на кухне:

а) гашение соды уксусом при приготовлении теста; б) растворение сахара в воде;

в) прокисание молока; г) брожение сока; д) плавание сливочного масла на горячей сковородке; е) заваривание чая; ж) горение газовой горелки; з) кипение воды в чайнике.

Однако он ошибся и включил в список физические явления. Укажите их. Чем они отличаются от химических явлений?

28. Кто из нас не мечтал разыскать сокровища, спрятанные когда-то, в глубине веков, морскими пиратами?! Если расположите элементы в определённом порядке, взяв за основу принцип построения периодической системы Д.И. Менделеева, то узнаете, как наверняка найти настоящий клад.

А) Укажите названия данных элементов.

Б) Запишите порядок расположения элементов в таблицу.

Ответ: Если расположить символы химических элементов в порядке возрастания их порядковых номеров, то из набора букв, записанных рядом с химическими знаками, получится фраза: «Хороший друг – это настоящий клад».

Li – хо N – рош F – ий Ne – др Na – уг Mg – э Si – тон Cl –аст Ar – оящ Sc – ий Cr – кл

Fe – ад

29. Какой элемент является самым распространенным на Земле?

А. алюминий Б. железо В.кислород Г. водород

30. Самый распространенный элемент Вселенной.

А. гелий Б. железо В.азот Г. водород

31 . Какой элемент назван по имени прекрасной богини утренней зари Авроры - дочери Солнца?

А. медь Б. золото В. серебро Г. платина

32 . Химический элемент, входящий в состав гемоглобина?

А. натрий Б. йод В. кальций Г. железо

33. Элемент -"светоносец"

А. фосфор Б. неон В.кислород Г. радий

34. Самый распространённый на Земле металл

А. алюминий Б. железо В. медь Г. золото

35. Какой металл первым начали добывать и обрабатывать люди?

А. алюминий Б. железо В. медь Г. золото

36. Какой элемент входит в состав зубных паст, т.к. укрепляет зубную эмаль и предотвращает кариес.

А. кальций Б. титан В. фтор Г. фосфор

· В каком элементе мы найдем название полуострова? (скандий)

· Древнеримский бог моря в названии элемента (нептуний)

· Элемент, названный в честь мифического героя, подарившего людям огонь. (прометий)

· Из названий двух животных слагается название элемента (мышьяк)

· Какие элементы названы в честь ученых? (менделевий, эйнштейний, фермий, нобелий, резерфордий, лоуренсий, бор, курчатовий, кюрий)

Переведите на понятный язык: Не все то аурум, что блестит. Куй феррум, пока горячо. Слово – аргентум, молчание – аурум. Купрумного гроша не стоит.

· В IV веке до нашей эры войска Александра Македонского вторглись в Индию. На берегах реки Инд в войсках разразилась эпидемия желудочно-кишечных заболеваний, которая, как ни странно, не затронула ни одного военачальника. Оказалось, что простые воины пользовались оловянной посудой, а их командиры именно этой. Тогда и вспомнили, что персидский Царь Кир II Великий во время военных походов приказывал хранить питьевую воду в сосудах из этого металла. Много позже римские легионеры стали носить панцири, наколенники и поножи из этого металла. Он обладает бактерицидными свойствами, обеззараживая воду, а также способствовало быстрому заживлению ран без нагноений. Назовите этот металл.

· С греческого переводится как жёлто-зелёный. Именно такой цвет имеет этот газ, обладает удушающим действием. Этот газ был первым боевым отравляющим веществом, применённым немцами во время Первой мировой войны. О каком газе идет речь?

Открытые вопросы

Вопрос 1
Какие химические элементы названы в честь стран? Приведите не менее четырех названий. Укажите количество протонов и нейтронов, содержащихся в ядрах атомов, названных вами элементах.

Ответ: Рутений (Ru) – назван в честь России; 101Ru (44 протона, 57 нейтронов, 44 электрона)

Полоний (Po) – в честь Польши; протонов 84, нейтронов 125, 84 электрона

Франций (Fr) – в честь Франции;.223Fr (87протонов,136 нейтронов, 87 электронов)

Германий (Ge) – в честь Германии; протонов 32, нейтронов 41.

Вопрос 2
Вы - пилот самолета, летящего из Талдыкоргана в Алматы. Самолет везёт слитки самого распространённого металла в природе. Сколько лет пилоту? Дополнительный вопрос: какой металл вёз самолет? Почему этот металл в 1827 г. стоил 1200 рублей за 1 кг, а в 1900 г. - 1 рубль?

Ответ: 14 лет. Алюминий, потому что в 1827 году он был впервые получен. Свойства его легкий, блестящий металл.

Вопрос 3
Вы входите в малознакомую квартиру, которая затемнена. Электричество отключено, но есть две лампы: газовая и керосиновая. Что Вы зажжете в первую очередь? Дополнительный вопрос: где еще применяется газ (предположите, какой) и керосин?

Ответ: Спичку. В газовой лампе - природный газ (применяется как топливо), керосин (растворитель, дизельное и авиационное топливо, удаление ржавчины).

Вопрос 4
Чтобы Золушка не смогла поехать на бал, мачеха придумала ей работу: она смешала древесные стружки с мелкими железными гвоздями, сахар и речным песком и велела Золушке очистить сахар, а гвозди сложить в отдельную коробку. Золушка быстро справилась с заданием и успела поехать на бал. Объясните, как можно быстро справиться с заданием мачехи.

Ответ: Древесные стружки от мелких железных гвоздей можно разделить при помощи магнита. Сахар с речным песком растворить в воде,профильтровать, выпарить воду.

Вопрос 5
Юный Химик смешал вместе пять жидкостей: бензин, воду, ртуть, спирт, растительное масло. Поместив смесь в делительную воронку, он увидел, что смесь разделилась на три слоя. Опишите состав каждого из слоев сверху вниз. Ответ аргументируйте.

Ответ: Верхний слой образуют нерастворимые в воде жидкости с плотность меньше, чем у воды:

бензин и растительное масло

Средний слой образует вода и растворенный в ней спирт

Нижний слой слой образует тяжелая и нерастворимая в воде металлическая ртуть

Вопрос 6

Налейте в чашку только что закипевшей воды и всыпьте в неё чайную ложку питьевой соды. Что наблюдаете, объясните наблюдаемое явление. Назовите, какое это явление, обоснуйте.

Ответ: А) Наблюдается шипение– сода разлагается с выделением углекислого газа в горячей воде. Б)Явление – химическое

Вопрос 7

Внесите в пламя пробирку с частичками парафина. Что наблюдаете, объясните наблюдаемое явление. Назовите, какое это явление, обоснуйте.

Ответ: Плавление –изменение агрегатного состояния Явление – физическое.

Вопрос 8

Перед вами зашифрованное имя ученого

Кислород Магний Свинец Азот Водород Железо Медь Цинк

В У Е А Л А ЗЬ

Чтобы его расшифровать сделайте следующие действия: определите относительную атомную массу каждого элемента, затем расположите их в порядке возрастания относительных атомных масс. (Лавуазье)

Вопрос 9

«Белое золото» 583-й пробы содержит 58,3% золота, 23,5 % меди, 12, 2% никеля, 6, 0 % цинка. Какая масса золота содержится в изделии массой 20 г? (11,66г)

Вопрос 10

Иодид калия (формула: КI) применяют в качестве средства профилактики болезней щитовидной железы (железа вырабатывает йодсодержащий гормон-тироксин), а также во время техногенных аварий с выбросом радиоактивных веществ (с целью недопущения накопления радиоактивного йода в щитовидной железе). Вопрос 1. Какое число химических элементов содержится в водном растворе иодида калия? Ответ: 4 химических элемента H, O, K, I

Водный раствор иодида калия можно использовать для обнаружения хлора (в водный раствор надо добавить крахмал в качестве реагента на йод).

Схема реакции: 6КI + 4Cl2 = 4KCl + 4I2 (иод + крахмал → синее окрашивание)

Как Вы заметили, в уравнении реакции между иодидом калия и хлором коэффициенты поставлены не правильно. Исправьте! Какова правильная сумма коэффициентов в этом уравнении? Ответ: 2KI+Cl 2 =2KCl+I 2 сумма коэффициентов =6

Вопрос 11

«Это сложное вещество широко распространено в природе. Встречается по

всему земному шару. Не имеет запаха. При атмосферном давлении вещество

может находиться только в газообразном и твёрдом состояниях. Многие учёные

считают, что это вещество оказывает влияние на повышение температуры

нашей планеты. Применяется в различных производствах, в том числе и

пищевой промышленности. Используется при тушении пожаров. Однако

в химической лаборатории им нельзя тушить горящие металлы, например

магний. Напитки, приготовленные с этим веществом, очень любят дети. Но

постоянное потребление таких напитков может вызвать раздражение стенок

желудка».

1)Определите вещество на основе его описания.

2)Какие названия этого вещества Вам известны?

3)Приведите известные Вам примеры применения и назовите источники

образования этого вещества.

1 Названо вещество – углекислый газ (оксид углерода(IV))

2 Сухой лёд, углекислота, угольный ангидрид

3 Углекислый газ применяется в производстве газированных напитков,

сахарном производстве, при тушении пожаров как хладагент и пр. Образуется

при дыхании животных организмов, брожении, гниении органических остатков,

в производстве негашёной извести, сжигании органических веществ (торфа,

древесины, природного газа, керосина, бензина и т. д.).

Вопрос 12

Состав химических соединений часто характеризуют с помощью атомных

долей. Так, молекула углекислого газа CO2 состоит из одного атома C и двух

атомов O, всего в молекуле три атома. Тогда атомная доля C равна 1/3, атомная

доля O – 2/3.

Приведите по одному примеру веществ, в которых атомные доли

составляющих их элементов равны:

в) 1/3, 1/3 и 1/3;

г) 1/6, 1/6 и 2/3;

а) Два элемента, число атомов в молекуле (формульной единице) одинаково:

б) Два элемента, атомов одного из них в молекуле (формульной единице) – 2,

другого – 3: Al2O3, Fe2O3.

в) Три элемента, всех атомов поровну: KOH, NaOH.

г) Три элемента: атомов двух из них в молекуле (формульной единице) поровну,

а третьего элемента в 4 раза больше: KMnO4, CuSO4.

д) Любое простое вещество.

Вопрос 13

Где больше урана – в 1,2 г хлорида урана(IV) или 1,0 г оксида урана(VI)?

1) Запишите формулы этих соединений.

2) Ответ обоснуйте и подтвердите расчётом.

3) Запишите уравнения реакций получения этих веществ из урана.

Ответ: 1) UCl4, UO3.

2) UCl4 w(U) = 62,6 %, значит в 1,2 г этого вещества содержится 0,75 г урана

UO3 w(U) = 83,2 %, значит в 1,0 г этого вещества содержится 0,83 г урана.

Больше урана содержится в 1,0 г оксида урана(VI).

3) U+ 2Cl2 = UCl4; 2U + 3O2 = 2UO3

Задача 14. «Пять порошков»

В пяти пронумерованных стаканах выданы порошки следующих веществ: медь, оксид меди(II), древесный уголь, красный фосфор и сера. Цвет веществ, находящихся в стаканах, указан на рисунке

Рисунок

Ученики исследовали свойства выданных порошкообразных веществ, результаты своих наблюдений представили в таблице.

1. Определите, в каком стакане находится каждое из веществ, выданных для исследования. Ответ обоснуйте.
2. Напишите уравнения реакций, которые протекают с участием выданных веществ при их нагревании на воздухе.
3. Известно, что плотность веществ, находящихся в стаканах № 1 и № 3, больше плотности воды, т. е. эти вещества должны тонуть в воде. Однако порошки этих веществ плавают на поверхности воды. Предложите возможное объяснение этому факту.

Решение

1) В стакане № 1 находится порошок угля . Чёрный цвет, тлеет на воздухе при нагревании.

№ 2 – оксид меди (II) ; имеет чёрный цвет, при нагревании не изменяется.

№ 3 – сера ; жёлтый цвет, характерное горение с образованием сернистого газа.

№ 4 – красный фосфор ; тёмно-красный цвет, характерное горение с образованием оксида фосфора(V).

№ 5 – медь ; красный цвет; появление чёрной окраски при нагревании за счёт образования оксида меди(II).

2) Уравнения реакций, которые протекают с участием выданных веществ при их нагревании на воздухе:

• C + O 2 = CO 2
• S + O 2 = SO 2
• 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
• 2Cu + O 2 = 2CuO

3) В стаканах № 1 и № 3 находятся соответственно порошки древесного угля и серы. Частички древесного угля пронизаны капиллярами, заполненными воздухом, таким образом, их средняя плотность оказывается меньше 1 г/мл.

К тому же поверхность угля, как и поверхность серы, не смачивается водой, т. е. является гидрофобной. Мелкие частички этих веществ удерживаются на поверхности воды силой поверхностного натяжения.

Задача 15.

Три сосуда одинакового объема при нормальных условиях заполнены тремя различными веществами: азотом, хлороводородом и водой. Расположите сосуды в порядке возрастания числа молекул в них. Ответ обоснуйте

Ответ: HCl,N2,H2Ol.Вода имеет самую маленькую молярную массу (18г/моль), поэтому количество молекул в сосуде с водой будет наибольшим. Молярная масса молекулы азота равна 28г/м, поэтому она посередине, а мол. масса хлороводорода (соляной кислоты) равна 36,5г/м, поэтому в сосуде с этим веществом будет меньше всего молекул.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-19

1. Закончите фразы:
   • (а) Состав индивидуального вещества в отличие от состава смеси __________ и может быть выражен химическ__ __________;
   • (б) __________ в отличие от __________ кипит при постоянной __________.
2. Какая из двух жидкостей – ацетон и молоко – представляет собой индивидуальное вещество, а какая – смесь?
3. Вам надо доказать, что выбранное Вами вещество (одно из двух в п. 2) – смесь. Кратко опишите Ваши действия.

Решение

• (а) Состав индивидуального вещества в отличие от состава смеси постоянен и может быть выражен химической формулой; (б) индивидуальное вещество в отличие от смеси веществ кипит при постоянной температуре.
• Ацетон – индивидуальное вещество, молоко – смесь.
• Поместим капли обеих жидкостей в микроскоп. Молоко под микроскопом будет неоднородно. Это – смесь. Ацетон под микроскопом будет однородным.

Другое возможное решение : ацетон кипит при постоянной температуре. Из молока при кипячении испаряется вода, на поверхности молока образуется плёнка – пенка. Принимаются также другие разумные доказательства.

Система оценивания:

Задача 2. «Распространённое вещество»

«Это сложное вещество широко распространено в природе. Встречается по всему земному шару. Не имеет запаха. При атмосферном давлении вещество может находиться только в газообразном и твёрдом состояниях. Многие учёные считают, что это вещество оказывает влияние на повышение температуры нашей планеты. Применяется в различных производствах, в том числе и пищевой промышленности. Используется при тушении пожаров. Однако в химической лаборатории им нельзя тушить горящие металлы, например магний. Напитки, приготовленные с этим веществом, очень любят дети. Но постоянное потребление таких напитков может вызвать раздражение стенок желудка».

1. Определите вещество на основе его описания.
2. Какие названия этого вещества Вам известны?
3. Приведите известные Вам примеры применения и назовите источники образования этого вещества.

Решение и критерии оценивания

1. Названо вещество – углекислый газ (оксид углерода (IV) ) (4 балла). Возможный ответ – вода – считать неправильным. Вода не раздражает желудок.
2. Сухой лёд, углекислота, угольный ангидрид (по 1 баллу за каждый ответ).
3. Углекислый газ применяется в производстве газированных напитков, сахарном производстве, при тушении пожаров как хладагент и пр. Образуется при дыхании животных организмов, брожении, гниении органических остатков, в производстве негашёной извести, сжигании органических веществ (торфа, древесины, природного газа, керосина, бензина и т. д.) (По одному баллу за пример, но не более 3-х баллов). Всего – 10 баллов.

Задача 3. «Атомные доли»

Состав химических соединений часто характеризуют с помощью атомных долей. Так, молекула углекислого газа CO 2 состоит из одного атома C и двух атомов O, всего в молекуле три атома. Тогда атомная доля C равна 1/3, атомная доля O – 2/3.

Приведите по одному примеру веществ, в которых атомные доли составляющих их элементов равны:

1. 1/2 и 1/2;
2. 2/5 и 3/5;
3. 1/3, 1/3 и 1/3;
4. 1/6, 1/6 и 2/3;

Решение

1. Два элемента, число атомов в молекуле (формульной единице) одинаково: HCl, HgO, CO.
2. Два элемента, атомов одного из них в молекуле (формульной единице) – 2, другого – 3: Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 .
3. Три элемента, всех атомов поровну: KOH, NaOH.
4. Три элемента: атомов двух из них в молекуле (формульной единице) поровну, а третьего элемента в 4 раза больше: KMnO 4 , CuSO 4 .
5. Любое простое вещество.

По 2 балла за каждый пункт.

Всего – 10 баллов.

Задача 4. «Вдох-выдох»

В процессе дыхания человек потребляет кислород и выдыхает углекислый газ. Содержание этих газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе приведено в таблице.

Объём вдоха-выдоха – 0,5 л, частота нормального дыхания – 15 вдохов в мин.

1. Сколько литров кислорода потребляет человек за час и сколько выделяет углекислого газа?
2. В классе объёмом 100 м3 находятся 20 человек. Окна и двери закрыты. Каким будет объёмное содержание CO2 в воздухе после урока длительностью 45 минут? (Совершенно безопасное содержание – до 0,1 %).

Решение и критерии оценивания

Примечание . Расчёт во втором вопросе использует ответ на первый вопрос. Если в первом вопросе получено неправильное число, но потом с ним выполнены верные действия во втором пункте, за этот пункт ставится максимальный балл, несмотря на неверный ответ.

Всего – 10 баллов.

Задача 5. «Соединения урана»

Где больше урана – в 1,2 г хлорида урана(IV) или 1,0 г оксида урана(VI)?

1. Запишите формулы этих соединений.
2. Ответ обоснуйте и подтвердите расчётом.
3. Запишите уравнения реакций получения этих веществ из урана.

Решение

1. UCl 4 , UO 3 .
2. UCl 4 ω(U) = 62,6 %, значит в 1,2 г этого вещества содержится 0,75 г урана UO 3 ω(U) = 83,2 %, значит в 1,0 г этого вещества содержится 0,83 г урана. Больше урана содержится в 1,0 г оксида урана(VI) .
3. U+ 2Cl 2 = UCl 4 ; 2U + 3O 2 = 2UO 3

Система оценивания:

Всего – 10 баллов.

Задача 6. «Пять порошков»

В пяти пронумерованных стаканах выданы порошки следующих веществ: медь, оксид меди(II), древесный уголь, красный фосфор и сера. Цвет веществ, находящихся в стаканах, указан на рисунке 6.1 .

Ученики исследовали свойства выданных порошкообразных веществ, результаты своих наблюдений представили в таблице.

1. Определите, в каком стакане находится каждое из веществ, выданных для исследования. Ответ обоснуйте.
2. Напишите уравнения реакций, которые протекают с участием выданных веществ при их нагревании на воздухе.
3. Известно, что плотность веществ, находящихся в стаканах № 1 и № 3, больше плотности воды, т. е. эти вещества должны тонуть в воде. Однако порошки этих веществ плавают на поверхности воды. Предложите возможное объяснение этому факту.

Решение и критерии оценивания

1) В стакане

№ 1 находится порошок угля . Чёрный цвет, тлеет на воздухе при нагревании.

№ 2 – оксид меди (II) ; имеет чёрный цвет, при нагревании не изменяется.

№ 3 – сера ; жёлтый цвет, характерное горение с образованием сернистого газа.

№ 4 – красный фосфор ; тёмно-красный цвет, характерное горение с образованием оксида фосфора(V).

№ 5 – медь ; красный цвет; появление чёрной окраски при нагревании за счёт образования оксида меди(II).

По 0,5 балла за каждое верное определение и ещё по 0,5 балла за разумное обоснование. Всего - 5 баллов

2) Уравнения реакций, которые протекают с участием выданных веществ при их нагревании на воздухе:

• C + O 2 = CO 2
• S + O 2 = SO 2
• 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
• 2Cu + O 2 = 2CuO

По 1 баллу за каждое уравнение. Всего – 4 балла

3) В стаканах № 1 и № 3 находятся соответственно порошки древесного угля и серы. Частички древесного угля пронизаны капиллярами, заполненными воздухом, таким образом, их средняя плотность оказывается меньше 1 г/мл.

К тому же поверхность угля, как и поверхность серы, не смачивается водой, т. е. является гидрофобной. Мелкие частички этих веществ удерживаются на поверхности воды силой поверхностного натяжения.

1 балл Всего – 10 баллов

В итоговую оценку из 6-и задач засчитываются 5 решений, за которые участник
набрал наибольшие баллы, то есть одна из задач с наименьшим баллом не
учитывается .