Здравствуйте, уважаемые читатели!
Сегодня я хочу познакомить вас с очень интересными задачами. Это – задачи со вступительных экзаменов по химии в Ереванский государственный медицинский университет имени Мхитара Гераци в 1989 году. От всей души благодарна читателю, любезно предоставившему мне раритеты - тексты заданий.
Первое впечатление от задач - wow! Когда стала решать задачи, это впечатление только усилилось. Прозрачный (не замороченный) химизм; выверенная числовая информация; четкая и, вместе с тем, оригинальная логика решения; и- абсолютная актуальность в свете современных тенденций подготовки к ЕГЭ, несмотря на прошедшие с момента появления задач 35 лет. Респект – составителям задач! И еще раз – спасибо за возможность познакомиться с золотым фондом расчетных задач по химии.
Итак, Задача 1
Сколько граммов оксида азота(4) (в присутствии необходимого количества кислорода) нужно растворить в 200 г 5,3%-го раствора карбоната натрия, чтобы концентрация нитрат-иона в растворе составила 20%. Диссоциация азотной кислоты в этом растворе идет на 50%. В растворе обнаружено 4,6 г ионов натрия. Выделившийся газ с гидроксидом кальция может образовывать 10 г осадка. Ответ округлите до целого числа.
Решение
1. Характеристика процесса растворения NO2 :
4NO2+O2+2H2O=4HNO3 (1)
Пусть n1(NO2)=x моль, тогда n1(O2)=0,25x моль, n1(HNO3)= x моль
2. Характеристика последующих процессов:
А) взаимодействие кислоты с солью:
Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+H2O+CO2 (2)
nисх Na2CO3=200*0,053/106=0,1 моль, n исх Na+= 0,2 моль
Б)взаимодействие газа с известью:
СО2+Са(ОН)2=СаСО3+Н2О (3)
n3 СаСО3=10/100=0,1 моль, n3 CO2=0,1 моль
n3 CO2= nисх Na2CO3, т.е. Na2CO3 полностью вступил в реакцию 1.
3. Состав конечного раствора:
А) m рра= m1(NO2+O2)+200-m2(CO2)
m рра=46х+32*0,25х+200-0,1*44=54х+195,6 (4)
б)В растворе содержатся:
0,2 моль NaNO3 (в.т.ч. 0,2 моль Na+, что соответствует условию, и 0,2 моль NO3-),
а моль -HNO3 продиссоциировавшей (в.т.ч. а моль Н+ и а моль NO3-),
а моль -HNO3 непродиссоциировавшей (т.к. диссоциация азотной кислоты идет на 50%),
nсумм (NO3-)=0,2+а
в) n1(HNO3)= n NaNO3+2а=0,2+2а=х (5)
подставим выражение (5) в выражение (4):
m рра=54*(0,2+2а)+195,6=206,4+108а (6)
mсумм (NO3-)=62* n сумм (NO3-)=62*(0,2+а)
4. Найдем массу NO2:
А)Согласно условию:
W(NO3-)=62*(0,2+а)/ (206,4+108а)=0,2, откуда а=0,715 моль
Б)х=0,2+2а=0,2+1,43=1,63 моль
В) m NO2=46*1,63=75 г
Ответ: m NO2= 75 г
Задача 2
19,34 г смеси хлоридов бария и калия растворили в воде и подвергли электролизу с инертными электродами. Электролиз прекратили, когда на электродах выделилось 29,63 г газовой смеси, причем выделившийся на катоде газ составил 1,31 моль. Определите количество молей хлорида бария в исходной смеси.
Решение.
1. Химизм процесса электролиза:
BaCl2+2H2O=H2+Cl2+Ba(OH)2 (1)
2KCl+2H2O=H2+Cl2+2KOH (2)
2H2O=2H2+O2(3)
2. Пусть n1 BaCl2=x моль, n2 KCl=у моль, n3 H2O =а моль, тогда:
А)выразим массу смеси хлоридов:
208х+74,5у=19,34 (4)
Б)Согласно уравнениям реакций:
n1 Н2=x, n2 Н2=0,5у, n3 Н2= а,
nсумм Н2=х+0,5у+а=1,31,
откуда а=1,31-(х+0,5у) (5)
3. n1 Cl2=x, n2 Cl2=0,5у, n3 О2 = 0,5а,
mсумм газов= mсумм Н2+ m сумм Cl2+ m3О2=29,63 г или:
29,63=1,31*2+71*(х+0,5у)+16а(6)
Подставим выражение (5) в уравнение (6):
29,63=1,31*2+71*(х+0,5у)+16(1,31-х-0,5у) (7).
Упростив выражение(7), получаем:
2х+у=0,22(8)
4. Составим систему из уравнений 4 и 8:
208х+74,5у=19,34
2х+у=0,22, откуда х=0,05 моль
Ответ: m BaCl2=0,05 моль
В дальнейшем планирую отрешать все задачи 1989 года (их около 10) и опубликовать из разборы в своих статьях.
Возможно, кого-то заинтересует следующая информация: 2 марта планирую проведение вебинара, посвященного новым (на мой взгляд) тенденциям формирования заданий С-части (в первую очередь, пп 32-34). Информационная база сравнительного анализа – сборники ФИПИ, задания онлайн-школ. Зарегистрироваться на вебинар можно по ссылке: https://forms.gle/6ytMFfJA5pB5c1KN8
Заранее благодарна за конструктивные замечания и дополнения.
Всего доброго!