Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Система оценивания. 1. Названия веществ А – И 1 балл ´ 9 = 9 баллов;






1. Названия веществ АИ 1 балл ´ 9 = 9 баллов;

2. Уравнения реакций 1–5 1 балл ´ 5 = 5 баллов;

3. Уравнения реакций Na2S2O3 с I2 и Cl2 1 балл ´ 2 = 2 балла;

4. Уравнения реакций 6–9с солями 1 балла ´ 4 = 4 балла;

Итого 20 баллов.

Задача 10-3 (автор Кебец П. А.)

1. Найдем среднюю молярную массу газовых смесей А и В: М (А) = М (В) = 18·2 =
= 36 г/моль. Эти смеси содержат в своем составе по два компонента в равных мольных соотношениях, а одним из компонентов смеси В, вызывающим помутнение известковой воды и не обесцвечивающим раствор перманганата калия, является углекислый газ (молярная масса M I = 44 г/моль):

CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + H2O (5)

Молярная масса МII второго компонента смеси В: 0, 5·44 + 0, 5· МII = 36 Þ МII = 28 г/моль.

Один из компонентов смеси А взаимодействует с оксидом иода (V). Эта реакция используется в аналитической химии для количественного определения оксида углерода (II), который окисляется до углекислого газа:

5CO + I2O5 5CO2 + I2. (4)

Таким образом, смесь А состоит из угарного газа (молярная масса 28 г/моль) и газа с молярной массой 44 г/моль (N2O, CO2, C3H8), а смесь В – из углекислого газа и газа с молекулярной массой 28 г/моль (N2, CO, C2H4, В2Н6).



Уменьшение плотности смесей А и В (до 14 × 2 = 28 г/моль) при пропускании над раскаленным углем говорит о наличии в их составе газов, проявляющих окислительные свойства в этой реакции. Такими газами могут быть N2O и СО2. Следовательно, смесь АN2O + СО, смесь В – СО2 + N2.

N2O + C N2 + CO (3)

CO2 + C 2CO (2)

N2O + CO N2 + CO2 (1)

2. Структурные формулы молекул оксидов азота (I), углерода (II) и (IV), диазота:

3. Оксид азота (I) в лаборатории получают при термическом разложении нитрата аммония:

NH4NO3 N2O + 2H2O.

Для получения углекислого газа в лаборатории обычно используют взаимодействие карбонатов с минеральными кислотами, например:

CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + H2O + CO2­.

Угарный газ в лаборатории можно получить при взаимодействии муравьиной или щавелевой кислоты с концентрированной серной кислотой (правда, в последнем случае образуется смесь угарного и углекислого газа, поэтому для получения угарного газа в чистом виде образовавшуюся смесь пропускают через раствор щелочи):

HCOOH CO­ + H2O;

H2C2O4 CO­ + CO2­ + H2O.

Молекулярный азот можно получить при нагревании раствора нитрита аммония:

NH4NO2 N2­ + 2H2O (NH4Cl + NaNO2 N2­ + 2H2O + 2NaCl).

4. CO + NaOH HCOONa (6)

N2O + 2NaNH2 NaN3 + NaOH + NH3 (7)

5. 3Mg + N2 Mg3N2 (8)

2Mg + CO2 2MgO + C (9)

 

 

Система оценивания:

1. Составы смесей А и В 1, 5 балла ´ 2 = 3 балла;

Уравнения реакций 1–5 1 балл ´ 5 = 5 баллов;

2. Структурные формулы CO, N2O, CO2, N2 1 балл ´ 4 = 4 балла;

3. Способы получения CO, N2O, CO2, N2 1 балл ´ 4 = 4 балла;

4. Уравнения реакций 6, 7 1 балл ´ 2 = 2 балла;

5. Уравнения реакций 8, 9 1 балл ´ 2 = 2 балла;

Итого 20 баллов.

 

Задача 10-4 (автор Каргов С. И.)

1. Из соотношения следует, что

2, 40·10–7 м = 240 нм.

2. Согласно приведённому механизму, озон образуется по реакции 2, и скорость его образования равна k 2[O][O2][M], то есть пропорциональна концентрациям [O], [O2] и [M]. На очень большой высоте концентрация атомов кислорода O достаточно велика (поскольку велика интенсивность ультрафиолетового излучения), однако концентрации O2 и М очень малы. Напротив, на очень малой высоте, где концентрации O2 и М велики, концентрация атомов кислорода O очень мала (ультрафиолетового излучения для их образования недостаточно).

3. Молекула M поглощает выделяющуюся в реакции 2 энергию. Если бы молекулы M не было, то образовавшаяся молекула озона сразу бы снова распалась.

4. Как сказано выше, защитные свойства озонового слоя объясняются поглощением ультрафиолетового излучения. Энергия света, поглощённая в реакции 3, выделяется в виде кинетической энергии молекул в реакции 2. В результате многократного повторения реакций 2 и 3 энергия поглощённого света преобразуется в кинетическую энергию молекул, что приводит к повышению температуры.

5. Скорости реакций:

r 1 = k 1[O2], r 2 = k 2[O][O2][M], r 3 = k 3[O3], r 4 = k 4[O3][O].

Молекулы озона образуются в реакции 2, а распадаются в реакциях 3 и 4, поэтому r 2 = r 3 + r 4, или

k 2[O][O2][M] = k 3[O3] + k 4[O3][O].

Атомы кислорода образуются в реакциях 1 и 3 и распадаются в реакциях 2 и 4, поэтому 2 r 1 + r 3 = r 2 + r 4, или

2 k 1[O2] + k 3[O3] = k 2[O][O2][M] + k 4[O3][O].

Складывая эти два уравнения, получаем

k 1[O2] = k 4[O3][O],

откуда

.

Вычитая второе уравнение из первого, получаем

k 2[O][O2][M] = k 1[O2] + k 3[O3].

Поскольку по условию k 1 / k 3 = 5, 5·10–9 и [O3] / [O2]» 10–5, то , и величиной k 1[O2] по сравнению с k 3[O3] можно пренебречь. Тогда полученное выражение упрощается:

k 2[O][O2][M] = k 3[O3].

Подставляя в это выражение, получаем

k 1 k 2[O2]2[M] = k 3 k 4[O3]2,

откуда

.

6. Подставляя численные значения, получаем

.

Полученная величина приблизительно в 10 раз больше экспериментально измеренного значения 10 ppm. Такое различие объясняется тем, что в цикле Чепмена учитывается только «самопроизвольный» распад молекул озона по реакциям 3 и 4. В действительности имеют место и другие механизмы распада озона, например, в присутствии NO, радикалов OH и Cl.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.