Задание №177522: Турнир Ломоносова 2009
1. (8) Железные опилки смешали с такой же массой серы. Полученную смесь нагрели в тигле без доступа воздуха. Получили тёмно-коричневую массу и охладили её до комнатной температуры. Будет ли эта масса притягиваться магнитом? Ответ объясните.
Что проверяет это задание
Задание относится к теме «Турнир Ломоносова 2009» и рассчитано на уровень 8 класса. Для решения понадобятся:
- составление уравнений реакций
- расчёты по формулам
- анализ свойств веществ
Источник: Турнир имени М. В. Ломоносова — официальный архив · 2009
Качество материала
Показываем, из чего состоит страница и можно ли проверить материал по первоисточнику.
Последняя проверка решения:
Происхождение задания
- Банк заданий
- Турнир имени М. В. Ломоносова — официальный архив
- Организатор
- Редакция «Я сам решу»
- Год материала
- 2009
- Материалы
- 1 файл
Связанные понятия
План самостоятельного решения
- Перепишите известные данные и отдельно сформулируйте, что требуется найти или доказать.
- Свяжите условие с темой «Турнир Ломоносова 2009» и выберите подходящее правило, формулу или способ рассуждения.
- Запишите промежуточные шаги: это помогает заметить потерянный знак, случай или логический переход.
- Сверьте результат со всеми ограничениями условия и только затем откройте подробный разбор.
Ориентировочное время: 15 минут.
Закрепить тему
После разбора попробуйте решить ещё десять заданий по предмету «Химия». Вариант формируется заново, а ответы можно сразу проверить.
Решение по шагам
1. (8) Железные опилки смешали с такой же массой серы. Полученную
смесь нагрели в тигле без доступа воздуха. Получили тёмно-коричневую
массу и охладили её до комнатной температуры. Будет ли эта масса
притягиваться магнитом? Ответ объясните.
Решение. При нагревании смеси железа и серы между ними прохо
дит химическая реакция с образованием сульфида железа
Fe + S = FeS
63
Полученное коричневое вещество — это уже не смесь железа и серы,
а новое вещество. Железо присутствует только в виде химического эле
мента, а простого вещества больше нет, поэтому продукт не будет при
тягиваться магнитом6.
Однако это верно только если железо полностью вступило в реак
цию. Но это не обязательно так. Вещества взаимодействуют не в любых,
а только в определённых количественных отношениях. По уравнению
реакции Fe + S = FeS видно, что один атом железа Fe взаимодействует
с одним атомом серы S. Относительная атомная масса железа 56,
а серы 32. Это и задаёт количественное отношение при взаимодей
ствии. Так как масса железа, вступающего в реакцию, больше, чем
масса серы, а в условии задачи указано, что взяты одинаковые массы,
то значит железо прореагирует полностью, а сера останется в избытке.
Значит полученный продукт представляет собой смесь FeS и S, а сво
бодного железа там в самом деле нет. Продукт не будет притягиваться
магнитом.
Однако остаётся ещё одна возможность, при которой железо прореа
гирует не полностью. Дело в том, что химические реакции протекают не
мгновенно, а с определённой скоростью. Кроме того, чтобы атомы про
реагировали между собой, они должны «повстречаться». А если хотя
бы один из реагентов — твёрдое вещество, то на это требуется время,
а иногда это просто не случается, и вещество может не полностью всту
пить в реакцию даже если второй реагент присутствует в избытке.
Таким образом, несмотря на сказанное выше, в продукте может
остаться непрореагировавшее железо, так что, строго говоря, однознач
ного ответа на вопрос не существует. А при проверке оценивались все
элементы приведённого выше рассуждения.
Используемые формулы
Fe + S = FeSреакции Fe + S = FeS видно, что один атом железа Fe взаимодействует
Самопроверка после решения
- Я использовал все данные из условия и не добавил неподтверждённых предположений.
- Каждый переход в рассуждении объяснён правилом, формулой или ранее доказанным фактом.
- Ответ соответствует вопросу, а обозначения и единицы измерения записаны однозначно.
- Я сравнил свой ход решения с разбором и понял причину каждого отличия.
Типичные ошибки
- Пропустить часть условия.
- Сделать вывод без проверки промежуточного шага.
- Записать только ответ без объяснения.