Продолжительность олимпиады по химии муниципальный этап. Олимпиады по химии, муниципальный этап

Размер: px

Начинать показ со страницы:

Транскрипт

1 1 ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 9 КЛАСС Решения и критерии оценивания олимпиадных заданий В итоговую оценку из шести предложенных задач засчитываются пять решенных, за которые участник набрал наибольшее количество баллов. Одна из задач с наименьшим баллом не учитывается. 1. Свойства кислотных оксидов Напишите уравнения реакций, в которых кислотный оксид реагирует с другим веществом в мольном соотношении: а) 1: 1, б) 1: 2, в) 2: 1, г) 1: 3, д) 1: 6. (Для каждой реакции можно выбрать свой кислотный оксид.) а) SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 б) CO 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + H 2 O в) 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 г) P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4 д) P 2 O 5 + 6KOH = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O По 2 балла за каждое уравнение. В каждом случае возможно несколько вариантов, принимаются любые разумные ответы, соответствующие условию. 2. Реакции с уменьшением объёма Имеется смесь водорода и кислорода. Смесь поджигают электрической искрой. При каком объёмном соотношении газов объём смеси после пропускания искры уменьшится ровно на одну четверть (при постоянных температуре и давлении)? Объёмом образующейся воды можно пренебречь. Дайте два варианта ответа и подтвердите их расчётом. 2H 2 (г) + O 2 (г) = 2H 2 O(ж) По уравнению реакции из 3 моль газов образуется 2 моль воды. Следовательно, количество вещества газов уменьшается на 3 моль, что

2 составляет четверть от исходного количества, т. е. до реакции было 12 моль газов. Возможны два варианта: 1) в избытке водород: 11 моль H 2 и 1 моль O 2, объёмное соотношение H 2: O 2 = 11: 1 2) в избытке кислород: 2 моль H 2 и 10 моль O 2, объёмное соотношение H 2: O 2 = 1: 5 Система оценивания: уравнение реакции 1 балл, упоминание идеи «избытка-недостатка» 1 балл, каждый вариант ответа по 4 балла, из них 3 балла за расчёт состава смеси в молях, 1 балл за объёмное соотношение. 3. Кислород из углекислого газа Соединение щелочного металла с кислородом вещество X вступает в реакцию с углекислым газом. Единственные продукты реакции карбонат металла и кислород в мольном соотношении 2: 3 и массовом соотношении 23: 8. Установите формулу X и напишите уравнения его реакций с углекислым газом и водой. Металл можно определить, сравнив массовое соотношение с мольным: m(m2co 3) 2 M (M2CO 3) 2 M (M2CO 3) 23 = = =, m(o) 3 M (O) откуда M(M 2 CO 3) = 138 г/моль, это K 2 CO 3, металл K. Формулу X определим по уравнению реакции. Обозначим формулу X K a O b и составим сначала схему, а затем уравнение реакции. Схема: K a O b + CO 2 2K 2 CO 3 + 3O 2. Уравнение: 4KO 2 + 2CO 2 = 2K 2 CO 3 + 3O 2.Вещество X KO 2. Уравнение реакции с водой: 4KO 2 + 2H 2 O = 4KOH + 3O 2. (Принимается также уравнение реакции с образованием H 2 O 2: 2KO 2 + 2H 2 O = 2KOH + H 2 O 2 + O 2.) 2

3 3 Система оценивания: определение металла 2 балла, установление формулы X 4 балла, уравнения реакций, по 2 балла за каждое 4 балла. 4. Электроны тоже имеют массу 2 В каком веществе, состоящем из двух элементов, массовая доля электронов наибольшая? Кратко обоснуйте свой ответ с помощью расчётов или аргументированных рассуждений. Атом состоит из протонов, нейтронов и электронов. Число электронов в атоме равно порядковому номеру элемента Z. Примем, что массы протона и нейтрона примерно равны, и запишем выражение для массовой доли электрона: N(e) m(e) N(e) m(e) ω(e) = = = N(e) m(e) N(p) m(p) N(n) m(n) N(e) m(e) N(p) N(n) m(p) Zm(e) 1 = = Zm(e) Am(p) A m(p) 1 Z m(e) Здесь N обозначает число частиц данного вида в атоме, А массовое число. Для того, чтобы массовая доля электрона была наибольшей, отношение A / Z должно быть наименьшим. Оно равно 1 для атома 1 H, у всех остальных атомов оно равно 2 или больше. Таким образом, в состав соединения должны входить атомы H и атомы другого элемента с минимальным (по возможности) отношением A / Z. При этом водорода должно быть как можно больше. Из всех водородных соединений наибольшая массовая доля водорода в CH 4. Атом углерода 12 C подходит в качестве второго элемента, так как у него A / Z = 2. Ответ: CH 4. Система оценивания: соображения о том, что в состав соединения должен входить атом H, 4 балла, соображения о CH 4 6 баллов (соединения с меньшей массовой долей водорода, например NH 3, H 2 O, 3 балла вместо 6), если дан только правильный ответ без каких бы то ни было рассуждений 0 баллов.

4 4 5. Исследование чёрного порошка Юный химик исследовал доступными ему средствами порошок чёрного цвета. При длительном прокаливании порошка на воздухе и в токе кислорода цвет вещества стал более темным, при этом выделялся газ с резким запахом, похожим на запах загорающейся спички. Масса вещества при прокаливании не изменилась. Дальнейшие исследования показали, что исходное исследуемое вещество не растворяется в разбавленной серной кислоте даже при нагревании, зато продукт прокаливания хорошо растворяется в кислоте, образуя при этом раствор голубого цвета. На основе этих наблюдений юный химик пришел к правильному выводу вещество состоит из двух элементов. а) Какие элементы входят в состав исследуемого вещества? б) Какова формула исследуемого вещества? в) Запишите уравнение реакции, протекающей при прокаливании вещества в присутствии кислорода. г) Объясните с помощью расчёта, почему масса твёрдого вещества при прокаливании не изменяется. а) В состав исследуемого вещества входят медь и сера (по 1,5 балла за каждый элемент всего 3 балла). б) Формула вещества Cu 2 S (3 балла; за CuS 0 баллов). в) Cu 2 S + 2О 2 = 2СuO + SO 2 (3 балла; 3 балла ставится и в том случае, если будет приведено правильное уравнение сгорания CuS). г) Масса 1 моля Cu 2 S (160 г) равна массе 2 моль CuО, продукт реакции SO 2 газообразное вещество (1 балл).

5 5 6. Химический фонтан На уроке химии был проведён следующий эксперимент. В колбу Вюрца 1 (см. рис. 1) поместили кристаллическое вещество белого цвета, которое окрашивает пламя в жёлтый цвет. С помощью капельной воронки 2 в колбу 1 прилили концентрированную серную кислоту, тотчас начал выделяться бесцветный газ в 1,26 раза тяжелее воздуха. Образующийся газ собрали в круглодонной колбе 3. 1) Какой газ получили в приборе, изображённом на рис. 1? Ответ обоснуйте, подтвердите расчётом и уравнением реакции. 2) Почему данный газ собирали методом вытеснения воздуха, а не воды? Рисунок 1 3) Что нужно сделать с колбой 3, заполненной газом, чтобы внутри её начал «бить фонтан» (см. рис. 2)? Ответ поясните. 4) Что будет наблюдаться (см. рис. 2), если в кристаллизатор 4 налить: а) водный раствор метилового оранжевого; б) раствор нитрата серебра? 5) Почему для «фонтанчика» следует брать круглодонную, а не плоскодонную колбу? Рисунок 2 1) В приборе получили хлороводород. M = 1,26 29 г/моль = 36,5 г/моль (2 балла) Серную кислоту приливали к хлориду натрия. Известно, что ионы натрия окрашивают пламя в жёлтый цвет, что доказывает наличие натрия в составе этой соли. (1 балл) В колбе Вюрца 1 протекает реакция: NaCl + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + HCl. (1 балл) (Допускается уравнение: 2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl) 2) Хлороводород нельзя собрать методом вытеснения воды, так как он в ней хорошо растворяется. (1 балл) 3) Для того, чтобы в колбе начал «бить фонтан», необходимо, не выпуская газа, закрыть её пробкой с газоотводной трубкой. Затем ввести в колбу небольшое количество воды, в котором растворится хлороводород,

6 и в колбе создастся разрежение. Если конец газоотводной трубки опустить в воду, то она под действием атмосферного давления начнет подниматься в колбу. (2 балла) 4) При растворении хлороводорода в колбе образуется соляная кислота. а) В соляной кислоте оранжевая окраска индикатора изменится на красную. (1 балл) б) При взаимодействии соляной кислоты с раствором нитрата серебра образуется осадок белого цвета, смесь помутнеет: HCl +AgNO 3 = HNO 3 + AgCl. (1 балл) 5) При демонстрации «фонтанчика» внутри колбы создаётся разрежение, поэтому её стенки испытывают значительное давление снаружи. В случае круглодонной колбы давление на её стенки распределяется равномерно. Таким образом, при использовании круглодонной колбы меньше вероятность, что она лопнет, не выдержав разницы давления. Важно отметить, что стенки колбы должны быть совершенно ровными и целыми, на них не должно быть ни трещин, ни царапин, ни сколов. (1 балл) 6

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП 9 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из шести задач засчитываются пять решений, за которые участник набрал

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 9 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть

Всероссийская олимпиада школьников по химии, 2013/14 год I этап 11 класс Задача 1. Восстановите левую или правую часть уравнений следующих химических реакций 1) t 2Fe 2 O 3 + 2FeCl 3 2) 2Cu 2 CO 3 (OH)

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2017 2018 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 9 КЛАСС Задания, ответы и критерии оценивания Задача 1. Два газа Два газа X и Y способны взаимно превращаться друг в друга.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 014 015 ГОД ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС 1 Критерии оценивания олимпиадных заданий В итоговую оценку из задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть

Химия - 8-9 классы Максимальное количество баллов 100. 9-1. Одно и то же количество металла реагирует с 0,8 г кислорода и 8,0 г галогена. Определите галоген, о котором идет речь в задаче. Ответ подтвердите

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП 11 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из шести задач засчитываются пять решений, за которые участник набрал наибольшие

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП 2014 Методические рекомендации по решению и оцениванию олимпиадных заданий 9 класс Задание 1. Итого 10 баллов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3 2 1

Многопрофильная Олимпиада. 2017/2018 учебный год. Московский технологический университет. Заключительный этап. Задания по химии. 11 кл. Задание 1. Смесь трёх газов А, В, С имеет плотность по водороду равную

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП 9 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из 6 задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал наибольшие

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2017 2018 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС Задания, ответы и критерии оценивания Задача 1. Реакции соединения В реакциях соединения из нескольких веществ образуется

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 9 КЛАСС Задания, ответы и критерии оценивания В итоговую оценку из 6-ти задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП 10 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из шести задач засчитываются пяти решений, за которые участник набрал

Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ (разбор заданий 37). Учитель химии МБОУ СОШ 25 Корнилова Татьяна Павловна. Признак реакции сопровождающие химические превращения

Всероссийская олимпиада школьников Муниципальный этап Задания по химии 9 класс ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР Задание 9- (6 баллов) Сколько электронов и протонов входит в состав частицы NO? Ответ обоснуйте. Приведите

9 класс 1. При диссоциации 1 моль каких веществ образуется наибольшее количество (в молях) ионов? 1. Сульфат натрия 2. Хлорид железа (III) 3. Фосфат натрия 4. Нитрат кобальта (II) 2. Укажите соединения,

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2017 2018 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 9 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть

1. Чему равен заряд ядра атома углерода? 1) 0 2) +6 3) +12 4) -1 2. Что общего в атомах 12 6С и 11 6С? 1) Массовое число 2) Число протонов 3) Число нейтронов 4) Радиоактивные свойства Входные тесты по

Вариант 3 2 1. Ион ХО 4 содержит 50 электронов. Определите неизвестный элемент и напишите уравнение взаимодействия Х в виде простого вещества с горячей концентрированной азотной кислотой. (6 баллов) Решение.

Государственная (итоговая) аттестация выпускников IX классов общеобразовательных учреждений 2009 г. (в новой форме) по ХИМИИ Демонстрационный вариант экзаменационной работы подготовлен Федеральным государственным

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2014 015 ГОД ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 11 КЛАСС 1 Критерии оценивания олимпиадных заданий В итоговую оценку из 6 задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС Задания, ответы и критерии оценивания В итоговую оценку из 6-ти задач засчитываются 5 решений, за которые участник

Химия. Ключи ответов 10 класс Задание 1. При раскопках в Крыму археологическая экспедиция обнаружила две необычные монеты неизвестной эпохи из неизвестного сплава. Для анализа состава монет их отдали в

Демонстрационный вариант проверочных материалов для промежуточной аттестации обучающихся 9 классов (в форме семейного образования и самообразования) по ХИМИИ 4 5 В 4 периоде главной подгруппы V(А) группы

КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ Неорганическая химия МАОУ «СОШ 40» г. Старый Оскол учитель химии Баштрыков П.М. 1. Приливание избытка раствора карбоната натрия к раствору, полученному при взаимодействии металла А

Вариант 1 1. Ион ХО 2 содержит 24 электрона. Определите неизвестный элемент и напишите уравнение взаимодействия Х в виде простого вещества с раскалённым литием. (6 баллов) Решение. Неизвестный элемент

Проект Экзаменационная работа для проведения государственной итоговой аттестации выпускников IX классов общеобразовательных учреждений 2009 года (в новой форме) по ХИМИИ Экзаменационная работа для проведения

C1 Химия. 11 класс. Вариант ХИ1060 1 Критерии оценивания заданий с развёрнутым ответом Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции: Cu 2 O + = SO 2 + + H 2 O Определите окислитель

9 класс 1. Массовые доли элементов в соединении Х составляют: натрия 16,61%, водорода 1,44%, кислорода 34,66%, элемента Э 47,29%. Определите состав соединения Х. Приведите уравнения реакций, характеризующих

Олимпиада «Ломоносов» по химии Решения заданий для 10-11 классов Вариант 2 1.6. Приведите химические формулы следующих веществ и назовите их в соответствии с правилами ИЮПАК: кварц, красная кровяная соль,

1. Основные свойства проявляет внешний оксид элемента: 1) серы 2) азота 3) бария 4) углерода 2. Какая из формул соответствует выражению степени диссоциации электролитов: 1) α = n\n 2) V m = V\n 3) n =

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2017 2018 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть

4.3 Задания Интернет-тура (вторая волна) Интернет-тур проходил в режиме on-line с использованием электронной площадки http://ege.psu.ru Пермского государственного национального исследовательского университета.

Задания на лето по химии: 1. Какое химическое количество вещества СО 2 содержит столько же атомов кислорода, сколько их содержится в 160г вещества SO 3? 2. Какое химическое количество вещества СН 4 содержит

Часть 1 Ответом к заданиям 1 15 является одна цифра, которая соответствует номеру правильного ответа. Запишите эту цифру в поле ответа в тексте работы. 1 Число занятых электронных слоёв равно 1) номеру

4.1.3 Задания 11 класса 1. Одной из важных характеристик ковалентной связи является её длина. Для какого из перечисленных соединений длина связи минимальна? 1. HF 2. HCl 3. HBr 4. HI 2. Большое количество

ШИФР Часть 1 Часть 2 С1 С2 С3 С4 С5 С6 Итоговый балл (из 100 баллов) Вступительная работа для поступающих в 10 ФХ и ХБ классы Часть 1 Обведите номер одного правильного ответа кружком. При правильном ответе

Олимпиада по химии для школьников. II тур. Учащимся 11 классов предлагается два варианта заданий, каждый из которых содержит по 10 задач и заданий на следующие темы: - строение атома; - качественное и

Химия. 9 класс 2 Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов для проведения в 2012 году государственной (итоговой) аттестации (в новой форме) по ХИМИИ обучающихся, освоивших основные

Верное решение задания 31 должно содержать уравнения четырёх За верную запись каждого уравнения реакции можно получить 1 балл. Максимально за выполнение этого задания можно получить 4 балла. Каждое верное

Вопросы к промежуточной аттестации по химии в 8-9 классах Учебник Г.Е, Рудзитис, Ф.Г.Фельдман «Химия 8 класс», «Химия 9 класс» Москва 2014 1. Периодический закон и периодическая система химических элементов

ЗАДАНИЯ для проведения первого тура республиканской олимпиады по учебному предмету «Химия» 9 класс Тестовое задание (Среди приведенных ответов к каждому вопросу только один правильный. Выберите его.) 1.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ ТЕСТ ПО ХИМИИ (ЭКСТЕРНАТ 9 КЛАСС) 1. Химическая реакция, протекающая с образованием осадка а)h 2 SO 4 + BaCl 2 б) HNO 3 + KOH в) HCl + CO 2 г) HCl + Ag 2. С какими из веществ а) карбонат

Железо 1. 7. Верны ли следующие суждения о свойствах оксидов железа и алюминия? А. И алюминий, и железо образуют устойчивые оксиды в степени окисления +3. Б. Оксид железа (III) является амфотерным. 2.

18. Ионные реакции в растворах Электролитическая диссоциация. Электролитическая диссоциация это распад молекул в растворе с образованием положительно и отрицательно заряженных ионов. Полнота распада зависит

Билеты для переводного экзамена по химии в 8 классе Билет 1 1. Предмет химии. Вещества. Вещества простые и сложные. Свойства веществ. 2. Кислоты. Их классификация и свойства. Билет 2 1. Превращения веществ.

ЗАДАНИЕ 3 Примеры решения задач Пример 1. В четырех пробирках без надписей находятся растворы следующих веществ: сульфата натрия, карбоната натрия, нитрата натрия и йодида натрия. Покажите, с помощью каких

Район Город (населенный пункт) Школа Класс Фамилия Имя Отчество Диагностическая работа 1 по ХИМИИ 21 ноября 2011 года 9 класс Вариант 1 Химия. 9 класс. Вариант 1 2 Инструкция по выполнению работы На выполнение

Заключительный этап Всероссийская олимпиада школьников по химии НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Задача 1. Через 100,0 г 10% водного раствора соли при перемешивании пропускали газ. Через определенные промежутки времени

Очный этап. 9 класс. Решения. Задание 1. Молекулы двух сложных бинарных жидких соединений А и В содержат одинаковое число электронов, заряд которых в молекуле равен -28,8*10-19 Кл. Эти вещества используются

1 ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2014 2015 г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 11 КЛАСС Решения и критерии оценивания олимпиадных заданий В итоговую оценку из шести предложенных задач засчитываются пять

Задания С4 по химии 1. К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40%-ного раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды Na

ЗАДАНИЯ ЗАОЧНОГО ТУРА ОЛИМПИАДЫ «ЮНЫЕ ТАЛАНТЫ. ХИМИЯ» 2009/2010 УЧЕБНОГО ГОДА Отвечать на задания необходимо в файле ответов! В заданиях 1-20 необходимо выбрать один или несколько правильных вариантов

4.1.2 Задания 10 класса 1. Одной из важных характеристик ковалентной связи является её длина. Для какого из перечисленных соединений длина связи максимальная? 1. HF 3. HBr 2. HCl 4. HI 2. Большинство неорганических

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС Задания, ответы и критерии оценивания В итоговую оценку из 6-и задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал

Олимпиада школьников «Покори Воробьёвы горы!» по химии Очный тур 01 год 1. Рассчитайте массу семи атомов фосфора. M (P) 31 m 7 7 = 3.0 10 г. N 3 A.010 Ответ: 3.0 10 г. РОСТОВ Вариант 11. Газовая смесь

Входной контроль 9 класс (естественнонаучный) Вариант 1 1. Схема распределения электронов по электронным слоям: 1s 2 2s 2 2p 4 соответствует атому 1) хлора 2) фтора 3) кислорода 4) серы 2. В каком ряду

Очный этап. 11 класс. Решения. Задание 1. Смесь трёх газов А,В,С имеет плотность по водороду равную 14. Порция этой смеси массой 168 г была пропущена через избыток раствора брома в инертном растворителе

Теоретический тур 9 класс 9 класс Задача 1. Раствор, содержащий 5,55 г гидроксида кальция, поглотил 3,96 г углекислого газа. Какая масса осадка образовалась при этом? Сa(OH) 2 + CO 2 = СaCO 3 + H 2 O (1)

1. Взаимосвязь различных классов неорганических веществ При решении задач такого типа особо отметим: 1. Большинство реакций в предлагаемой цепочке превращений окислительно-восстановительные реакции. Поэтому

Химия. 9 класс. Вариант ХИ90103 Ответы к заданиям задания Ответ 16 23 17 24 18 112 19 214 Химия. 9 класс. Вариант ХИ90104 Ответы к заданиям задания Ответ 16 25 17 15 18 341 19 323 Химия. 9 класс. Вариант

Химия 11 класс. Демонстрационный вариант 3 (90 минут) 3 Диагностическая тематическая работа 3 по подготовке к ЕГЭ по ХИМИИ по темам «Строение веществ: строение атома, химическая связь, кристаллические

Проект Проект Государственная (итоговая) аттестация 2010 года (в новой форме) по ХИМИИ обучающихся, освоивших основные общеобразовательные программы Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов

Всероссийская олимпиада школьников по химии, 2013/14 год I этап 10 класс Задача 1. Восстановите левую или правую часть уравнений следующих химических реакций 1) MnBr 2 + Br 2 + 2H 2 O 2) 2CaCO 3 + 2H 2

Тренировочная работа по подготовке к ОГЭ по ХИМИИ 13 марта 2015 года 9 класс Вариант ХИ90403 Выполнена: ФИО класс Инструкция по выполнению работы Данная диагностическая работа представлена по типу первой

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП 8 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из 6 задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал наибольшие

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Медь и ее тайна (исследование взаимодействия серной кислоты с медью)

Краткая информация о проведении проверочной работы по химии 9-го класса Проверочная работа состоит из двух частей, включающих в себя 22 задания. Часть 1 содержит 19 заданий с кратким ответом, часть 2 содержит

Задания Олимпиады по химии с решениями Задача 1 Потенциал ионизации (U) атома или иона определяется как работа, которая требуется для отрыва электрона от атома или иона и удаления его на бесконечно большое

Задания 9 класса 1. Положительную степень окисления азот проявляет в соединении: 1. NO 3. Na 3 N 2. NH 3 4. N 2 H 4 2. Металлический натрий не реагирует с: 1. HCl 2. O 2 3. К основным оксидам относится:

Вариант 2 1. Ион ХО 4 содержит 50 электронов. Определите неизвестный элемент и напишите уравнение взаимодействия Х в виде простого вещества с холодным раствором гидроксида натрия. (6 баллов) Решение. Неизвестный

Класс Москва 2010

ЗАДАНИЯ С РЕШЕНИЯМИ

8-1. Названия веществ, простых или сложных часто употребляются в словосочетаниях. Определите эти вещества и допишите предложенные словосочетания:

_____________ дыра

Активированный _____________

________________ , _______________ , ______________ век

Дистиллированная ____________

_________________ клей

__________________ недостаточность

________________ лампа

________________ _________________ ложка

РЕШЕНИЕ.

Озоновая дыра; железный, медный или бронзовый век; силикатный клей; кислородная недостаточность; неоновая лампа; активированный уголь; дистиллированная вода; серебряная или золотая ложка.

8-2. Восстановите пропуски в уравнениях реакций, не изменяя приведенных коэффициентов:

2Li +…. = 2LiOH + H 2

2C 2 H 2 + 5….= …. + 2H 2 O

…. + 6HCl = 2 FeCl 3 +

CuO + …. = H 2 O +….

KOH +…. = K 2 CO 3 + H 2 O

РЕШЕНИЕ.

2 Li + 2Н 2 О = 2LiOH + H 2

2C 2 H 2 + 5О 2 = 4СО 2 + 2H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HCl = 2 FeCl 3 + 3H 2 O

CuO + H 2 = H 2 O + Cu

KOH + CO 2 = KHCO 3

8-3. В состав человеческого организма входит в среднем по массе 65% кислорода, 18% углерода, 10% водорода, 0,15% натрия и 0,15% хлора. Расположите выше названные химические элементы в порядке уменьшения числа их атомов, содержащихся в организме человека.

РЕШЕНИЕ.

1) Расчет количества вещества атомов каждого элемента по формуле

n(Э) = m(Э)/A r (Э)

n(O) = m(O)/A r (O) = 65:16=4,06 моль атомов кислорода

n(C) = m(C)/A r (C) = 18:12= 1,5 моль атомов углерода

n(H) = m(H)/A r (H) = 10:1=10 моль атомов водорода

n(Na)= m(Na)/A r (Na) = 0,15:23=0,065 моль атомов натрия

n(Cl) = m(Cl)/A r (Cl) = 0,15:35,5=0,0042 моль атомов хлора

2) Число атомов элемента связано с количеством вещества элемента прямопропорционально.

Сравнивая величины количества вещества атомов каждого элемента, получаем, что в порядке уменьшения атомы располагаются в следующей последовательности:

водород, кислород, углерод, натрий, хлор.

8-4. В лаборатории приготовили водный раствор этилового спирта (С 2 Н 5 ОН) с массовой долей 10%. Плотность раствора спирта равна 0,98 г/мл. Рассчитайте число молекул спирта в 1 мл такого раствора.

РЕШЕНИЕ.

1) m(раствора) = 1·0,98=0,98 г

2) m(вещества) = 0,98·0,1=0,098 г

3) n(вещества) = 0,098:46=0,002 моль

4) N(молекул) = 6,02·10 23 ·0,02= 1,2· 10 22 молекул

8-5. Ученик 6 класса, который еще не изучает химию и не знаком с правилами поведения в химической лаборатории, случайно уронил несколько 3 банки с веществами: 1) CuSO 4 ∙5H 2 O, 2) CuO, 3) Cu. Банки разбились, вещества перемешались. Предложите способ, позволяющий извлечь из смеси (выделить в чистом виде) максимальное число компонентов.

РЕШЕНИЕ.

1) Обработка водой.

Сульфат меди растворится, оксид меди и медь – не растворяются.

2) Фильтрование. На фильтре останется смесь оксида меди и меди.

3) Раствор медного купороса оставить на несколько суток для кристаллизации. Упаривание хуже – получим большей частью безводный сульфат.

4) Остаток оксида меди и меди обрабатываем раствором соляной кислоты. Медь остается, оксид переходит в раствор в виде хлорида (кислота и, соответственно, соль могут быть другими).

5) Хлорид меди отделяем от меди фильтрованием. Из раствора осаждаем гидроксид.

6) Гидроксид меди прокаливаем.

7*. полученный оксид меди будет содержать немного примеси хлорида (или сульфата) натрия. Промываем водой и сушим.

Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии

Класс Москва 2010

ЗАДАНИЯ С РЕШЕНИЯМИ

9-1. Агроном заказал удобрения. Привезли 5 мешков, наполненных белыми гранулами, но без этикеток. В накладной были указаны следующие удобрения: натриевая селитра, аммиачная селитра, хлорид аммония, сульфат аммония, мочевина. Каким образом агроном может определить содержимое мешков, если в его распоряжении имеются вода и еще 3 необходимых реактива. Опишите его действия и приведите уравнения необходимых реакций.

РЕШЕНИЕ.

1) Приготовить растворы веществ, разделить их на четыре порции.

2) Подействовать на каждый раствор первой порции раствором щелочи.

Аммиачная селитра и сульфат аммония при действии щелочи дают аммиак − газ с характерным запахом.

NH 4 + + OH − = NH 3 + H 2 O

Затем сульфат аммония и аммиачную селитру можно различить по реакции с раствором хлорида бария

SO 4 2− + Ba 2+ = BaSO 4 ↓ - белый осадок

3) Подействовать на оставшиеся растворы раствором нитрата серебра для обнаружения хлорид-иона

Cl − + Ag + = AgCl↓

4) Растворы с натриевой селитрой и мочевиной нагреть до кипения. Мочевина при нагревании разлагается с выделением аммиака, который определяется по характерному запаху.

(NH 4) 2 CO + H 2 O = 2NH 3 + CO 2

5) Раствор с натриевой селитрой определяется по остаточному принципу.

На случай, если агроном не различает запахи, в первом и четвертом опыте необходимо к выделяющимся газам поднести влажную индикаторную бумажку, которая покажет щелочную среду.

9-2. Газ, полученный в результате обжига природного пирита, растворили в 136,4 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 8% и плотностью 1,1 г/мл. В результате образовался раствор, в котором молярные концентрации кислой и средней соли оказались равны. Определите массу использованного пирита, если он содержал 20% (по массе) не окисляющихся примесей.

РЕШЕНИЕ.

4FeS 2 + 11 O 2 = 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 (1)

SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O (2)

SO 2 + Na 2 SO 3 + H 2 O = 2NaHSO 3 (3)

1) m(раствора NaOH) = 1,1∙136,4 = 150,04 г

m(NaOH) = 150,04 ∙0,08 = 12,00 г

n(NaOH) = 12,00 / 40 = 0,3 моль

2) Вначале получается средняя соль SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O

0,15моль 0,3моль 0,15моль

Затем образуется кислая соль SO 2 + Na 2 SO 3 + H 2 O = 2NaHSO 3

х моль х моль 2х моль

Останется (0,15-х) моль Na 2 SO 3

3) По условию задачи в конечном растворе n(Na 2 SO 3) = n(NaНSO 3) ,

т.е. 0,15-х = 2х; 0,15=3х; х=0,05

Следовательно, n(SO 2) общ. = 0,15 + 0,05 = 0,20 моль

4) 4FeS 2 + 11 O 2 = 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2

0,1 моль 0,2 моль

m(FeS 2) чист. = 120∙0,1 = 12,00 г

Масса образца пирита составит m(FeS 2) = 12,00 / 0,8 = 15,00 г

Ответ: 15 г.

9-3. Определите формулу соли, если известно, что она состоит из трёх элементов: азота, водорода и кислорода. Массовая доля азота в ней составляет 43,75 %. Известно, что при нагревании этой соли не образуется твердого остатка. Напишите уравнение реакции термического разложения этой соли.

РЕШЕНИЕ.

1) Соли состоят из катионов и анионов. Значит, в состав катиона входит азот и в состав аниона также. Вероятнее всего, это: катион аммония и анион, содержащий азот, нитрат или нитрит.

NH 4 + и NO х ¯ , соль имеет формулу NH 4 NO х, это могут быть нитрат или нитрит аммония - NH 4 NO 3 и NH 4 NO 2

2) Вычисление молярной массы предполагаемой соли и нахождение её формулы

М(NH 4 NO 3) = 14+4+14+16∙3 = 80 г/моль

М(NH 4 NO 2) = 14+4+14+16∙2 = 64 г/моль

ω=m(N)/М(NH 4 NO х);

М(NH 4 NO 3) = m(N)/ω; М(NH 4 NO 3) = 28/0,4375 = 64

Искомая соль – нитрит аммония NH 4 NO 2

3) Уравнение реакции

NH 4 NO 2 = N 2 + 2H 2 O

9-4. На схеме приведены превращения вещества Х

Предложите Х и запишите уравнения соответствующих превращений.

РЕШЕНИЕ.

2СО + O 2 =2СО 2

СО + Cl 2 = СОCl 2

5СО+ I 2 O 5 = 5СО 2 + I 2

4СО + Ni = Ni(CO) 4

9-5. Напишите уравнения реакций к схеме превращений

РЕШЕНИЕ.

боксит → А - 2Al 2 O 3 4Al + 3O 2 ; C + O 2 = CO 2

расплав катод анод окисление анода

А → Б - 2Al + 2NaOH конц. + 6H 2 O гор. = 2Na + 3H 2

А → Д - 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2

Д → Б - AlCl 3 + 4NaOH = Na + 3NaCl (возможно Na 3

Б → В - Na + CO 2 = Al(OH) 3 + NaHCO 3

В → Г - Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 +2H 2 O

Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии

Класс Москва 2010

ЗАДАНИЯ С РЕШЕНИЯМИ

10-1. Восстановите левую часть приведенных ниже уравнений химических реакций.

………→ Br 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + 2H 2 O

………→ I 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

………→ t 3Fe + N 2 + 3H 2 O

………→ BaSO 3 ↓ + K 2 SO 3 + 2H 2 O

………→ t K 3 PO 4 + 2NH 3 + 3H 2 O

РЕШЕНИЕ.

2KBr + MnO 2 + 2H 2 SO 4 → Br 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + 2H 2 O

2HI + 2HNO 3 конц. → I 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3FeO + 2NH 3 → t 3Fe + N 2 + 3H 2 O

Ba(HSO 3) 2 + 2KOH → BaSO 3 ↓ + K 2 SO 3 + 2H 2 O

(NH 4) 2 HPO 4 + 3KOH → t K 3 PO 4 + 2NH 3 + 3H 2 O

10-2. Вычислите массовую долю азотной кислоты в растворе, в котором число атомов водорода равно числу атомов кислорода.

РЕШЕНИЕ.

Пусть n(HNO 3) = х моль

n(Н 2 О) = у моль

Тогда N(H)=(x+2y)N A

По условию x+2y=3x+y, откуда у=2х

ω(HNO 3) = =0,6364 (63,64 %)

10-3. Напишите уравнения реакций к схеме превращений:

С0 → С-4 → С-4 → С+4 → С0 → С-1 + С+2

РЕШЕНИЕ.

3С + 4Al = t Al 4 C 3

Al 4 C 3 + 12 H 2 O = 4Al (OH) 3 + 3CH 4

CH 4 + 2O 2 = СО 2 + 2H 2 O

СО 2 + 2Mg = 2MgO+C

3C+СаO = t СаС 2 + СО

10-4. Озонолиз и окислительная деструкция используются как аналитический метод, дающий возможность установить положение двойных связей в органических соединениях. Определите строение вещества, брутто-формула которого С 5 Н 8 , если в процессе его озонолиза с последующим гидролизом образуются пропандиаль и формальдегид, а при жестком окислении перманганатом калия в присутствии серной кислоты образуютя углекислый газ и дикарбоновая кислота (пропандиовая). Приведите уравнения соответствующих реакций.

РЕШЕНИЕ.

Для воссоздания строения исходного соединения следует записать формулы веществ, образующихся при озонолизе, в последовательности согласно приведенной информации. В исходном соединении 5 атомов углерода, в одном из продуктов (пропандиаль) – 3 атома, поэтому формальдегид образуется из оставшихся двух атомов углерода в соотношении к пропандиалю 2:1. Таким образом, правильная запись будет выглядеть следующим образом:

Таким образом, неизвестное вещество – пентадиен-1,4.

Уравнения реакций:

Гидролиз озонида проводится в присутствии восстановителя, чтобы восстанавливать образующийся в процессе реакции пероксид водорода и не допускать дальнейшего окисления получающихся альдегидов (для правильного ответа участникам достаточно указать в качестве продукта гидролиза Н 2 О 2).

Для воссоздания строения исходного соединения при использовании окислительной деструкции следует знать, что при окислении соединений с терминальным (концевым) расположением кратных связей образуется углекислый газ, в остальных случаях образуются либо карбоновые кислоты, либо дикарбоновые кислоты, кетокислоты или кетоны.

CH 2 =CH-CH 2 -CH=CH 2 +4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 →2CO 2 +HOOC-CH 2 -COOH+2K 2 SO 4 +4MnSO 4 +8H 2 O

Анализ продуктов окислительной деструкции подтверждает строение искомого соединения пентадиен-1,4.

10-5. Три углеводорода А, Б и В имеют одинаковый элементный состав и одинаковое количество вещества. Для полного сжигания 1 моль углеводорода А требуется такой же объем кислорода, что и для сжигания смеси 1 моль углеводорода Б и 1 моль углеводорода В. Углеводороды Б и В изомерны между собой и других изомеров не имеют. Углеводород А при окислении образует соединение с тем же числом углеродных атомов. Его бромирование приводит только к одному монобромпроизводному. Определите возможные структурные формулы этих углеводородов. Напишите уравнения соответствующих реакций, используя структурные формулы, укажите условия их протекания.

РЕШЕНИЕ.

Очевидно, что число углеродных атомов в молекуле углеводорода А равно суммарному числу атомов в углеводородах Б и В.

Элементный состав углеводородов не изменяется в зависимости от числа атомов углерода только в гомологических рядах, отвечающих общей формуле С n H 2 n .

ω(С) = = 0,8571 (85,71 %)

ω(С) = = 0,1429 (14,29 %)

следовательно, поиск углеводородов А, Б, В следует направить на алкены и циклоалканы, отвечающие общей формуле С n H 2 n .

Углеводород А не может быть алкеном, так как при окислении алкенов образуются карбоновые кислоты или карбонильные соединения с меньшим числом углеродных атомов.

С 6 H 12 HOOC-(CH 2)-COOH

(С 6 Н 10 О 4 адипиновая кислота)

Углеводород А не может быть алкеном, так как при галогенировании алкенов образуются дигалогенпроизводные

С 6 H 12 + Br 2 С 6 H 11 Br + HBr

Бромциклогексан (монобромпроизводное)

Углеводороды Б и В изомерны, следовательно отвечают молекулярной формуле С 3 Н 6 .

Этой формуле соответствуют пропен и циклопропан. Они изомерны друг другу и других изомеров не имеют. 2балла

I. (А) С 6 H 12 + 9О 2 = 6СО 2 + 6Н 2 О

II. (Б и В) С 3 Н 6 + 4,5О 2 = 3СО 2 + 3Н 2 О

V(О 2) I = V(О 2) II + V(О 2) III

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-29

Класс

Задача 8 – 1 (7 баллов). Всмеси находятся строительный песок, сахарный песок, парафин, железные опилки. Как разделить эту смесь веществ?

Задача 8 – 1 (7 баллов) . Решение. 1. С помощью магнита выделим из смеси железо (1 балл) . 2. Приливаем к смеси воду (1 балл) . 3. Парафин нерастворим в воде. Его можно аккуратно собрать с ее поверхности (2 балла) . 4. Сахар растворился в воде. Отделяем водный раствор сахара от песка при помощи фильтрования (2 балла) . 5. Выпаривая воду, получаем сахар(1 балл.) .

Задача 8 – 2 (4 балла) . Какие химические элементы названы в честь России, Франции, Польши? Какой элемент впервые открыт на Солнце?

Задача 8 – 2 (4 балла) . Решение. 1. Элемент рутений (Ru) назван в честь России (1 балл). 2.Элемент полоний (Ро) назван в честь Польши (1 бал). 3.Элемент франций (Fr) назван в честь Франции (1 балл) . 4. Элемент гелий (Не) впервые открыт на Солнце (1 балл) .

Задача 8 – 3 (6 баллов) . Ранним весенним утром, когда температура окружающего воздуха была еще 0°С, а давление 760 мм. рт. ст., три товарища, прогуливая своих собак, увидели бутылку на газоне. «Она пуста», – сказал один из них. «Нет, она полна до краев, и я знаю формулу вещества, которым она заполнена», – сказал другой. «Оба вы неправы», – сказал третий и для убедительности провел расчет количества вещества и числа частиц, содержащихся в бутылке. Объем бутылки 0,7 л. Повторите доводы и вычисления третьего из товарищей.

Задача 8 – 3 (6 баллов) . Решение. 1. В бутылке находится воздух. Поэтому ее нельзя считать пустой (1 балл) . 2. Поскольку воздух – это смесь веществ, то нельзя говорить об одном веществе, из которого состоит воздух(1 балл) . 3. Температура воздуха 0°С, и давление 760 мм. рт. ст., соответствуют нормальным условиям. При этих условиях в соответствии с законом Авогадро объем 0,7 л может занимать газ количеством вещества, равным n = = 0,03125 моль (2 балла). 4. В этом количестве вещества (воздуха) содержится число частиц (различных молекул – в основном кислорода, азота и аргона), равное

N = n ∙ (N A) = 0,03125∙ (6,02 ∙ 10 23) = 0,188 ∙ 10 23 частиц (2 балла).

Задача 8 – 4 (2 балла) . В 1820 году в Лондоне разразился скандал. На одном из аристократических приемов известный ювелир сказал графине, хозяйке дома: «У вас, миледи, в перстне не алмаз, а подделка!» Как ювелир смог тут же доказать графине свою правоту?

Задача 8 – 4 (2 балла) . Решение. По внешнему виду страз отличить от алмаза трудно, но его происхождение выдает недостаточная твердость: он не царапает стекло.

Задача 8 – 5 (6 баллов). Используя только 11 букв, которые входят в название элемента номер 91 в периодической системе Д.И.Менделеева, составьте как можно больше названий других химических элементов. Предложив 6 названий, вы получите максимальный балл.

Задача 8 – 5 (6 баллов).Решение. Актиний, №89. Титан, №22. Иттрий, №39. Торий, №90. Натрий, №11. Криптон, №36.

Задача 8 – 6 (4 балла). Рассчитайте, во сколько раз масса атома кислорода больше массы атома гелия.

Задача 8 – 6 (4 балла). Дано: элементы О (кислород) и Не (гелий). Определить (m – масса атома элемента).

Решение. 1. Ar (O) = и = (2балла)

2. Используя полученные формулы получаем = = = 4 (2 балла).

Задача 8 – 7 (2 балла). Магний с серой соединяется в массовом отношении 3:4. Определите массу магния, который прореагирует с 20 г серы.

Задача 8 – 7 (2 балла). Решение. m (Mg) = ; m(Mg) = = 15 г.

Задача 8 – 8 (6 баллов). Чему равна масса смеси, состоящей из 10 моль газообразного водорода и 5 моль кислорода?

Задача 8 – 8 Решение. 1. Определяем массу кислорода, входящего в состав смеси: m(О 2) = n(О 2) ∙ М(О 2); m(О 2) = 5 моль∙32г/моль = 160 г (2 балла). 2. Рассчитываем массу водорода, входящего в состав смеси: m(Н 2) = n(Н 2) ∙ М(Н 2); m(Н 2) = 10 моль∙2г/моль = 20 г (2 балла). 3. Вычисляем массу смеси кислорода и водорода: m(смеси) = m(Н 2) + m(О 2); m(смеси) = 20г + 160 г = 180 г (2 балла).

Задача 8 – 9 (6 баллов). Определите общее количества вещества (в молях), которое содержится в 800 г 15%-ного по массе водного раствора нитрата кальция.

Задача 8 – 9 (6 баллов).Решение. 1. В задании требуется определить число молей двух веществ: нитрата калия и воды, из которых состоит раствор (2 балла) . 2.Условию задания соответствует выражение для доли (в. мас. %) растворенного вещества 15 = , откуда =120г. М (КNO 3) = 101г/моль. Массе соли m (KNO 3) = 120 г соответствует ее количество, равное n(КNO 3) = = = 1,19 моль (2 балла).

Масса воды в растворе массой 800 г. равна m (H 2 O) ==800 – m (KNO 3) = 800 – 120 = 680 г. Этой массе воды соответствует ее количество, равное n(H 2 O) = = =37,8 моль (2 балла) .

Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по химии

Класс

Задача 9 - 1 (5 баллов) . Две пробиркинаполнены на одну треть каждая прозрачными растворами гидроксида натрия и хлорида алюминия. Количества растворенных веществ в растворах эквивалентны друг другу, т.е. реактивы после смешивания полностью прореагируют между собой без остатка с образованием максимального количества осадка. Имея только эти две пробирки с растворами и ничего более, распознайте пробирку с раствором щелочи и пробирку с раствором соли. Ответ мотивируйте.

Задача 9 - 1 (6 баллов) . Решение. 1. Все зависит от порядка сливания (что к чему приливать (2 балла) . 2. Если к раствору хлорида алюминия приливать по каплям раствор гидроксида натрия, то осадок будет образовываться сразу же после первых капель добавленного раствора щелочи: AlCl 3 + 3NaOH =Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl (2балла) . Если же к раствору гидроксида натрия приливать по каплям раствор хлорида алюминия, то избыток щелочи на начальном этапе будет препятствовать образованию осадка; осадок будет образовываться только с добавлением последних порций раствора соли (2 балла).

Задача 9 – 2 (6 баллов). Твердое, белое, дымящееся на воздухе вещество, принесли из цеха, где делают мороженое, поместили в стакан с дистиллированной водой. Кусок «исчез». В получившемся растворе лакмус изменяет окраску на красную. Известно, что относительная плотность этого вещества по воздуху в газообразном состоянии 1,5. Назовите вещество.

Задача 9 – 2 (6 баллов). Решение. Речь идет о твердом оксиде углерода (IV) – «сухом льде». Применяют его для охлаждения, например, мороженого, металла (2балла).

Возможные уравнения реакций: СО 2 + Н 2 О ⇄Н 2 СО 3 (1 балл); СО 2 + Са(ОН) 2 = СаСО 3 ↓ + Н 2 О (1 балл); СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Са(НСО 3) 2 (1 балл); СО 2 + СаО = СаСО 3 (1 балл) .

Задача 9 – 3 (9 баллов). Определите массовые доли (в %) сульфата железа (II) и сульфида алюминия в смеси, если при обработке 25 г этой смеси водой выделился газ, который полностью прореагировал с 960 г 5%-ного раствора сульфата меди.

Задача 9 – 3 (9 баллов). Решение. 1) Составлены уравнения реакций: Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S; CuSO 4 + H 2 S = CuS +H 2 SO 4 (2 балла). 2) Рассчитано количество вещества сероводорода: n (CuSO4) = 960 ∙ 0,05 / 160 = 0,3 моль; n(H 2 S) = n(CuSO4) = 0,3 моль (2 балла). 3) Рассчитаны количество вещества и массы сульфида алюминия и сульфата железа(II): n (Al 2 S 3) = n (H 2 S) = 0,1моль; m(Al 2 S 3) = 0,1∙150 =15 г; m(FeSO 4) = 25 -15 = 10 г (3 балла). 4) Определены массовые доли сульфата железа(II) и сульфида

алюминия в исходной смеси: ω(FeSO4) = 10 / 25 = 0,4, или 40%; ω (Al 2 S 3) =15 / 25 = 0,6, или 60% (2 балла).

Задача 9-4. «Когда в густой крепкой купоросной водке, с которой четыре доли воды смешано, влитую в узкогорлую стклянку, положены будут железные опилки, тогда выходящий пар от свечного пламени загорается… Иногда случается, что загоревшийся пар стклянку с великим треском разрывает» (М. В. Ломоносов, Полное собрание сочинений, – М.: 1953, т. 1, стр. 474).

1. Определите массовую долю (%) растворённого вещества в разбавленной «купоросной водке», если исходная массовая доля в «крепкой купоросной водке» составляла 98 %, а доли воды при разбавлении были взяты по массе.

2. Напишите уравнения реакций железа с раствором «купоросной водки» и горения «выходящего пара».

3. Напишите 3 уравнения реакций, которые могут протекать при взаимодействии железных опилок с раствором «купоросной водки» в зависимости от ее концентрации.

4. Определите соотношение объёмов разбавленного раствора «купоросной водки» (плотность 1,2 г/см 3) и «выходящего пара» при нормальных условиях, если принять протекание химических процессов количественными.

Задача 9- 4 (автор – Жиров А. И.). Решение. Пусть было 100 г концентрированного раствора. (Содержание «купоросной водки» – серной кислоты – 98 г) Тогда масса добавленной воды составит 400 г. Общая масса раствора – 500 г. Массовая доля серной кислоты составит 98: 5 = 19,6 (%).

1. При взаимодействии железа с разбавленной серной кислотой образуется сульфат железа (II) и водород:

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

2. При более высокой концентрации кислоты наряду с водородом могут выделяться сероводород и сера:

4Fe + 5H 2 SO 4 = 4FeSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Fe + 4H 2 SO 4 = 3FeSO 4 + S + 4H 2 O

Концентрированная серная кислота образует оксид серы (IV) и cульфат железа (III):

2Fe + 6H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

4. Литр разбавленного раствора серной кислоты имеет массу 1200 г и содержит 0,196 ∙ 1200 = 235,2 г серной кислоты, что составляет 2,4 моль кислоты. Тогда при полном взаимодействии кислоты с железом выделяется 2,4 моль водорода или 2,4 · 22,4 = 53,76 (л). Объём выделяющегося водорода в 53,76 раз больше объёма разбавленной серной кислоты (или объём кислоты в 53,76 раз меньше объёма водорода).

Система оценивания

1. Расчёт концентрации – 5 баллов

2. Реакция с железом – 2 балла

3. Горение водорода – 1 балл

4. Три реакции по 2 балла – 6 баллов

5. Соотношение объёмов – 6 баллов

ИТОГО: 20 баллов

Задача 9-5. Ниже представлена таблица, описывающая взаимодействие растворов бинарных солей калия и элементов X 1 , X 2 , X 3 иX 4 , расположенных в одной группе периодической таблицы, с растворами нитратов серебра, свинца и ртути.

1. Определите соли элементов X 1 , X 2 , X 3 иX 4 .

2. Напишите уравнения взаимодействия бинарных солей элементов X 1 , X 2 , X 3 иX 4 с нитратами серебра, свинца и ртути. В уравнениях обязательно укажите вещество, выпадающее в осадок.

3. Напишите уравнения взаимодействия твёрдых бинарных солей калия элементов X 1 , X 2 , X 3 иX 4 с концентрированной серной кислотой.

4. При взаимодействии смеси сухих солей LiX 2 , NaX 2 и KX 2 массой 5,85 г с концентрированной серной кислотой образовалось 12,0 г гидросульфатов. Определите объём (при 30 °С и 130 кПа) газа, который может выделится.

Задача 9-5 (автор – Антонов А. А.). Решение. 1. Нитрат свинца и нитрат серебра являются качественными реагентами на галогены. При этом фторид серебра является растворимым. Значит, зашифрованные элементы являются галогенами. Фторид серебра, как указано выше, является растворимым, значит KX 3 – KF. Белый осадок при взаимодействии с нитратом серебра образуют хлориды, значит KX 2 – KCl. Самыми интенсивно окрашенными являются йодиды серебра и свинца, тогда KX 1 – KI, а KX 4 – KBr.

KX 1 – KI, KX 2 – KCl, KX 3 – KF, KX 4 – KBr.

3. KX 1: 2KI + 3H 2 SO 4 → 2KHSO 4 + I 2 + SO 2 + 2H 2 O или

6KI + 7H 2 SO 4 → 6KHSO 4 + 3I 2 + S + 4H 2 O или

8KI + 9H 2 SO 4 → 8KHSO 4 + 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O

KX 2: KCl + H 2 SO 4 → KHSO 4 + HCl

KX 3: KF + H 2 SO 4 → KHSO 4 + HF

KX 4: KBr + H 2 SO 4 → KHSO 4 + HBr или

2KBr + 3H 2 SO 4 → 2KHSO 4 + Br 2 + SO 2 + 2H 2 O

Во всех случаях будет образовываться кислая соль, так как используется концентрированная серная кислота, т. е. имеется значительный избыток кислоты.

4. Запишем уравнения всех реакций:

LiCl + H 2 SO 4 → LiHSO 4 + HCl

NaCl + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + HCl

KCl + H 2 SO 4 → KHSO 4 + HCl

Пусть во взаимодействия вступило x моль серной кислоты, тогда в результате выделилось x моль хлороводорода. Масса реакционной смеси до взаимодействия 5,85 + 98x , а после взаимодействия 12 + 36,5x . По закону сохранения массы

5,85 + 98x = 12 + 36,5x ,

откуда x = 0,1 моль. Значит V = νRT /p = 0,1∙8,31∙303:130 = 1,94 л

Система оценивания:

1. По 1 баллу за верное определение каждого вещества (элемента) 4 балла. Примечание для проверяющих: если угадана группа (т. е. что зашифрованы галогены), но в неправильном порядке, то не более 1 балла за данный пункт.

2. 9 уравнений по 1 баллу. 9 баллов.

3. 4 уравнения по 1 баллу. 4 балла

Примечание для проверяющих: в реакции с бромом и йодом засчитывать любую одну реакцию. Если вместо гидросульфатов указаны сульфаты, то 0,5 балла за реакцию.

4. По 0,5 балла за уравнения с хлоридами лития и натрия. За расчёт числа молей 1,5 балла.
За расчёт объёма 0,5 баллов. всего 3 балла.

9 класс

Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии прошел с достаточно большим числом участников - 197 человек. но не порадовал своими результатами. Примерно четверть всех участников (50 человек) получили за свои работы 0 баллов, еще около 100 человек набрали от 1 до 10% баллов и только пятеро преодолели 50%-ный барьер.

Право принять участие в областном этапе Всероссийской олимпиаде предоставлено десяти лучшим участникам. Среди них - два призера прошлогодней олимпиады школьников 8 класса: Зданович Александр и Корякин Федор.

Оказалось, что из двухсот лучших химиков 9 класса четверть не знает и не может

Написать уравнение реакции: серной кислоты со щелочью (задача 1);
- диссоциации хлорида алюминия;
- хлорида алюминия с нитратом серебра;
- хлорида алюминия с раствором щелочи (задача 2);
- карбоната магния с серной кислотой (задача 3);
- образования оксида углерода(IV) из простых веществ - термохимическое;
- образования оксида кальция из простых веществ - термохимическое (задача 4);
Рассчитать
- массу растворенного вещества по массовой доле (задача 1);
- количество вещества по числу частиц (задача 2);
- тепловой эффект реакции по массе вещества и теплоте (задача 4);
- количество вещества по массе вещества (задача 5);

Потому, что если бы они знали и умели выполнить хотя бы один из этих простейших элементов решения задачи - у них бы уже не было 0 баллов. А если бы они смогли сделать это все - таких баллов у них уже было бы как минимум 25%. И список этих простейших элементов можно продолжить.

10 класс

Десятиклассников среди участников муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии оказалось существенно меньше - 114 человек. Но и здесь треть участников (36 человек) получили нулевые баллы. 50%-ный барьер преодолели всего четверо. Среди них и два участника областной олимпиады прошлого года: Саликов Зуфар и Гаврилова Алиса. Право выступить на областной олимпиаде получили лучшие из учащихся 10 класса:

Чего не смогла сделать треть из 114 лучших химиков 10 класса:

Написать уравнение реакции: получения HCl из хлоридов(задача 1);
- алкена с хлором (в общем виде) (задача 2);
- сульфата аммония и NaOH;
- аммиака с растворами кислот (задача 3);
- разложения нитрата натрия;
- разложения нитрата меди (задача 4);
- горения бензола - термохимическое;
- горения ацетилена - термохимическое;
- образования бензола из ацетилена (задача 5);
Рассчитать массу раствора по объему и плотности;
- массу растворенного вещества по массовой доле;
- количество вещества по массе вещества(задача 1,3);
- количество вещества по объему газа (задача 4);
- тепловой эффект реакции по массе вещества и теплоте (задача 5);
Объяснить образование иона аммония (задача 3);
- назначение ацетиленовой горелки (задача 5);

Любой из этих элементов дал бы участнику 1 балл, а их сочетание принесло бы 15 баллов. 15 и более баллов смогли набрать всего 9 человек.

11 класс

Наиболее определиться в своей любви к химии должны были учащиеся 11-х классов. Их оказалось 109 человек, и нулевых результатов здесь было всего 20. Но 50%-ный барьер смогли преодолеть трое. Тем не менее девяти лучшим участникам предоставлена возможность проявить себя на областной олимпиаде:

Чего нужно было не знать и не уметь, чтобы суметь получить 0 баллов в 11-м классе:

Написать уравнение реакции: горения сахарозы по известной формуле;
- взаимодействия КОН с углекислым газом (задача 1);
- оксида алюминия с содой при сплавлении (задача 2);
- получения бертоллетовой соли (задача 3);
- электролиза сульфата меди (хотя бы катодного процесса) (задача 4);
- диссоциации серной кислоты;
- получения серной кислоты (задача 5);
Рассчитывать количество растворенного вещества по объему и плотности раствора и массовой доле(задача 1,2,4);
- количество вещества по молярной концентрации (задача 5);
- pH по концентрации ионов водорода (задача 5);
Объяснить что такое бертоллетова соль,
- какое вещество входит в намазку спичечного коробка;
- какое устройство защищает легкие от вредного газа (задача 3);
- какая кислота содержится в "кислых дождях";
- что такое рН (задача 5);

Этого хватило бы, чтобы набрать 17 баллов, смогли с этим справиться всего 6 человек из 109.

Итак, известны сроки проведения областного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии - 30 января-1 февраля 2010 года. Определен состав ее будущих участников. Пожелаем им плодотворной подготовки и успешного выступления!

Другие материалы по проведению областных олимпиад школьников 2010 года представлены на

Задание 1. (10 баллов) Правые части

По правой части с коэффициентами восстановите формулы веществ и коэффициенты в левой части уравнений реакций:

1. … + … + … = 2Na 2 CrO 4 + 3NaNO 2 + 2CO 2
2. … + … = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O
3. … + … + … = 2Na 3 + 3S + 4NaOH
4. … + … = 2CrBr 3 + 3Br 2 + 7H 2 O + 2NaBr
5. … + … = K 3 + 2K 2 SO 4
6. … + … = 2Cr(OH) 3 + H 2 CrO 4 + 12HF
7. … + … = Cr 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 2H 2 O + 4HCl
8. … + … = 2Na 3 + 3Na 2 S
9. … + … = 2CrCl 3 + 12CO
10. … + … = 2Na 2 CrO 4 + H 2 O

Решение .

1. Cr 2 O 3 + 3NaNO 3 + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + 3NaNO 2 + 2CO 2
2. 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O
3. 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 O + 3Na 2 S = 2Na 3 + 3S + 4NaOH
4. Na 2 Cr 2 O 7 + 14HBr = 2CrBr 3 + 3Br 2 + 7H 2 O + 2NaBr
5. KCr(SO 4) 2 + 6KOH = K 3 + 2K 2 SO 4
6. 3CrF 4 + 10H 2 O = 2Cr(OH) 3 + H 2 CrO 4 + 12HF
7. 2CrCl 2 + 4H 2 SO 4 (конц.) = Cr 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 2H 2 O + 4HCl
8. Cr 2 S 3 + 12NaOH(конц.) = 2Na 3 + 3Na 2 S
9. 2Cr(CO) 6 + 3Cl 2 = 2CrCl 3 + 12CO
10. Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaOH = 2Na 2 CrO 4 + H 2 O

Критерии оценивания:

Каждое уравнение – 1 балл (если верные вещества, но не уравнено – 0,5 балла).

Всего за задачу – 10 баллов.

Задание 2. (10 баллов) «Активное ароматическое соединение»

Ароматическое соединение А состава С 7 H 8 O взаимодействует со щелочами, растворяясь в них, даёт окрашивание с хлоридом железа(III), реагирует с ацетилхлоридом и, при осторожном окислении, даёт продукт состава С 7 H 6 O 3 .

Продукт окисления соединения А при нитровании образует, преимуществен но, один изомер.

1. Приведите структурные формулы всех ароматических соединений состава С 7 H 8
2. Определите, какая из приведённых структур соответствует соединению А ? Обоснуйте свой выбор.
3. Напишите уравнения реакций взаимодействия соединения А с гидроксидом натрия, ацетилхлоридом, с подкисленным раствором перманганата калия, а также уравнение реакции нитрования продукта окисления соединения А.

Решение

1. Молекулярной формуле С 7 H 8 O соответствуют пять ароматических соединений: о -, м — и п -крезолы (метилфенолы), бензиловый спирт и метилфениловый эфир.

бензиловый
спирт

метилфениловый
эфир

2. Из этих пяти изомеров со щёлочами взаимодействуют только крезолы. Они же дают качественную реакцию с хлоридом железа(III). Все три крезола взаимодействуют с ацетилхлоридом и окисляются до гидроксибензойных кислот состава С 7 H 6 O 3 . В гидроксибензойных кислотах имеются активирующая (–OH) и дезактивирующая (–COOH) группы. В этом случае ориентация замещения определяется, главным образом, активирующей группой. При нитровании о — и м -крезолов образуются два и три изомерных мононитро-соединения, соответственно, и только п -гидроксибензойная кислота даёт преимущественно одно нитропроизводное. Следовательно, соединению А соответствует п -крезол (п -метилфенол).

3. Уравнения реакций:

Критерии оценивания.

1. Структурные формулы ароматических соединений, соответствующихмолекулярной формуле С 7 H 8 O, – 3 балла (по 0,5 балла за каждый из крезолов и бензиловый спирт, 1 балл – за простой эфир).
2. Выбор соединения А из межклассовых изомеров С 7 H 8 O и его обоснование – 3 балла (из них – 1 балл за выбор крезола, 2 балла – за обоснование пара -изомера).
3. Уравнения реакций – по 1 баллу, всего – 4 балла .

Всего за задачу – 10 баллов.

Задание 3. (10 баллов) «Расчёт состава газовой смеси»

Смесь ацетилена, этилена и водорода, имеющая относительную плотность по водороду 4,4, содержит 25 % водорода как элемента (по массе).

1. Определите объёмные доли газов в исходной смеси.
2. Напишите уравнения реакций гидрирования углеводородов, составляющих исходную газовую смесь.
3. Определите объёмные доли газов в смеси, полученной после пропускания исходной газовой смеси над никелевым катализатором. (Считайте выход реакций гидрирования равным 100 %.)

Решение

1. Пусть количество вещества исходной смеси газов равно 1 моль, n(С 2 Н 2) = x моль; n(С 2 Н 4) = y моль, тогда n(Н 2) = (1 – x –y) моль. Средняя молярная масса исходной газовой смеси равна:

М ср (исх.) = 4,4·2 = 8,8 г/моль.

8,8 = 26x + 28y +2(1 – x –y) = 24x + 26y +2

24x + 26y = 6,8 (1-е уравнение)

Упрощая, получаем 2-е уравнение:

Решая систему уравнений, находим x = 0,175; y = 0,10.

• φ(С 2 Н 2) = 0,175 = 17,5%;
• φ(С 2 Н 4) = 0,10 = 10%;
• φ(Н 2) = 1 – 0,175 – 0,10 = 0,725 = 72,5%.

2. Уравнения реакций гидрирования ацетилена и этилена:

3. Газовая смесь после пропускания исходной смеси над никелевым катализатором состоит из этана и остаточного водорода.

• n(Н 2)прореаг = n(С 2 Н 2)·2 + n(С 2 Н 4) = 0,45 моль;
• n(Н 2)ост = 0,725 – 0,45 = 0,275 моль;
• n(С 2 Н 6) = n(С 2 Н 2) + n(С 2 Н 4) = 0,275 моль.

Количества вещества этана и остаточного водорода равны, следовательно, равны и их объёмные доли:

φ(С 2 Н 6) = φ(Н 2) = 50%.

Критерии оценивания

1. Расчёт мольной доли ацетилена, этилена и водорода в исходной газовой смеси – 4 баллов (из них – по 1 баллу за составление уравнений для средней молярной массы и массовой доли водорода).
2. Уравнения реакций гидрирования ацетилена и этилена – 2 балла .
3. Определение состава конечной газовой смеси и объёмных долей газов – 4 балла (по 1,5 балла – за количества веществ и 1 балл за объёмные доли).

Всего за задачу – 10 баллов.

Задание 4. (10 баллов) «Органическое основание»

Органическое соединение X , содержащее 11,57% азота (по массе), часто применяется в органическом синтезе в качестве основания. О реакционной способности соединения Х известно следующее: при взаимодействии соединения Х с хлором на свету образуется смесь двух монохлорпроизводных, при реакции с бромом в присутствии бромида железа(III) образуется единственное монобромпроизводное, а окисление Х горячим подкисленным раствором перманганата калия происходит без выделения газа.

1. Установите структуру соединения Х и приведите его систематическое название.
2. Напишите уравнения всех описанных реакций.
3. Приведите уравнение реакции соединения Х с соляной кислотой.

Решение

1. Из описанных свойств вещества Х можно предположить, что оно имеет ароматический характер. Рассчитаем молярную массу вещества Х в предпо- ложении, что в молекуле – один атом азота:

M(X ) = 14 / 0,1157 = 121 г/моль.

Вычитая молярную массу азота, получаем 107 г/моль, что соответствует остатку С8Н11. Таким образом, брутто-формула вещества Х – С 8 H 11 N. Тот факт, что соединение Х реагирует с хлором на свету, говорит о наличии боковых алкильных групп, присоединенных к ароматической системе (причём, как минимум, двух, так как происходит образование двух монохлорпроизводных). Поскольку при окислении подкисленным раствором перманганата калия не происходит выделения газа, можно сделать вывод о том, что алкильные группы представляют собой либо метильные группы, либо радикалы нормального строения длиной от трёх атомов углерода (окисляются в карбоновые кислоты). Наличие в молекуле этильных или изопропильных групп, соединённых с арома- тическим ядром, будет приводить к выделению углекислого газа. Так как бромирование на бромиде железа приводит к единственному монобромпроизводному, можно сделать вывод, что все свободные положения в ароматической системе Х , доступные для реакций замещения, эквивалентны. Анализ брутто-формулы говорит о том, что соединение Х – либо замещенный анилин, либо замещенный пиридин. Однако ни одно производное анилина не удовлетворяет условиям задачи. Из производных пиридина условиям удовлетворяют 2,4,6-триметилпиридин (известный как симм- коллидин) и 3,4,5-триметилпиридин. Последний плохо бромируется в орто- положение, но формально подходит.

(допускается вариант с HBr и свободным пиридином)

Критерии оценивания

1. Расчёт брутто-формулы вещества Х – 2 балла .
2. Структурная формула вещества Х – 3 балла.
3. Название вещества Х – 1 балл.
4. Уравнения реакций – по 1 баллу (всего 4 балла) (0,5 балла за неуравненную реакцию).

Верно написанные уравнения реакций с изомерными анилинами или пиридинами оценивать полным баллом в случае, если количества образующихся продуктов удовлетворяют условию задачи.

Всего за задачу – 10 баллов.

Задание 5. (10 баллов) «Превращения азотсодержащих соединений»

Взаимодействие вещества K , содержащего 15,38% азота (по массе), с водо родом на палладиевом катализаторе приводит к образованию вещества L , активно применяемого в производстве красителей. Кипячение вещества L в безводной уксусной кислоте приводит к образованию белого кристаллического вещества M . Взаимодействие вещества M со смесью концентрированных азотной и серной кислот при нагревании даёт вещество N , при кипячении которого в водном растворе гидроксида натрия образуется продукт O , содержащий 20,29% азота (по массе).

1. Укажите структуры веществ K–O и приведите уравнения всех упомянутых реакций.
2. Приведите промышленный способ получения вещества L .
3. Почему вещество O нельзя получить напрямую из вещества L ?

Решение

1. Описанные в задаче превращения говорят о наличии в веществах K–O ароматического кольца. Найдём молярную массу вещества K , предположив, что в молекуле K один атом азота: 14/0,1538 = 91 г/моль. Вычитая молярные массы азота и шести атомов углерода (бензольное кольцо), получаем 91 – 14 – 72 = 5 г/моль, что соответствует пяти атомам водорода. Однако для брутто-формулы C 6 H 5 N не удаётся подобрать адекватную структуру. Предположим, что в молекуле K два атома азота. Тогда М(K ) = 28/0,1538 = 182 г/моль.

Удвоение брутто-формулы даёт C 12 H 10 N 2 , которое можно рассматривать как два бензольных кольца (С 6 H 5) присоединённых к фрагменту N 2 , что соответствует структуре:

Гидрирование азобензола приводит к образованию анилина (L).

Уравнения реакций:

Финальным соединением в цепочке является пара -нитроанилин, содержащий 20,29% азота.

2. В промышленности анилин получают восстановлением нитробензола водородом:

3. Прямое нитрование анилина невозможно, так как аминогруппа неустойчива к действию кислот и окислителей.

Критерии оценивания

1. Структура вещества K – 2 балла
2. Структуры веществ L–O – по 1 баллу (всего 4 балла)
3. Уравнения реакций – по 0,5 балла (всего 2 балла)
4. Верно указан промышленный способ получения анилина (засчитывать любые разумные восстановители) – 1 балл
5. Верно указаны причины невозможности прямого нитрования анилина – 1 балл

Всего за задачу – 10 баллов.

Задание 6. (10 баллов) «Органический эксперимент»

Органическое вещество А можно получить в лаборатории несколькими способами, два из которых рассмотрены ниже.

Способ 1

В пробирку 1 (см. рис. 6.1) наливают небольшое количество жидкости X , над которой закрепляют раскалённую медную спираль 2. По тонкой трубочке в пробирку вдувают воздух. По газоотводной трубке в пробирку 3 с холодной водой проходят пары, содержащие вещество А .

Способ 2

В колбу Вюрца 1 (см. рис. 6.2) помещают кусочки твёрдого вещества Y 1 . Из капельной воронки добавляют воду. Как только вода приходит в соприкосновение с поверхностью Y 1 , тотчас начинает выделяться бесцветный газ Y 2 , который пропускают через раствор сульфата меди в банке 2 для очистки от примесей. В банку 3 предварительно наливают раствор серной кислоты и добавляют оксид ртути(II). При взаимодействии этих веществ образуется катализатор для реакции синтеза A . В присутствии данного катализатора газ Y 2 в банке 3 превращается в вещество А .

1. О получении какого вещества А идёт речь в условии задачи?
2. Из какого вещества X получают А в приборе, показанном на рис. 6.1? Приведите соответствующее уравнение реакции.
3. Определите вещества Y 1 и Y 2 , о которых идёт речь при описании второго способа получения вещества А . Составьте соответствующие уравнения реакций. Кто открыл реакцию получения А из Y 2 ?
4. С помощью каких качественных реакций можно доказать образование вещества А в ходе описанных опытов? Приведите два примера.
5. По мере пропускания газа в банке 2 образуется осадок чёрного цвета. Предположите, какая реакция протекает в этом промывном сосуде, если известно, что сырьё, используемое в промышленности для получения Y 1 , может содержать примесь сульфатов.
6. Часто для получения газа Y 2 на вещество Y 1 действуют не водой, а крепким раствором поваренной соли. Почему?

Решение и критерии оценивания

1. Вещество А – уксусный альдегид (ацетальдегид, этаналь) CH3CHO.

1 балл

2. Способ 1 – получение ацетальдегида из этанола, т.е. вещества X .

1 балл

Допускается несколько вариантов уравнений:

1 балл за одно верное уравнение (любое)

3. Y1 – карбид кальция; Y2 – ацетилен

1 балл

По 1 баллу за каждое уравнение.

Реакцию гидратации ацетилена (и его гомологов) в присутствии солей ртути открыл российский учёный М.Г. Кучеров (1881 г.).

1 балл

4. Образование ацетальдегида можно доказать с помощью качественных реакций на альдегиды, например, с фуксинсернистой кислотой или с аммиачным раствором оксида серебра (реактивом Толленса).

1 балл (по 0,5 балла за каждый пример)

5. Технический карбид кальция (Y 1 ) - продукт прокаливания смеси оксида кальция с коксом. Оксид кальция получают из природных известняков, содержащих примеси фосфата и сульфата кальция. В результате их восстановления коксом в конечном продукте оказываются фосфид и сульфид.

При действии воды на карбид кальция, загрязнённый данными соединениями, протекает реакция их гидролиза и в образующийся ацетилен попадают примеси фосфина и сероводорода. В банке 2 выделяющийся ацетилен очищается от этих примесей. Сероводород с растворимой солью меди образует осадок чёрного цвета:

H 2 S + CuSO 4 = CuS↓ + H 2 SO 4

1 балл

Фосфин в этих же условиях тоже даёт осадок чёрного цвета: 3PH 3 + 6CuSO 4 + 3H 2 O = 2Cu 3 P↓ + 6H 2 SO 4 + H 3 PO 3

6. При приливании воды к карбиду кальция реакция идёт всегда очень бурно.

Для получения более спокойного и равномерного тока ацетилена часто к карбиду кальция добавляют крепкий раствор поваренной соли.

1 балл

Всего за задачу – 10 баллов.

Максимальное количество баллов за работу – 50.

Общие указания : если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть приведены в решении. Ответ, приведённый без расчётов или иного обоснования, не засчитывается .

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