|
|
Татьяна Анатольевна Белова
Название предмета
ХИМИЯ
Класс
10
Время выполнения задания
3 часа
Максимальное количество баллов 67 баллов
Задания
Задание 1 (8 баллов )
В водно-спиртовом растворе йодида бария было обнаружено 3,005·1022 иодид-ионов и
13,1 г соли, не распавшейся
на ионы. Определите степень диссоциации соли (в %) в этом растворе. Напишите
уравнение диссоциации иодида бария.
Задание 2 (6 баллов)
Через
конфорку кухонной плиты выходит 10 мл метана в секунду. Условия на кухне: 20
°
С,
750 мм. рт. ст. За какое время полностью
выкипит чайник, содержащий
1
литр воды? Теплоты образования (ккал/моль): СО2
– 94; жидкой воды – 68,3; парообразной воды – 57,8; метана ~0.
Задание 3 (9 баллов)
Определите
органические вещества
A
-
J
. Дополнительно известно, что вещество
A
может быть получено из неорганических
веществ, вещества
B
и
J
обладают резким характерным запахом,
вещество
H
–
жгучим вкусом.
Задание
4 (9 баллов)
Масса
смеси оксидов натрия и калия равна
6
г. После растворения смеси в
100 г 15% раствора гидроксида
калия для нейтрализации полученной смеси потребовалось 72,89 мл 20% соляной
кислоты (плотность 1,1 г/мл). Определите массовые доли оксидов в исходной
смеси. Опишите химизм происходящих процессов.
Задание
5 (18 баллов)
Предложите
метод получения сложного эфира бензойной кислоты и этанола из ацетата натрия
без использования других органических соединений. Назовите промежуточные
вещества, укажите условия проведения реакций.
Задание
6 (17 баллов)
Газ
A
(
2,24 л, н.у.) пропущен через раствор соли
B
, при
этом выпал окрашенный осадок
C
(
25,4 г) и выделился газ
D
. В
растворе осталось только вещество
Е.
Полученный раствор имеет сильнощелочную реакцию. Раствор вещества
Е упарили, сухой остаток взвесили.
Масса
Е
11,2 г. Это количество
Е снова растворили в воде. На
нейтрализацию полученного раствора потребовалось
2 л
0,1 М соляной кислоты. Осадок
C
отделили и высушили. Он представляет собой
темное твердое вещество, возгоняющееся при нагревании.
C
образует с крахмалом ярко-окрашенные комплексы. Вещества
А и
E
содержатся в природе, оба они являются
сильными окислителями.
1. Определите все вещества, ответ подтвердите
расчетами. Напишите уравнения реакций.
2. Где встречаются
А и
E
в природе? Укажите цвета
А и
E
в газообразном и жидком
состояниях.
3. Человечество до сих пор в значительных
количествах получает вещество
С из
живой природы (т.е. из растений и организмов). Предположите откуда добывается
С? Какого цвета комплекс
С с крахмалом?
4. Определите молярную концентрацию соли
B
в
исходном растворе.
Муниципальный этап все российской олимпиады
школьников
по химии
в Волгоградской области
в 2015-2016 учебном году
Название предмета
ХИМИЯ
Класс
11
Время выполнения задания
3 часа
Максимальное количество баллов 62 балла
Задание 1 (7 баллов)
Используя метод
электронного баланса, составьте уравнение реакции:
NaNO
3
+
Cu
+ … = … +
Na
2
SO
4
+
NO
2
+
H
2
O
1. Определите окислитель
и восстановитель.
2. Приведите электронные
конфигурации атомов азота и меди до и после реакции.
Задание 2 (16 баллов)
После нагревания перманганата калия его масса
уменьшилась на
0,96 г.
При действии на получившийся остаток 36,5% соляной кислотой (плотность 1,18
г/мл) получено
6,496 л
хлора. Определите начальную массу соли и объем израсходованной кислоты. Опишите
происходящие химические процессы.
Задание 3 (12 баллов)
Новокаин
является лекарственным средством, применяемым для местного обезболивания.
Промышленный синтез новокаина исходит из
пара-нитробензола:
Расшифруйте
структуры промежуточных продуктов
A
,
B
,
C
и
новокаина (
D
). Определите
продукты взаимодействия новокаина с аналитическими реактивами: бромной водой,
концентрированной азотной кислотой, бензальдегидом в присутствии
концентрированной серной кислоты, гидроксидом натрия.
Задание
4 (7баллов)
Взаимодействием
смеси азота и оксида азота (IV) с раствором едкого натра получено
77 грамм солей. Напишите
уравнения соответствующих химических реакций. Рассчитайте число моль каждого
газа, если средняя молярная масса их смеси равна 40 г/моль.
Задание
5 (6баллов)
После гидролиза
4,8 г бинарного соединения
фосфора (
V
) с
одним из элементов
VII
группы
на нейтрализацию полученного раствора ушло 35 мл раствора гидроксида калия (2
моль/л). Определите формулу данного соединения. Ответ подтвердите расчетами и
уравнениями реакций.
Задание
6 (14 баллов)
Избыток раствора оксида металла (
II
) взаимодействует с непредельным
сопряженным углеводородом
А
(плотность паров по воздуху 2.69) в водном растворе серной кислоты, при этом
известно, что вещество
А
присоединяет только одну молекулу воды. При действии на
А избытком аммиачного раствора оксида металла (
I
) образуется осадок. При пропускании смеси
А и водорода над раскаленным оксидом
металла (
III
)
получен алкан с наименьшим октановым числом.
Приведите возможные структурные формулы
углеводорода А, установите искомую структуру вещества А и назовите его. Дайте
мотивированное объяснение. Запишите уравнения указанных реакций и условия
протекания.
Муниципальный этап все российской олимпиады
школьников
по химии
в Волгоградской области
в 2015-2016 учебном году
Название предмета
ХИМИЯ
Класс
10
Время выполнения задания
3 часа
Максимальное количество баллов 67 баллов
Решения:
Задание
1
|
BaI
2
Ba
2+
+ 2
I
–
(
I
–
в растворе) = 3,005·1022 / 6·1023
= 0,05 моль, тогда
(диссоциированного
BaI
2
) =
0,5
(
I
–
в растворе) = 0,025 моль
n(недиссоциированного
BaI
2
) =
13,1 г / 391 г/моль =
0,0335 моль
Общее содержание в растворе
BaI
2
:
(
BaI
2
) = (диссоциированного
BaI
2
) +
(недиссоциированного
BaI
2
) = 0,025 моль + 0,0335 моль = 0,0585 моль
Степень диссоциации равна: = 0,025 / 0,585 = 0,427
или 42,7%.
Ответ: 25%.
|
1
1
2
1
1
2
|
|
Итого баллов:
|
8
|
Задание
2
|
Теплота испарения воды = теплота жидкой
воды
-
теплота парообразной
воды= 10,5 ккал/моль.
Теплота сгорания метана=теплота (СО2)+2
теплота парообразной
воды = 209,6.
За секунду из конфорки выходит (согласно
уравнению Менделеева-Клапейрона
PV = RT
)
4
,2110-4 моль
метана, что даёт 209,6*
4
,2110-4=0,0883
ккал.
Для испарения литра воды (1000/18=55,6
моль) необходимо 55,6*10,5=583,8 ккал или 6612 сек или 1 час 50 мин.
|
1
1
2
2
|
|
Итого
баллов:
|
6
|
Задание
3
|
|
1
за
в-во
|
|
Итого баллов:
|
9
|
Задание
4
|
При растворении смеси в растворе
гидроксида калия протекают реакции:
Na2O
+ H2O = 2NaOH
K2O
+ H2O = 2KOH
На нейтрализацию смеси гидроксидов пошло:
(
HCl
) =
V
/
M
= 0,2
1,1
г/мл
72,89 мл / 36,5
г/моль = 0,44 моль
В растворе уже содержалось гидроксида
калия:
(
KOH
) =
M
р-ра
/
M
= 0,15
100 г / 56 г/моль = 0,27
моль
Значит, сумма молей оксида натрия и
оксида калия в смеси составляла (0,44 – 0,27)/2 = 0,085 моль. Приняв
количество вещества оксида натрия (62 г/моль) за
x
, а
количество вещества оксида калия (94 г/моль) за
y
, получаем
систему уравнений:
x
+
y
= 0,085
62
x
+ 94
y
= 6
Решив ее, получаем (
Na
2
O
) = 0,0625 моль, (
K
2
O
) = 0,0225 моль;
отсюда (
Na
2
O
) = 64,6%, (К2
O
) = 35,4%.
|
1
1
2
1
2
1
1
|
|
Итого баллов:
|
9
|
Задание
5
|
1. CH3COONa
+ NaOH = Na2CO3 + CH4 (
метан
)
2.
2С
H
4
(1500
°
С) = 3
H
2
+
C
2
H
2
(ацетилен)
3.
3
C
2
H
2
(С,
D
)=
C
6
H
6
(бензол)
4.
CH
4
+
Cl
2
(
h
) =
HCl
+
CH
3
Cl
(хлорметан)
5.
С6
H
6
+
CH
3
Cl
(
AlCl
3
) =
HCl
+
C
6
H
5
CH
3
(толуол)
6.
C
6
H
5
CH
3
(
KMnO
4
) =
C
6
H
5
COOH
(бензойная кислота)
7.
С2
H
2
+
H
2
O
(
Hg
2+
) =
CH
3
C
(
O
)
H
(уксусный альдегид)
8.
CH
3
C
(
O
)
H
+
H
2
(
Ni
) =
C
2
H
5
OH
(этанол)
9.
C
2
H
5
OH
+
C
6
H
5
COOH
(
H
+
,
D
) =
H
2
O
+
C
6
H
5
C
(
O
)
OC
2
H
5
(этилбензоат)
|
2
2
2
2
2
2
2
2
2
|
|
Итого баллов:
|
18
|
Задание
6
|
Очевидно,
С
– йод. Его
количество
(I2)=
25,4 г / 254 г/моль = 0,1 моль.
Определим
Е. Скорее всего,
Е – гидроксид щелочного металла
(растворимы в воде только щелочи и некоторые гидроксиды щелочноземельных
металлов). Если
Е – гидроксид
одновалентного металла, то
М(
Е)
= 11,2/0,2 = 56 г/моль.
Это гидроксид калия. Если
Е – гидроксид двухвалентного металла,
то подходящих вариантов нет.
Так
как количества
I2 и KOH соотносятся как 1:2, скорее всего,
это
иодид калия. Иод образуется в результате окисления окислителем
А.
Е не может быть солью кислородных кислот иода, т.к. в таком
случае, невозможна реакция окисления газом
А, в результате которой выделяется элементарный иод. Из
газообразных окислителей, содержащихся в природе, подходят только
озон
и кислород. Известна реакция окисления иодида калия озоном с выделением
кислорода.
O
3
+ 2
KI
+
H
2
O
= 2
KOH
+
I
2
+
O
2
2KOH
+ H2SO4 = K2SO4 + H2O
2.
Кислород и озон встречаются в атмосфере. Это бесцветные газы, жидкий кислород
голубой, а жидкий озон – фиолетовый.
3.
Иод добывается из некоторых водорослей. Он образует с крахмалом синий
комплекс.
4.
Количество иодида калия – 0,1 моль. Объем раствора – 100 мл, значит
молярность раствора = 0,1
1000
/ 100 =
1 М.
|
2
1
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
|
|
Итого баллов:
|
17
|
Муниципальный этап все российской олимпиады
школьников
по химии
в Волгоградской области
в 2015-2016 учебном году
Название предмета
ХИМИЯ
Класс
11
Время выполнения задания
3 часа
Максимальное количество баллов 67 баллов
Решения:
Задание
1
|
2NaNO3 + Cu + 2H2SO4 = CuSO4
+ Na2SO4 + 2NO2 + 2H2O
N+5 + 1e = N+4
Cu0
-
2e = Cu+2
1)
ок
-
ль
NaNO3,
вос
-
ль
Cu0
2) N+5 1s2
N+4 1s2 2s1
Cu0 1s2 2s2 2p6 3s2
3p6 4s1 3d10
Cu+2 1s2 2s2 2p6 3s2
3p6 3d9
|
2
1
1
1
1
1
|
|
Итого
баллов:
|
7
|
Задание
2
|
При
нагревании перманганат калия разлагается по уравнению:
2
KMnO
4
=
K
2
MnO
4
+
MnO
2
+
O
2
Следовательно,
масса смеси уменьшилась за счет выделения кислорода:
(
O
2
) =
m
/
M
=
0,96 г / 32 г/моль = 0,03 моль
Отсюда
(
K
2
MnO
4
) =
(
MnO
2
) =
(
O
2
) =
0,03 моль; (
KMnO
4
) = 2
(
O
2
) = 2
0,03 моль = 0,06
моль.
В
смеси после прокаливания могут содержаться три вещества-окислителя,
выделяющие хлор при взаимодействии с соляной кислотой:
2
KMnO
4
+ 16
HCl
= 5
Cl
2
+ 2
KCl
+ 2
MnCl
2
+ 8
H
2
O
K
2
MnO
4
+ 8
HCl
= 2
Cl
2
+ 2
KCl
+
MnCl
2
+ 4
H
2
O
MnO
2
+ 4
HCl
=
Cl
2
+
MnCl
2
+ 2
H
2
O
Количество
хлора, образовавшегося во второй и третьей реакции составит (
Cl
2
) = 2
(
K
2
MnO
4
) +
(
MnO
2
) = 2
0,03 моль + 0,03 моль
= 0,09 моль.
Общее
количество выделившегося хлора равно (
Cl
2
) =
V
/
VM
=
6,496 л / 22,4 л/моль =
0,29 моль.
Следовательно,
в смеси содержится неразложившийся перманганат калия в количестве (
KMnO
4
) =
(0,29 моль
-
0,09 моль)
2/5 = 0,08 моль.
Отсюда,
количество вещества перманганата калия до прокаливания составляет 0,08 моль +
0,06 моль = 0,14 моль, начальная масса соли
m
(
KMnO
4
) =
M
= 0,14 моль
158 г/моль =
22,12 г.
Количество
израсходованного хлороводорода составляет: (
HCl
) = 0,08 моль
16/2 + 0,03 моль
8 + 0,03 моль
4 =
1,00 моль,
m
(
HCl
) =
M
= 1 моль
36,5
г/моль =
36,5 г.
m
(р-ра
HCl
) =
m
/
=
36,5 г / 0,365 =
100,0 г
V
(р-ра
HCl
) =
m
/
=
100 г / 1,18 г/моль = 84,7 мл.
Ответ:
m
(
KMnO
4
) =
22,12 г;
V
(р-ра
HCl
) = 84,7 мл.
|
2
1
1
2
2
2
1
1
1
1
1
1
|
|
Итого баллов:
|
16
|
Задание
3
|
|
4
за
в-во
2
2
2
2
|
|
Итого баллов:
|
12
|
Задание
4
|
Пусть исходная смесь
содержала
х моль оксида азота и
у моль азота. При взаимодействии
оксида азота с раствором гидроксида натрия образуется эквимолярная смесь
нитрата натрия и нитрита натрия:
2NO2 + 2NaOH =
NaNO3 + NaNO2 + H2O
Масса смесей, полученной из х
моль оксида азота равна:
0,5х
85 г/моль + 0,5х
69 г/моль =
77 г; х = 1 моль
Средняя молярная масса смеси
газов равна 40 г/моль, тогда:
Мср. = 46х
+28у/(х+у) = 46х +28у/(1+у) = 40 г/моль;
y
= 0,5 моль
Ответ: исходная смесь
сдержала 1 моль азота и 0,5 моль оксида азота (IV).
|
2
2
3
|
|
Итого баллов:
|
7
|
Задание
5
|
Галогенид
фосфора (
V
)
имеет формулу
PX
5
. При
гидролизе образуется фосфорная кислота:
PX
5
+ 4
H
2
O
=
H
3
PO
4
+ 5
HX
Н3РО4 + 3КОН = К3РО4
+ 3Н2О
Для
полной нейтрализации продуктов гидролиза 1 моль
PX
5
потребуется 8 моль
KOH
.
(
KOH
) =
cV
= 2 моль/л
0,035 л = 0,07 моль
Рассмотрим
вариант галогенида фосфора (
V
):
(
PX
5
) =
(
KOH
) / 3 = 0,023 моль
M
(
PX
5
) =
m
/
=
4,8 г / 0,023 моль = 208,5 г/моль
Отсюда
X
– хлор, искомый
галогенид –
PCl
5
.
|
1
1
1
1
1
1
|
|
Итого баллов:
|
6
|
Задание
6
|
М(А)
= 2,69
29 78.
Следовательно, эмпирическая формула С6Н6. Возможны
следующие структуры сопряженного ненасыщенного углеводорода А:
1). СН2=СН–СН=СН–С
СН
2). СН3–СН2–С
С–С
СН
3). СН2=С(–СН=СН2)–С
СН
4). СН3–С
С–С
С–СН3
5). СН2=СН–С
С–СН=СН2
6). бензол
Присоединение
молекулы воды по тройной связи в присутствии сульфата ртути (полученного
растворением HgO в серной кислоте).
СН2=СН–СН=СН–С
СН + Н2О СН2=СН-СН=СН–С(ОН)=СН2
СН2=СН–СН=СН–С(О) –СН3
Альтернативные
структуры (2), (4), не подходят, так как присоединили бы 2 молекулы воды по
двум –С
С– связям и Бензол (6)
не реагирует в данных условиях.
В
присутствии оксида серебра идет замещение атома водорода при тройной связи на
серебро.
2СН2=СН–СН=СН–С
СН + Ag2О 2СН2=СН–СН=СН–С
С–Ag + H2O
Тот
же результат получится и со структурой (3).
При
пропускании паров А с избытком водорода можно ожидать гидрирование всех
кратных связей. Процесс осуществляется в присутствии Al2O3
как одного из характерных катализаторов.
СН2=СН–СН=СН–С
СН + 4Н2 СН3СН2СН2СН2СН2СН3
СН2=С(–СН=СН2)–С
СН+ 4Н2 СН3–СН(–СН2–СН3)–СН2–СН3
Меньшим
октановым числом обладает неразветвленный
гексан, следовательно
углеводород А – это гексадиен-1,3-ин-5 СН2=СН–СН=СН–С
СН.
|
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1
|
|
Итого баллов:
|
14
|
Муниципальный этап все российской олимпиады
школьников
по химии
в Волгоградской области
в 2015-2016 учебном году
Название предмета
ХИМИЯ
Класс
9
Время выполнения задания
3 часа
Максимальное количество баллов 54 балла
Задания
Задание 1 (
10 баллов)
Красящий пигмент
оранжевой краски – свинцового сурика – имеет состав Pb3O4.
1.Какова возможная степень окисления свинца в этом соединении?
2.К какому классу химических соединений можно отнести это вещество?
3. При взаимодействии свинцового сурика с углем можно получить металлический свинец.
Напишите уравнение реакции.
4. Сколько г свинца можно получить из
6,85 г сурика, если выход реакции от теоретически
возможного составляет 97%?
Задание 2 (
12 баллов)
Качественный анализ минерала леонита показал
присутствие в нем ионов калия, магния и сульфат-ионов. При прокаливании образца
минерала массой
7,32 г
его масса уменьшается на
1,44
г. Такая же навеска минерала при растворении в воде и
последующем прибавлении избытка раствора хлорида бария образует
9,32 г осадка.
Определите формулу леонита.
Задание 3
(
12 баллов)
Вещество
массой
14,9 г,
образованное двумя видами химических частиц с одинаковым электронным строением
1s22s22p63s23p6,
полностью прореагировало с
20,0
г 98%-ной серной кислоты.
1. Напишите уравнение реакции.
2. Определите массу образовавшейся соли.
3. Напишите уравнение реакции водного раствора образовавшейся соли с
металлическим магнием.
Задание 4 (
10 баллов)
В сосуде
при 300 К (градусах абсолютной температуры) и давлении 2 атм содержится 1 моль
водорода и 1 моль хлора. После освещения смеси ультрафиолетом и окончания реакции
температура сосуда составила 600 К.
1. Напишите уравнение реакции.
2. Почему эта реакция может начаться при освещении?
3. Какой процесс является первой стадией реакции при освещении?
4. Какое давление (атм) было в сосуде при измерении температуры после окончания
реакции?
5. Сколько г хлороводорода содержится в сосуде после окончания реакции?
Задание 5 (
10 баллов)
Какие
из перечисленных веществ пригодны для получения из них кислорода в виде простого
вещества в одну стадию:
а) H2O
; б) H2O2 ; в) KMnO4 ; г) KClO3 ;
д) KPO3
Напишите уравнения соответствующих реакций
Муниципальный этап все российской олимпиады
школьников
по химии
в Волгоградской области
в 2015-2016 учебном году
Название предмета
ХИМИЯ
Класс
9
Время выполнения задания
3 часа
Максимальное количество баллов 54 балла
РЕШЕНИЯ
Задание 1
10
баллов)
1) Pb2PbO4 - степени
окисления +2 и +4 или (не совсем верное, но оценивается) Pb(PbO2)2
Степени окисления свинца +2 и +3
2) Это свинцовая соль свинцовой (свинцовистой) кислоты
3) Pb3O4 +
2
C = 3 Pb + 2 CO2
4)
6,85 г
составляет 0,01 моль сурика; из него получится 0,01 моль или
6,21 г свинца. С
учетом выхода
6,21 г
свинца х 0,97 =
6,02 г
Задание 2 (
12 баллов)
При прокаливании образца удаляется
кристаллизационная вода.
Определим ее массу: 7,32 - 1,44 =
5,88 г.
При добавлении хлорида бария получается сульфат бария:
М = 233, = 9,32 / 233 = 0,04 моль.
Таким образом, исходная навеска содержит 0,04 моль сульфат-ионов. Масса
сульфат-ионов в навеске -
3,84
г, масса суммы металлов -
2,04 г.
Для вычисления формулы минерала составим систему уравнений:
2 (Mg) + (K) = 2 (SO42-) (условие
электронейтральности).
24 (Mg) + 39 (K) = 2,04 (масса металлов в навеске минерала).
Решая систему уравнений, получаем (Mg) = 0,02, (K) = 0,04.
Соотношение K : Mg : SO4 = 2 : 1 : 2. Таким образом, формула – K2Mg(SO4)2.
Теперь надо найти количество кристаллизационной воды.
1,44 г воды составляет 0,08
моль - в два раза больше, чем число моль сульфата.
следовательно, формула леонита - K2Mg(SO4)2 •
4 H2O
Задание 3 (
12 баллов)
Электронному
строению соответствуют KCl, CaS, ScP и сочетания этих катионов и анионов.
20 г серной кислоты соответствуют 20/98 = 0,204 моль
Тогда
14,9 г
соответствует 0,2 или 0,4 моль соли.
Подходит KCl (74,5)
14,9 г CaS соответствуют 0,207 моль соли; из него с серной кислотой образуется
только CaSO4, почти не растворимый в воде и не реагирующий в
растворе с магнием.
14,9 г
ScP соответствуют 0,196 моль соли; при этом серная кислота в недостатке.
Формально
подойдет K2S - получится средний и кислый сульфат.
По 0,2 моль KCl и H2SO4
1) KCl + H2SO4 = HCl + KHSO4
2) Получится 0,2 моль или
27,2
г кислой соли
3) 2 KHSO4 + Mg = K2SO4 + MgSO4 + H2
Задание
4 (
10
баллов)
1) H2
+ Cl2 = 2 HCl
2) Это цепная реакция, которую инициирует свет, вызывающий распад молекулы
хлора на атомы: Cl2 [h]
2 Cl
.
3) Затем идет реакция: H2 + Cl
. = HCl + H
.
Цепь продолжают атомы водорода: H
. + Cl2 = HCl +
Cl
.
4) В ходе реакции объем газа не меняется, следовательно изменение давления
может быть связано только с изменением температуры газа: P1/T1
= P2/T2 ; P2 = P1T2/T1
.
Тогда P2 = 2*600/300 = 4 (атм)
5) Из 1 моль водорода и 1 моль хлора получится 2 моль HCl: 36,5*2 =
73
г
Задание
5 (
10 баллов)
1.
. 2 H2O
= 2 H2 + O2 электролиз
2 H2O2 = 2 H2O + O2
каталитическое разложение
2 KMnO4 = K2MnO4 + MnO2
+ O2 термическое разложение
2 KClO3 = 2 KCl + 3 O2 термическое
разложение
Только фосфат калия НЕ разлагается с выделением кислорода
|
 | 2015-11-27 20:54:28 - Мариет Кущуковна Анчокова
Спасибо! |
Прокомментируйте!Выскажите Ваше мнение:
Зарегистрироваться
|
Вакансии для учителей
|
|
