ДЕВЯТЫЙ КЛАСС
ДЕВЯТЫЙ КЛАСС
Задача 9-1.
Для получения соединения I в большом тигле емкостью200 мл нагревают 100 г
бертолетовой соли (хлората калия) до полного расплавления (Тпл. = 356о С) и выдержива-
ют расплав в течение 30 мин до окончания реакции. Расплавленная масса вспучивается и затвердевает. Тигель охлаждают. Полученный продукт массой 96 г растирают в тонкий порошок и растворяют в минимальном объеме кипящей воды. Затем раствор охлаждают,
выпавший кристаллический осадок отделяют фильтрованием.
Температурная зависимость растворимости продуктов реакции (г/100 г воды).
T, o C | |||||||
1. Определите качественный состав продуктов разложения бертолетовой соли. Рассчи-
2. В таблице приведены данные по растворимости продуктов реакции I иII . Оцените минимальный объем воды, необходимый для полного растворения продуктов реакции.
Определите, может ли полученное при кристаллизации веществоI содержать примеси
II ? (Минимальной температурой кристаллизации примите 20о С.)
3. Рассчитайте выход продукта I (в %) от максимально возможного: а) без учета потерь при кристаллизации; б) с учетом этих потерь.
4. Предложите способы качественного определения присутствия примесей в продукте I :
а) продукта II ; б) исходной бертолетовой соли. (Уравнения реакций, наблюдаемые признаки).
5. Какой тип химической реакции использован для синтеза продукта I (обратите внима-
ние, как меняется степень окисления элемента в данной реакции)? Приведите два при-
мера химических реакций этого типа для соединенийэлементов , находящихся в 15 и 16 группах периодической таблицы.
Задача 9-2.
Замечательный русский учёный Товий Егорович Ловиц(1757 – 1804) прославился своими работами во многих областях химии, в частности в химической технологии и ана-
Задания первого теоретического тура
ДЕВЯТЫЙ КЛАСС литической химии. Так, в своих статьях«О новом роде сибирской хромиевой руды» и
«Заметки о свойствах титана» он писал:
«Исследуемая весьма тонко истолченная руда растирается вместе с двойным про-
тив её весу количеством селитры. Смесь сия раскисляется в плавильном горшке от10 до
15 минут, потом горячую ещё массу разводят восемью частями воды и процеживают. Если процеженная жидкость имеет золотистый цвет, если с раствором свинцового сахара даёт желтую, а с раствором серебра – карминовую осадку, то всё сие означает, что в руде нахо-
дится хромий...
Дабы удостовериться, действительно ли оная осадка состоит из хромокислого свинцу, следует дать осадке хорошо вскипеть с соляной кислотой, и ежели при этом соля-
ная кислота примет изумрудный цвет, то сие точно означает присутствие хромия...
Если водянистый раствор вместо желто-золотистого цвета будет иметь другой цвет, то нельзя заключить, что хромия в руде не содержится, ибо такой цвет может про-
изойти от другого присутствующего металла, который скрывает золотистый цвет хромо-
кислой щелочной соли... От кремниевых руд, марганец в себе содержащих, получил я темно-зелёные растворы. Растворы сии... по прошествии нескольких дней, когда марганец в виде темного порошка осел на дно, совершенно изменили зелёный свой цвет на золоти-
сто-желтый, хромиевым солям свойственный».
1. О каких ещё научных работах Т.Е. Ловица вы знаете? Кратко опишите их.
2. Что такое «свинцовый сахар» и «раствор серебра»?
3. Приведите уравнения шести химических реакций, описанных Т.Е. Ловицем.
«Я получил прошлым летом образец руды, найденной на Уральских горах. По внешнему виду, это может быть титановая руда, что и подтвердилось проведёнными мной испытаниями. Я получил из 100 частей руды 53 части титановой извести и 47 частей же-
лезной извести.
Отделение железа от титана может быть произведено путем кипячения истолчен-
ной в порошок руды с дымящей соляной кислотой. Всё железо при этом полностью рас-
творяется, и остаётся один титан в виде совершенной металлической извести. Чтобы сде-
лать этот порошок растворимым, необходимо прокалить его с щелочной солью.
Из зелёно-желтого солянокислого раствора после надлежащего выпаривания полу-
чаются красивые зеленые кристаллы солекислого железа. Как известно, полная известь железа с соляной кислотой даёт некристаллизующийся шафраново-желтый раствор.
Раствор титания в соляной кислоте при добавлении цинковых стружек кажется...».
Задания первого теоретического тура
ДЕВЯТЫЙ КЛАСС
4. Что такое титановая известь, железная известь, полная известь железа, щелочная соль,
солекислое железо?
5. Какова химическая формула сибирской титановой руды?
6. Приведите уравнения четырёх реакций, описанных Т.Е. Ловицем.
7. В какой цвет окрашен раствор титания в соляной кислоте при добавлении цинковых стружек?
Задача 9-3.
“Жавелевая вода”.
“Об этом сильнейшем моющем и отбеливающем средстве я слышала от дорево-
люционных старушек. Найти его в готовом виде не удастся. Не спрашивайте жавелевую воду в аптеке – вас засмеют. Хотя название ее напоминает одеколон, в парфюмерных ма-
газинах (не говоря уж о хозяйственных) о ней тоже ничего не слыхали.
Рецепт жавелевой воды я отыскала в старинной английской книге. Вот он: фунт (примерно 450 г) соды, пинта (примерно 570 мл) кипятка, полфунта хлорной извести, 2 пинты воды.
Соду полагается насыпать в большую неметаллическую(стеклянную или керами-
ческую) посудину и добавить кипящую воду, позаботившись, чтобы посуда не лопнула.
Отдельно размешайте хлорную известь в холодной воде и дайте полчаса отстояться.
Слейте чистую жидкость с осадка, соедините ее с раствором соды, перелейте в бутылку и держите в темном месте”.
Н. Коноплева “Химия и жизнь”, 1991, № 6, стр. 67.
Задания первого теоретического тура
ДЕВЯТЫЙ КЛАСС
1. Использование какой соды(кристаллической, кальцинированной, каустической,
питьевой и т.д.) предлагается в рецепте? (Вывод подтвердите расчетами с использованием
данных графика по растворимости.).
2. Что может находиться в осадке после растворения хлорной извести?
3. Рассчитайте состав образующейся «жавелевой воды» (масс.%), полагая, что все исход-
ные компоненты полностью растворились.
4. Рассчитайте максимальный объем 1 М раствора тиосульфата натрия, необходимый для полного обесцвечивания иода, образующегося при добавлении 10 мл полученной “жа-
велевой воды” к избытку подкисленного раствора иодида калия. (Для удобства счи-
тайте, что плотность “жавелевой воды” составляет 1,00 г/мл, исходная хлорная известь растворилась полностью. Реакции запишите в краткой ионной форме.)
5. Какой раствор исторически называют «жавелевой водой»? Как ее получают?
6. Чем отличается раствор, полученный по методике, приведенной в условии, от настоя-
щей “жавелевой воды”? Какое название носит традиционно этот продукт?
Задача 9-4.
При добавлении к 50 мл 1 М раствора гидроксида натрия 0,5 М раствора соляной кислоты температура образующегося раствора заметно повышается. Численные данные
Задания первого теоретического тура
ДЕВЯТЫЙ КЛАСС
добавляемого объема соляной кислоты и повышение температуры образующегося раство-
ра представлены в таблице.
Объём HCl, мл | ||||||||||
Повышение темпе- | ||||||||||
ратуры, К |
||||||||||
1. Протеканием какой химической реакции обусловлено повышение температуры обра-
зующегося раствора? Запишите уравнение этой реакции в молекулярном и ионном виде.
2. Приведите формулы, необходимые для расчёта теплового эффекта реакции по данным таблицы. Рассчитайте тепловой эффект данной реакции (кДж/моль).
3. Рассчитайте максимально возможное повышение температуры в этом эксперименте.
При каком соотношении реагентов оно будет достигнуто?
4. Рассчитайте максимальное повышение температуры, полученное при сливании1 М
растворов гидроксида калия и азотной кислоты. Постройте график зависимости повыше-
ния температуры от объёма добавленного раствора кислоты при добавлении к50 мл 1 М
раствора гидроксида калия 1 М раствора азотной кислоты
Указание : можно принять удельную теплоёмкость всех используемых и образующихся растворов равной
теплоемкости воды 4,18 Дж/(К·мл).
Задача 9-5.
Состав алканов и циклоалканов описывается общими формулами n СH2n+2 и Сn H2n
соответственно.
1. Углеводород А содержит 84,2% углерода. Определите его молекулярную формулу.
2. Напишите все возможные структурные формулы углеводорода А , если известно, что он образует четыре монобромпроизводных.
3. При бромировании в некоторых условиях одного из изомеров А (А 1 ) образуются мо-
нобромиды B ,C ,D иE с относительным выходом 2,6%, 3,9%, 6,9% и 86,6%. Считая,
что константа скорости бромирования всех первичных атомов углерода в углеводоро-
де А 1 равнаk , всех вторичных атомов углеродаl , а всех третичныхm , рассчитайте со-
Задания первого теоретического тура
ДЕВЯТЫЙ КЛАСС
отношение констант скоростей k :l :m . Напишите структурные формулы соединенийА 1 ,
B ,C ,D иE .
4. Укажите, где используется соединение А 1 ?
Задания первого теоретического тура
ДЕСЯТЫЙ КЛАСС
ДЕСЯТЫЙ КЛАСС
Задача 10-1.
На приведенной ниже схеме представлены превращения соединенийA–К , содер-
жащих в своем составе один и тот же элемент Х .
NaH изб. | NH 3 (газ) | |||||||||||||||||
180o C | ||||||||||||||||||
CaF 2, H 2SO 4 (конц.) | ||||||||||||||||||
800-900o C |
||||||||||||||||||
NH 3 (газ) | ||||||||||||||||||
125o C | 1) HF (конц.) | |||||||||||||||||
Дополнительно известно:
· элемент Х встречается в природе в виде минералаA (содержание по массе: Na – 12,06 % ,X – 11,34 %, H – 5,29 %, остальное – кислород);
· Б – бинарное соединение, содержащее 15,94 % (по массе)Х ;
· В – бесцветный газ с плотностью по воздуху около 1;
· соединение Д используется в медицине в виде спиртового раствора;
· a -модификация З схожа с графитом по физическим свойствам;
· вещество И находит широкое применение в органическом синтезе в качестве восста-
новителя;
· Молекула К (почти плоская) имеет ось симметрии третьего порядка (при полном по-
вороте вокруг этой оси симметрии молекулаК воспроизводит свое положение в про-
странстве три раза); в спектре ЯМР 1 Н соединенияК наблюдаются два сигнала.
1. Определите элемент Х . Ответ подтвердите расчетом.
2. Приведите формулы соединений A–И . Назовите минералА .
3. Изобразите структурную формулу К и назовите это соединение.
4. Напишите уравнения всех представленных на схеме реакций.
5. Напишите уравнение реакции Х (аморф.) со смесью концентрированных азотной и плавиковой кислот.
6. Чем объясняется сходство физических свойств a -модификации З с графитом?
Задания первого теоретического тура
ДЕСЯТЫЙ КЛАСС
Задача 10-2.
Calomel (С ) – бесцветное кристаллическое соединение пл. 7,15 г/см3 . Продолжи-
тельное действие света вызывает потемнение препарата. При постепенном нагревании возгоняется (Твозг. = 383,2о С). Экспериментальное значение плотности паровС по водо-
роду при 440 о С составляет 118,5.С практически нерастворима в воде (ПР = 1,3× 10–18 при
25о С), этиловом спирте, диэтиловом эфире и разбавленных кислотах. Растворяется в горя-
чих конц. HNO3 , H2 SO4 , а также при кипячении в соляной кислоте, растворе NH4 Cl, давая при этом черный осадок. Растворима в бензоле и пиридине.
Sublimat (S) – соединение того же качественного, но иного количественного соста-
значительно хуже в диэтиловом эфире (7 – 8%) и в холодной воде (6,18% при 20 о С). Вод-
ные растворы S не проводят электрический ток. В водных растворахS под действием све-
та разлагается, образуя осадок С .
Результаты химического взаимодействия водного раствора С и водной суспензииS
с набором реагентов, взятых в различных мольных соотношениях приведены в таблице
(¯ - осадок, р-р – раствор, ч. – черный, крас. – красный, желт. – желтый, б. – бесцветный).
NH3 aq. | NH3 aq. | Na2 S | Na2 S | SnCl2 | SnCl2 |
|||||
соотношение | ||||||||||
желт.¯ | . ¯ б | б. ¯ | крас. ¯ | черн. ¯ | б. ¯ | черн. ¯ |
||||
черн. ¯ | черн. ¯ | черн. ¯ | черн. ¯ | черн. ¯ | черн. ¯ | черн. ¯ | черн. ¯ | черн. ¯ |
||
1. Определите качественный и количественный состав C иS .
2. Определите состав газовой фазы над C иS .
3. Изобразите строение С иS .
4. Напишите уравнения приведенных реакций (в соответствии с таблицей).
Задача 10-3.
Юный химик Юра Б. разбирая в 2000 году старый захламлённый шкаф в лаборато-
рии, обнаружил пузырёк, на котором была надпись«Сплав меди». «Что же это может быть?» - промелькнула мысль в его голове.
Задания первого теоретического тура
ДЕСЯТЫЙ КЛАСС Недолго думая, он взял несколько стружек вещества и растворил при нагревании в
концентрированной азотной кислоте. При этом выпал белый осадок, который он отфильт-
ровал. Добавив к фильтрату концентрированный водный раствор аммиака, Юра наблюдал образование белого дыма (реакция 1). Раствор окрасился в яркий синий цвет(реакция 2),
выпал бурый осадок (реакция 3). Пробирка сильно разогрелась. Через некоторое время он отделил осадок фильтрованием, растворил в соляной кислоте (реакция 4) и прибавил не-
сколько капель роданида аммония(реакция 5). В результате раствор стал интенсивно красным.
«С качественным составом всё ясно!!! – обрадовался Юра. – Но нужно определить и количественный состав».
1,0321 г стружек сплава Юра растворил в 10 мл концентрированной азотной кисло-
ты. Полученный белый осадок он отделил и прокалил при температуре 1200ºС в течение 4
часов. Масса осадка после прокаливания составила0,0923 г. Фильтрат был разбавлен до
200,00 мл в мерной колбе. К первой аликвотной части полученного раствора объемом
10,00 мл он прибавил 2 мл раствора 1 М HCl и 10 мл 20%-ого раствора KI. Полученный раствор Юра оттитровал 0,0500 М раствором тиосульфата натрия. На титрование потре-
бовалось 14,71 мл тиосульфата. К другой аликвотной части объемом 10,00 мл он добавил
20 мл раствора пирофосфата натрия, 7 мл концентрированной HCl и 10 мл 20%-ого рас-
твора KI. На титрование пошло 14,13 мл 0,0500 М раствора тиосульфата натрия.
1. Как называется сплав, который нашёл юный химик? Какие медные сплавы вам из-
вестны и каков их качественный состав?
2. Установите качественный состав сплава, предполагая, что он содержит только три ме-
талла. Напишите реакции, которые помогли установить качественный состав сплава.
3. Определите количественный состав сплава. Напишите реакции, которые помогли ус-
тановить количественный состав сплава.
4. Какова роль пирофосфата натрия во втором титровании?
5. Напишите уравнения реакций, которые произойдут при добавлении к синему раствору а) сухой щелочи?
б) сероводорода?
в) 20% серной кислоты?
г) 20% H2 SO4 , NaCl, SO2 ?
Задания первого теоретического тура
ДЕСЯТЫЙ КЛАСС
Задача 10-4.
«Реакция… образования HCl из Н + Cl занимает
особое место в истории развития цепной теории» Лауреат Нобелевской премии по химии
академик Н. Н. Семёнов
Приводим реакцию к порядку
Реакция Н2 + Сl2 идет по радикально-цепному механизму. Её может инициировать синий или ультрафиолетовый свет(разрывается связь Сl–Сl, Е дисс. = 242 кДж/моль) или нагревание (разрывается та же связь, так как для связи Н–НЕ дисс. = 436 кДж/моль). При малой скорости инициирования реакция идет спокойно. При этом, в соответствии с прин-
ципом стационарности Боденштейна, скорость изменения концентрации всех активных частиц (их концентрация пренебрежимо мала по сравнению с Н2 и Сl2 ) можно приравнять нулю, то есть суммарная скорость их образования равна суммарной скорости расходова-
1. Запишите полный механизм термической реакции(реакции инициирования, про-
должения и обрыва цепи) в предположении, что обрыв цепей происходит в результате ре-
комбинации атомов хлора.
Указание : обозначьте константы скорости реакций инициирования и обрыва цепи соответствен-
но kин. и kобр. , а константы скорости двух реакций продолжения цепи соответственно k1 и k2 .
2. Используя принцип стационарности, докажите, что скорости двух реакций продолже-
ния цепи с константами скорости k 1 иk 2 равны друг другу, а скорость стадии иниции-
рования равна скорости стадии обрыва цепи.
3. Обе стадии продолжения цепи – элементарные реакции, константы скорости которых определяются уравнением Аррениуса:
A exp ç | |||||||||
RT ø | |||||||||
RT ø | |||||||||
где A 1 =A 2 = 1011 л /(моль с),Е 1 = 25 кДж/моль,Е 2 = 2 кДж/моль. Исходя из этих значений,
докажите, что обрыв цепей происходит почти исключительно на атомах хлора.
ехр(x) = еx = 100,434x .
4. Выведите кинетическое уравнение, т. е. зависимость скорости образования НСl от концентраций исходных веществ – H 2 и Сl2 .
Транскрипт
1 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 отбирали пробы раствора. К отобранной пробе добавляли 10 мл 5 М раствора иодида калия и полученный раствор титровали 0,1 М раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания (индикатор крахмал). Полученные результаты приведены в таблице. Время отбора пробы, перед отбором твора Na 2 S 2 O 3 Масса раствора Объем рас- Масса Окраска раствора пробы пробы, г пробы мин пробы, г, мл,534 1,000 1,50 коричневая,068 1,000 3,402 1,000 2,365 1,000 0,74 Св.-коричневая,936 1,000 3,827 1,000 9,04 Оранжевая,340 1,000 15,476 1,000 21,08 Желтая
2 Заключительный этап Определите: Всероссийская олимпиада школьников по химии 1. Какой газ пропускался через раствор? 2. Какое вещество могло содержаться в исходном растворе? 3. Скорость пропускания газа (моль/час). 4. Какие соединения могли образовываться в процессе пропускания газа через раствор? (Напишите уравнения реакций). Задача 2. Среди продуктов обработки водной суспензии природного минерала А раствором кислоты X обнаружены только бинарное вещество B и газ С, являющийся одним из соединений, выделяемых растениями. Термическое разложение B, в зависимости от условий, приводит к различным веществам: эксперимента I II III IV Твердый продукт D E F Y Условия реакции p(n 2) = 250 атм, С декалин, С, ток Ar запаянная ампула, С 120 0, вакуумированная ампула Потеря массы, % 25,3 29,6 33,8 38,0 Черный порошок Y представляет собой чрезвычайно активный металл. Помимо индивидуальных соединений D F и металла Y во всех четырех экспериментах образуется азот. Среди продуктов взаимодействия D, E и F с водой обнаружены газ J и вещество K, мольное соотношение которых не зависит от исходного соединения. 1. Определите все неизвестные вещества, напишите уравнения проведенных реакций, ответ подтвердите расчетом. 2. Связано ли с деятельностью живых организмов происхождение минерала А или нет? Обоснуйте ответ. 3. Возможно ли получение других простых веществ для элементов той же подгруппы, что и Y в условиях IV эксперимента. Обоснуйте свой ответ. 4. Напишите уравнение реакции растворения металлической меди в безводной X.
3
Всероссийская олимпиада школьников по химии Заключительный этап 5. Постройте график зависимости массы осадка (г) от количества вещества С (моль) в интервале моль С, если в лаборатории использовался 1,00 л 0.5 М K. Задача 3. Действие металлического натрия на натриевую соль X, содержащую кислород, описано в некоторых практических руководствах по неорганическому синтезу в качестве способа получения вещества Е. Известно, что в ходе синтеза Е в реакционной смеси могут присутствовать в значительных количествах стабильные при комнатной температуре вещества А-D. Информация об условиях возникновения соединений А-E в ходе синтеза, а также об их составе приведена в таблице: Вещество А В С D E k = n (Na): n(х) 0 4
Заключительный этап Всероссийская олимпиада школьников по химии Задача 4. Азид и иодат серебра относятся к малорастворимым солям: произведение растворимости первой из них 10 8,54, второй 10 7,52. Константы кислотности азидоводородной и иодноватой кислот равны, соответственно 10 4,72 и 10 0, Приведите структурные формулы (структуры Льюиса) азид- и иодат-ионов, укажите их геометрию. 2. Какие растворы называются насыщенными? Какие равновесия устанавливаются в насыщенных растворах азида и иодата серебра? Приведите уравнения соответствующих реакций с указанием констант равновесий. 3. Растворимость подобных солей существенно зависит от рн среды. Почему? 4. При какой величине рн растворимости этих двух солей одинаковы? Рассчитайте значение растворимости при найденной Вами величине рн. 5. Рассчитайте растворимость азида серебра в воде с учетом равновесий из п.2 (протолизом ионов серебра пренебрегите). Чему равна величина рн насыщенного раствора азида серебра? 6. Для иодноватой кислоты оцените силу кислоты по правилу Полинга (в форме рк). Рассчитайте экспериментальное значение рк из приведенных данных. Сравните полученные значения, объясните возможные причины их отличия. Задача 5. На приведенной ниже схеме представлены превращения веществ A-H; вещества A-D и F-H содержат в своем составе устойчивые структурные фрагменты X или Y. CH 3 X... (1 продукт) CaCN 2 + C + K 2 CO CO +NH 3 ThO В А KOH CH 3 I С M n+ (изб.) H 2 O (H +) B (избыток) H F + X-Y t 0 H 2 O (H +) Br 2 t 0 D M n+ (изб.) G KHS t 0 KOH M 2 S n +... E F O 2 2СO 2 + 2SO 2 + N 2 + 2H 2 O t 0 H 2 SO газ (DH2 = 30) 5
Всероссийская олимпиада школьников по химии Заключительный этап 1. Определите состав зашифрованных соединений A-H. Напишите уравнения всех реакций. 2. Предложите 2-3 примера ионов металлов M n+, пригодных для использования в указанных превращениях. Ответ обоснуйте. 3. Взаимодействие СН 3 I как с В, так и с С, приводит к продуктам одинакового качественного и количественного состава, но различного строения. Объясните образование различных продуктов, приведите структурные (графические) формулы этих продуктов. 4. Почему анион Y - менее ядовит по сравнению с X -? Задача 6. Большой ряд бинарных химических соединений может быть получен при сливании растворов простых веществ в одном и том же растворителе. Соединения могут кристаллизоваться из раствора при стоянии, либо выделяться при испарении растворителя. Другим путем синтеза может быть сплавление простых веществ, но таким путем часто образуются смеси. Еще одним из возможных путей синтеза нагревание смесей бинарных соединений. Состав и некоторые свойства соединений представлены в таблице. Содержание А, % Число связей А А Число связей А В Окраска Т пл., о С Т кип., о С Растворимость, г/100 г растворителя d, г/см, жел.зел, желтая 230 (р) 2, т.желт,5 2, ор.жел,029 2, желт,222 2,09 1. Определите, какие элементы входят в состав соединений 1 7? 2. Определите состав соединений Нарисуйте строение соединения 1. Возможны ли для него изомеры? 4. Соединение 2 может иметь два изомера. Изобразите их строение. Какой из изомеров является более полярным? 6
Всероссийская олимпиада школьников по химии Заключительный этап 5. Сколько изомеров может быть у соединения 3 при указанном наборе связей? Изобразите рисунки их строения. 6. Для какого растворителя приведены данные в таблице (формула и название)? 7. Одно из соединений (1 7) было получено впервые еще в XIX веке из растворов простых веществ. Какое это соединение? Напишите реакцию его получения. 8. Напишите уравнение реакции соединения 7 с хлором. Предскажите агрегатное состояние совместно собранных продуктов реакции. 9. Какие еще соединения могли бы образоваться в этой системе? Напишите их формулы. Пояснительная записка Региональный этап Олимпиады по химии проводится в 2 тура. Для трех возрастных параллелей: 9-х, 10-х и 11-х классов подготовлен отдельный комплект заданий теоретического и практического ЗАДАНИЯ ПЕРВОГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ТУРА ДЕВЯТЫЙ КЛАСС Задача 9-1 На предлагаемой Вашему вниманию схеме представлены превращения веществ Х 1 Х 9, содержащих в своем составе один и тот же элемент. В таблице Задача 10-1 ВсОШ по химии, региональный этап Десятый класс Неизвестный газ с плотностью 1.50 г/л (н. у.) пропустили через бесцветный раствор, содержащий 1.00 г неорганической соли Х, вызывающей фиолетовое 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 1 ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2014 2015 г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 9 КЛАСС Решения и критерии оценивания олимпиадных заданий В итоговую оценку из шести предложенных задач засчитываются пять 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. 11 класс. Условия. 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 (ССl 4), 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 Неорганическая химия Цель работы: Студент: Группа: Дата выполнения работы: Лабораторная работа РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ Опыт 1. Электрическая проводимость растворов сильных и слабых электролитов Основные Олимпиада по химии, 1 этап, 10 класс, 2006/2007 год 1. В периодической системе есть 12 элементов, названия которых в русском языке состоят не более, чем из 4-х букв. Для каждого из этих элементов ниже 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, ВАРИАНТ 1 10 класс 1. Руководствуясь Периодической системой, укажите символ химического элемента, иону которого отвечает электронная формула: Э 3+ = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5. 2. Смесь оксидов углерода Варианты и решения заданий заочного тура олимпиады «Ломоносов» по химии для учащихся 10-11 классов (декабрь) Задание 1 1.1. Нарисуйте структурные формулы всех монохлорпроизводных бутена-1. Укажите соединения, 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 Нестандартные задачи по химии: от простого к сложному В.В. Еремин Химический факультет МГУ Университетские субботы. 03 октября 2015 1 Необычная массовая доля Определите формулу углеводорода, в котором 6 Девятый класс Задача 9-1 Ниже приведена схема превращений соединений X 1 X 5 элемента X. X 1 черный 1200 o C X 2 красный HCl p-p X 3 сине-зеленые кристаллы газ Y Na 2 CO 3 t o X 4 белый +CaCO 3 +H 2 Варианты заданий очного тура олимпиады «Ломоносов» по химии для учащихся 10-11 классов (вариант I) Вариант 1 1. При сливании двух водных растворов различных солей железа выпал осадок. Приведите уравнение 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 Задача 1. Школьный тур Всероссийской олимпиады по химии 2015-2016 учебный год Задачи для 5-8 классов (120 минут) Максимально количество 50 баллов Три элемента А, Б, В находятся в одном периоде таблице Одиннадцатый класс Задача 11-1 Для приготовления пирофорного нанопорошка металла юный химик использовал твёрдую двухосновную кислоту А, содержащую 32 % углерода и бесцветный порошок Б (содержит 4,5 % углерода), Десятый класс Задача 10-1 На схеме представлены химические превращения веществ, имеющих в своем составе элемент Х. Дополнительная информация: Вещества Х9 и Х10 при нормальных условиях бесцветные газы, Общая химия Студент: Группа: Дата сдачи работы: Цель работы: Лабораторная работа 8 РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ Опыт 1. Зависимость электропроводности растворов от степени диссоциации электролитов Основные понятия: 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. Задача 10-1 Десятый класс ЦПМК ВсОШ по химии Для получения простого вещества X можно использовать следующий метод. Вещество A оранжевого цвета перемешивается с порошком металла B. (Хотя согласно уравнению Сборник задач по химии для 9 медицинского класса составитель Громченко И.А. Москва Центр образования 109 2012 Массовая доля растворённого вещества. 1. В 250г раствора содержится 50г хлорида натрия. Определите Задача 11-1 ВсОШ по химии, региональный этап Одиннадцатый класс Металл А входит в состав нержавеющих сталей, используется в качестве покрытий стальных и бронзовых изделий для придания им коррозионной стойкости Всероссийская олимпиада школьников по химии 9 класс Задание 9-1. Написано уравнение реакции между оксидом серы и перманганатом калия (3 балла). Согласно уравнению реакции на 2 моль серной кислоты образуется 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 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 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 ЗАДАНИЯ теоретического тура 11 класс Задача 1. В химии в качестве осушителей применяются такие вещества как оксиды кальция и бария, едкое кали, металлический кальций, безводные сульфаты магния и натрия, Отборочный (онлайн этап). Условия. 9 класс. Задание 1а. вещества в атмосфере водорода образуется 1.822 мл воды и 4.285 г металла. При прокаливании такой же навески в атмосфере СО выделяется 2.265 л (н.у.) 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. 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. Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии 015-016 уч.г. 9 класс. Время выполнения заданий - 5 часов. 1. Для полной нейтрализации оставшейся после прокаливания 10 г смеси гидроксидов 3 Растворы электролитов Жидкие растворы подразделяют на растворы электролитов, способные проводить электрический ток, и растворы неэлектролитов, которые не электропроводны. В неэлектролитах растворенное Практическая работа 7 ЗАКОН АВОГАДРО. РАСТВОРИМОСТЬ ВЕЩЕСТВ Моль количество вещества системы, содержащее столько молекул, атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько их содержится 01-014 уч.год Девятый класс Задача 9-1 (авторы А. А. Дроздов, М. Н. Андреев) 1. Газ, не поддерживающий горения и не изменяющий окраски индикаторов, вероятно, азот. Найдем количество газа. Оно равно n = Банк заданий 11 класс химия 1. Электронная конфигурация соответствует иону: 2. Одинаковую кофигурацию имеют частицы и и и и 3. Сходную конфигурацию внешнего энергетического уровня имеют атомы магния и LXVIII МОСКОВСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2010-2011 уч. год 11 класс ЗАДАНИЯ 1. Одной из интереснейших областей современной физики и химии является создание сверхпроводников материалов с нулевым ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ МАРАФОН 10 КЛАСС 1 тур 1. В водном растворе иодида бария массовая доля электронов равна 2,852*10-4. Определите массовые долю соли в растворе. 2 балла 2. Имеется смесь кислорода и озона, ЗАДАНИЯ для 2 этапа Олимпиады «Первые шаги в медицину» по химии ФИО КЛАСС ШКОЛА АДРЕС, ТЕЛЕФОН Вариант 3 (60 баллов) Часть 1 (12 баллов) При выполнении заданий этой части в бланке ответов 1 под номером 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 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 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 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 Олимпиада школьников «Покори Воробьёвы горы!» по химии Очный тур 2012 год МОСКВА Вариант 20 1. Рассчитайте массу пятидесяти молекул ксенона. M (Xe) 131 m 50 50 = 1.09 10 20 г. N 23 A 6.02 10 Ответ: 1.09 1 Олимпиада «Ломоносов-2007» Вариант 1 1. Напишите по одному уравнению реакций, в которых газообразный хлор: 2. Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении 0.2 моль азотной кислоты к 0.1 моль 5.2. Экспериментальная часть. 5.2.1. Цель работы: Изучение свойств простого вещества железа. Получение гидроксидов Fe(II) и Fe(III). Изучение их кислотно-основных свойств. Окислительно-восстановительных ДЕСЯТЫЙ КЛАСС Задача 10-1 «У Мари есть программа новых исследований. И она проводит ее с успехом, несмотря на какое-то недомогание. Она выделяет несколько дециграммов хлористого радия и вторично определяет Всесибирская открытая олимпиада школьников по химии I тур (2010-2011 уч. год) 9 класс 1. В Вашем распоряжении имеются символы следующих химических элементов: K, H, O, S. 1. Пользуясь только этими символами Вариант Нижний Новгород 1-1. Укажите число протонов, электронов и электронную конфигурацию атома кадмия. 2-2. В колбе находится азот при атмосферном давлении и температуре 298 К. До какого давления нужно 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 ОДИННАДЦАТЫЙ КЛАСС Задача 11-1 Металлы А и В серебристо серого цвета были открыты практически в одно время. A легко подвергающийся различной обработке металл, использующийся в авиации и ракетостроении. Многопрофильная инженерная олимпиада «Звезда» Профиль «Медицина» (химия, биология). Задания, решения и критерии оценивания 2015-16 год Отборочный тур 1. Неполярная молекула с ковалентной полярной связью 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 ЗАДАНИЯ 2 ТУРА олимпиады школьников Северо-Кавказского федерального университета «45 Параллель» по химии 2015-16 уч. год Химия Решения теоретический тур 10 класс Задание 1. Белый порошок Х 1 разлагается Оренбургская Олимпиада школьников по химии «Первые шаги в медицину» Первый заочный тур 10-11 класс 2013-2014гг. Решение задач оформите письменно, используя общепринятые правила в химии. Не нарушайте последовательность Календарно-тематическое планирование Предмет: Химия Класс: 8 Часов в неделю: 2 Всего часов за год: 72 I триместр. Всего недель: 10,6, всего часов: 22. урока 1 Раздел, тема урока Кол-во часов на тему Введение 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 Тематическое планирование по химии (экстернат) на 2016-2017 учебный год в 8 классе Учебник: О.С. ГАБРИЕЛЯН. ХИМИЯ. 8 КЛАСС. М., «ДРОФА», 2007-2015 гг. Четверти Содержание учебного материала Сроки Обязательный Вопросы к промежуточной аттестации по химии в 8-9 классах на 2012-2013 учебный год Учебник Г.Е, Рудзитис, Ф.Г.Фельдман «Химия 8 класс», «Химия 9 класс» Москва 2009 1. Периодический закон и периодическая 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 Варианты и решения заданий заочного тура олимпиады «Ломоносов» по химии для учащихся 5-9 классов Олимпиада «Ломоносов» по химии Решения заданий заочного тура (5-9 классы) 1. Напишите уравнения реакций 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 Задача 9-1 ВсОШ по химии, III региональный этап 015 016 учебный год Теоретический тур Девятый класс При хлорировании металлов X и Y образуются соответствующие хлориды А и Е, имеющие одинаковый стехиометрический ЗАДАНИЯ 2 ТУРА олимпиады школьников Северо-Кавказского федерального университета «45 Параллель» по химии 2015-16 уч. год Задание 1. Химия Решения теоретический тур 11 класс Белый порошок, бинарного соединения, Задача 9 1 Девятый класс Образец сплава калия с еще одним щелочным металлом массой 20,00 г обработали избытком воды. При этом выделилось 2,87 л газа (измерено при 25,0 C и давлении 105,00 кпа). 1. Рассчитайте, А – K 3 (или K) Б – Cr(OH) 3 (или Cr 2 O 3 ·x
H 2 O) В – Cr 2 (SO 4) 3 Г – K 2 CrO 4 Уравнения реакций:
2K 3 + 3H 2 SO 4 = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3K 2 SO 4 + 6H 2 O 2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O 2K 3 + 3KClO = 2K 2 CrO 4 + 3KCl + 2KOH + 5H 2 O 2Cr(OH) 3 = Cr 2 O 3 + 3H 2 O Cr 2 O 3 + 4KOH + 3KNO 3 = 2K 2 CrO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3 2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Критерии оценивания:
Формулы веществ А–Е – по 0,5 балла (всего 3 балла)
Уравнения реакций – по 1 баллу (всего 7 баллов)
(за неуравненные реакции ставить по 0,5 балла)
Итого 10 баллов
Ниже приведены схемы термического разложения трёх органических веществ A, Г
и Е
, являющихся ближайшими гомологами: А →
Б + В
Г →
Д + В
Е →
Ж +
H 2 O Определите неизвестные вещества, если известно, что водные растворы соединений А, Б, Г, Д
и Е
окрашивают лакмус в красный цвет. Приведите тривиальные и систематические названия веществ А-Е
. Напишите уравнение реакции соединения Ж
с бензолом в присутствии хлорида алюминия. А – щавелевая (этандиовая) кислота HOOC–COOH Б – муравьиная (метановая) кислота HCOOH В – углекислый газ (оксид углерода (IV)) CO 2 Г – малоновая (пропандиовая) кислота HOOC–CH 2 –COOH Д – уксусная (этановая) кислота CH 3 COOH Е – янтарная (бутандиовая) кислота HOOC–CH 2 –CH 2 -COOH Ж – янтарный ангідрид Уравнение реакции:
Критерии оценивания:
Формулы веществ А–Ж
– по 0,5 балла (всего 3,5 балла)
Тривиальные названия веществ А–Е
– Систематические названия веществ А–Е
– по 0,25 балла (всего 1,5 балла)
Уравнение реакции вещества Ж
с бензолом – 3,5 балла
Итого 10 баллов
В муфельной печи при температуре 820° С и давлении 101,3 кПа прокалили 8,260 г стехиометрической смеси оксида ванадия(V) и карбоната натрия. Образовалась соль, и выделился газ объёмом 3,14 л (при условиях эксперимента). 1) Количество вещества и массу карбоната натрия можно найти через объём выделившегося углекислого газа: ν(Na 2 CO 3) = ν(CO 2) = PV
/ RT
= 101,3 × 3,14 / (8,314 × 1093) = 0,035 моль. m
(Na 2 CO 3)= νM
= 0,035 × 106 = 3,71 г. Состав смеси: ω(Na 2 CO 3) = 3,71 / 8,26 = 0,449 = 44,9 %; ω(V 2 O 5) = 0,551 = 55,1% 2) Формулу ванадата определим из молярного соотношения реагентов: ν(V 2 O 5) = m
/ M
= (8,260 – 3,71) / 182 = 0,025 моль. ν(Na 2 CO 3) :
ν(V 2 O 5)= 0,035: 0,025 = 3,5: 2,5 = 7: 5. Уравнение реакции: 7Na 2 CO 3 + 5V 2 O 5 = 7CO 2 + 2Na 7 V 5 O 16 Формула ванадата – Na 7 V 5 O 16 . (Принимается любая формула вида (Na 7 V 5 O 16) n) 3) В первом члене гомологического ряда должен быть один атом ванадия. Чтобы найти соответствующую формулу, надо из формулы Na 7 V 5 O 16 вычесть 4 гомологические разности: Na 7 V 5 O 16 – 4NaVO 3 = Na 3 VO 4 . 4) Ближайшие гомологи первого члена ряда – Na 4 V 2 O 7 и Na 5 V 3 O 10 . Критерии оценивания:
Количество вещества CO 2 – 1 балл
Масса карбоната натрия – 1 балл
Cостав смеси – 1 балл
Формула соли – 3 балла
Уравнение реакции – 1 балл
Формула первого члена ряда – 2 балла
Формулы двух гомологов – 1 балл (по 0,5 балла за каждую формулу)
Итого 10 баллов
При гидратации двух нециклических углеводородов с неразветвлённой углеродной цепью, содержащих одинаковое число атомов углерода, образуются предельный одноатомный вторичный спирт и кетон в молярном соотношении 1 ꞉ 2. При сгорании исходной смеси углеводородов массой 15,45 г образуются продукты реакции общей массой 67,05 г. Известно, что при пропускании исходной смеси углеводородов через аммиачный раствор оксида серебра осадок не образуется. Уравнения реакций горения алкена и алкина: C n
Н 2 n
+ 1,5n
O 2 → n
CO 2 + n
H 2 O 0,5 балла
C n
Н 2 n
–2 + (1,5n
–0,5)O 2 → n
CO 2 + (n
–1)H 2 O 0,5 балла
Согласно условию молярное соотношение спирта и кетона равно 1 ꞉ 2, следовательно, в таком же соотношении взяты алкен и алкин. Пусть количество вещества алкена равно x
моль, тогда количество вещества алкина равно 2x
моль. Используя эти обозначения, можно выразить количества вещества продуктов реакции горения: ν(CO 2) III = nx
+ 2nx
= 3nx
моль, ν(H 2 O) = nx
+ 2x
(n
–1) = (3n
–2)x
моль. Молярные массы: М
(C n
Н 2 n
) = 14n
г/моль, М
(C n
Н 2 n
–2) = (14n
–2) г/моль. Запишем выражения для массы исходной смеси и массы продуктов сгорания: 14n·
x
+ (14n
–2) ·
2x
= 15,45 44·
3nx
+ 18×(3n
–2)x
= 67,05 Решение этой системы уравнений: x
= 0,075, n
= 5. Следовательно, исходные углеводороды имеют молекулярные формулы: алкен – C 5 Н 10 , алкин – C 5 Н 8 . 4 балла
2) Гидратация двух алкенов состава C 5 Н 10 с неразветвлённой углеродной цепью приводит к образованию вторичных спиртов. Этими алкенами являются пентен-1 и пентен-2. 1 балл
Существует только один алкин состава C 5 Н 8 , который не имеет терминального расположения тройной связи и не реагирует по этой причине с аммиачным раствором оксида серебра, это пентин-2. 1 балл
3) Уравнения реакций гидратации пентена-1 и пентена-2: CH 2 =CHCH 2 CH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH(OH)CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH 2 CH(OH)CH 2 CH 3 CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH(OH)CH 2 CH 2 CH 3 Реакции присоединения воды к алкенам происходят в присутствии кислотных катализаторов, например серной или фосфорной кислот. 1 балл
Уравнение реакции гидратации алкина: CH 3 C≡CCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH 2 C(О)CH 2 CH 3 CH 3 C≡CCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 C(O)CH 2 CH 2 CH 3 Присоединение воды к алкинам происходит в присутствии солей ртути(II) и сильных кислот. 1 балл
Итого 10 баллов
В молекуле органического вещества имеются бензольное кольцо, карбонильная и гидроксильная группы. Все остальные связи углерод–углерод одинарные, других циклов и функциональных групп нет. В 0,25 моль этого вещества содержится 1,204·10 24 атомов водорода. 1) Общая формула соединений, имеющих бензольное кольцо, карбонильную и гидроксильную группы – C n
H 2 n
–8 O 2 . Количество вещества водорода в 0,25 моль данного органического вещества равно: ν(Н) = 1,204·10 24 / 6,02·10 23 = 2 моль. 1 моль данного соединения содержит 8 моль водорода: ν(Н) = 2 / 0,25 = 8 моль. Используя эти данные можно определить число атомов углерода в искомом соединении и, соответственно, его молекулярную формулу: 2n
– 8 = 8; n
= 8; молекулярная формула соединения – C 8 H 8 O 2 . 4 балла
2) Соединение реагирует с аммиачным раствором оксида серебра с выделением металлического серебра (реакция серебряного зеркала), следовательно, карбонильная группа в нём – альдегидная. С водным раствором брома данное соединение не даёт осадка, следовательно, гидроксильная группа – не фенольная, т. е. не связана непосредственно с бензольным кольцом. В результате окисления образуется 1,4-бензолдикарбоновая кислота, следовательно, альдегидная и гидроксиметильная группы расположены в пара
-положении по отношению друг к другу: 4 балла
3) Уравнение реакции с аммиачным раствором оксида серебра: п
-HOCH 2 –C 6 H 4 –CHO + 2OH → п
-HOCH 2 –C 6 H 4 –COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O 1
балл
Уравнение реакции окисления перманганатом калия в кислой среде: 5п
-HOCH 2 –C 6 H 4 –CHO + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5п
-HOOC–C 6 H 4 –COOH + 3К 2 SO 4 + 6MnSO 4 + 14H 2 O 1 балл
Итого 10 баллов
Вещество Х
– бесцветная прозрачная жидкость с характерным резким запахом, смешивается с водой в любых отношениях. В водном растворе Х
лакмус принимает красную окраску. Во второй половине XVII века это вещество было выделено из рыжих лесных муравьёв. С веществом Х
провели несколько опытов. Опыт 1
. В пробирку налили немного вещества Х
и добавили концентрированную серную кислоту. Пробирку закрыли пробкой с газоотводной трубкой (см. рисунок). При небольшом нагревании наблюдали выделение газа Y
без цвета и запаха. Газ Y
подожгли, наблюдали пламя красивого голубого цвета. При горении Y
образуется газ Z
. Опыт 2
. В пробирку с раствором дихромата калия, подкисленным серной кислотой, налили небольшое количество вещества X
и нагрели. Окраска раствора изменилась, из реакционной смеси выделялся газ Z
. Опыт 4
. Измерили относительную плотность паров вещества Х
по воздуху. Полученное значение оказалось заметно больше отношения молярной массы X
к средней молярной массе воздуха. 1) X
- муравьиная кислота, Y
- угарный газ, Z
- углекислый газ. 3 балла
(по 1 баллу за каждое верное вещество)
1 балл
(по 0,5 балла за каждое верное уравнение)
2) Угарный газ
- ядовитое вещество. При работе с ним следует соблюдать осторожность, работать под тягой, не допуская попадания газа в рабочую зону. Также следует соблюдать осторожность при работе с концентрированными серной и муравьиной кислотами. Это едкие вещества, которые могут вызвать сильные ожоги. Нельзя допускать попадание этих веществ на кожу, особенно следует беречь глаза. 1 балл
3) Дихромат-ионы Cr 2 O 7 2 — , имеющие яркую оранжевую окраску, восстанавливаются муравьиной кислотой до катионов хрома C r 3+ , окраска которых зелёная: 3HCOOH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O 2
балла
1
балл
5) Между молекулами муравьиной кислоты образуются водородные связи, благодаря которым даже в газообразном состоянии существуют довольно устойчивые димеры: По этой причине плотность паров муравьиной кислоты оказывается больше того значения, которое можно рассчитать из условия, что все молекулы в газовой фазе одиночные. 2 балла
Итого 10 баллов
III (региональный) этап 2010 г.
Теоретический тур
ОДИННАДЦАТЫЙ КЛАСС
Задача 11-1
Некоторое белое кристаллическое вещество А
при нагревании на воздухе испытывает ряд превращений, последовательно образуя белые кристаллические вещества Б
–Г
. Навеску 5 г вещества А
последовательно нагревали до температур, соответствующих полному превращению в соединения Б
, В
и Г
, после чего определяли массу образца. Результаты экспериментов суммированы в таблице. В другом эксперименте образцы А
–Г
массой по 5 г каждый растворяли в 95 г воды и определяли рН полученных растворов. Оказалось, что растворы А
–В
имеют рН около 2,5, тогда как раствор Г
нейтрален. Вопросы.
1.
Определите вещества А
–Г
и напишите уравнения реакций, последовательно происходящих при нагревании вещества А
. 2.
Объясните, почему величина рН водного раствора Г
существенно отличается от величин рН растворов А
–В
. 3.
Что будет происходить с соединением Г
при дальнейшем нагревании? 4.
Каково геометрическое строение структурных единиц, из которых построены вещества А
и В
? 5.
Где может использоваться соединение А
? Задача 11-2
И, изменив свою окраску, Леонид Мартынов
На схеме представлены превращения соединений, содержащих переходный металл Х
. Известно, что: 1) А
( 2) при добавлении к раствору, содержащему 8,29 г А,
избытка раствора AgNO 3 выпадает 10 г белого осадка; 3) вещество С
содержит 35, 51 % Х
по массе. 4) переходный металл Х присутствует в малых концентрациях в минералах никелин и купферникель. Вопросы.
1.
Определите Х
и соединения А
–Е
. Ответ подтвердите расчётом. 2.
Объясните геометрическое строение веществ А
и С
. 3.
Предположите цвета соединений А
и E
. 4.
Напишите ещё 2 способа получения безводной
соли Е
(укажите условия реакций). 5.
Напишите реакции взаимодействия: a)
металла Х
с монооксидом углерода; b)
солиЕ
с водным раствором аммиака и хлорида аммония на воздухе (NH 3 + NH 4 Cl + O 2), если при этом образуется вещество с массовой долей азота 27,94 %; c)
соли Е
с водным раствором аммиака и хлорида аммония на воздухе (NH 3 + NH 4 Cl + O 2) в присутствии активированного угля
, если при этом образуется вещество с массовой долей азота 31,40 %. Задача 11-3
На приведённой ниже схеме превращений зашифрованы важные промышленные процессы, используемые для получения различных мономеров. 1.
Расшифруйте эту схему, учитывая, что на ней отсутствуют коэффициенты. 2.
Напишите структуры повторяющихся звеньев полимеров, образующихся при полимеризации соединений E
, F
, M
. Соединения A
и J
в зависимости от условий полимеризации могут образовывать по два типа регулярных полимеров. 3.
Напишите структуры повторяющихся звеньев для каждого из них. Задача 11-4
17 ноября 2009 г. исполнилось 160 лет со дня рождения великого русского химика Е. Е. Вагнера. Его магистерская диссертация была связана с изучением окисления кетонов хромовой смесью при 100 °С. Он нашёл, что в этих условиях гексанон-3 превращается в смесь трёх кислот в соотношении 1: 1: 1.
1.
Напишите структурные формулы образовавшихся кислот и соответствующие уравнения реакций. 2.
Укажите, какая из написанных Вами реакций протекает быстрее. При изучении окисления несимметричных кетонов Вагнер установил, что «При неодинаково гидрогенизированных прикарбонильных атомах углерода окисляется и отщепляется при главном направлении реакции тот из них, который …
гидрогенизирован, при второстепенном направлении, наоборот, – …
гидрогенизированный.» 3.
Вставьте пропущенные слова «более» и «менее» в правило, сформулированное Вагнером. Учтите, что сейчас, в отличие от Вагнера, мы знаем, что эта реакция начинается с превращения кетонов в изомерные им енолы, что позволяет предсказывать направление реакции на основании правила А. М. Зайцева, учителя Вагнера в Казанском университете. При изучении реакции окисления изопропилэтилкетона Вагнер нашёл, что скорость «главной» реакции в 4 раза превышает скорость «второстепенной». 4.
Укажите соотношение (по массе) кислот, образующихся в ходе этого процесса. 5.
Тем не менее, есть примеры соединений, на которые данное правило не распространяется. Среди приведённых ниже соединений выберите те, для которых правило Вагнера не выполняется. Объясните Ваш выбор. Список соединений: 2,3,6-триметилгептанон-4, 3-метил-1-фенилбутанон-2, 4-метил-1-фенилпентанон-3, 2,2-диметилпентанон-3. Задача 11-5
Зависимость скорости химической реакции от температуры. Скорость большинства химических реакций увеличивается с ростом температуры. Для описания зависимости скорости химической реакции от температуры используют различные соотношения. Одно из таких соотношений – эмпирическое правило Вант-Гоффа, согласно которому при увеличении температуры на 10 градусов скорость гомогенной реакции возрастает в 2 ÷ 4 раза, т. е. температурный коэффициент скорости реакции g равен Другое из таких соотношений – уравнение Аррениуса, согласно которому константа скорости реакции описывается следующей формулой: или в логарифмической форме в которой E
A – энергия активации реакции, A
– постоянная, не зависящая от температуры. Вопросы.
1.
Подставив уравнение Аррениуса в правило Вант-Гоффа, получите уравнение, связывающее энергию активации реакциии температурный коэффициент скорости. 2.
Используя полученное соотношение, рассчитайте диапазон энергий активации, в котором правило Вант-Гоффа выполняется при температурах, близких к комнатной. 3.
Покажите, как этот диапазон зависит от температуры. Для этого с помощью полученного соотношения изобразите на одном графике зависимости E
A от температуры (в интервале от 0 до 500 К) для g = 2 и g = 4. XLVII Всероссийская олимпиада школьников по химии __________________________________________________________________________________________________
Одиннадцатый класс
Задача 11-1
Для приготовления пирофорного нанопорошка металла юный химик использовал твёрдую двухосновную кислоту А
, содержащую 32 % углерода и бесцветный порошок Б
(содержит 4,5 % углерода), разлагающийся кислотой с выделением газа, имеющего плотность при н. у. 1,97 г/л. В результате реакции был получен раствор, из которого со временем выделились кристаллы вещества С
. Они бесцветны, растворимы в воде, а их раствор даёт чёрный осадок под действием сероводорода и коричневый – под действием раствора гипохлорита натрия. Чёрный осадок при действии пероксида водорода становится белым. При нагревании вещества В
до 400 °C в вакууме был получен нанопорошок металла Г
с размером частиц 50 нм. На воздухе порошок самораскаляется, постепенно превращаясь в красно-коричневый порошок Д
, содержащий 7,17 % кислорода. 1.
Назовите неизвестные вещества и запишите уравнения реакций. 2.
Приведите два примера получения пирофорных порошков других металлов. Задача 11-2
В водах мирового океана содержится 4,5 миллиарда тонн урана в виде уранил-иона . Это примерно в 820 раз больше, чем можно извлечь из всех известных месторождений урановой руды, из которой этот металл сегодня добывается для использования в ядерных реакторах. Однако в виду низкой концентрации и специфической формы уранил-иона, его экономически выгодное извлечение из морской воды известными химическими методами до недавнего времени считалось практически невозможным. В 2010 году американские учёные предложили использовать для этого Схема реакции Полученный комплекс можно экстрагировать из водного раствора хлороформом. Эксперименты показали, что при достижении фазового равновесия концентрация комплекса в органической фазе в 40 раз выше, чем в водной. При обработке органического экстракта разбавленным раствором азотной кислоты комплекс разрушается, и уранил-ион переходит в водную фазу. После добавления основания к полученному раствору (для нейтрализации избытка азотной кислоты и создания слабо-щелочной среды) его можно снова экстрагировать. Повторяя эту серию процедур несколько раз, можно добиться значительного концентрирования урана в воде. 1.
Из каких двух основных изотопов состоит природный уран? Какой из них участвует в ядерной реакции на ядерных электростанциях? Что такое обогащённый уран? 2.
Напишите сокращённые ионные уравнения реакций образования комплекса и его разрушения раствором азотной кислоты. Для каждого продукта и участника реакции укажите фазу, в которой он находится («о» для органической фазы, «в» – для водной). 2,6-терфенилкарбоновую кислоту и соответствующий ей лиганд можно обозначить RCOOH и RCOO – соответственно. Считайте, что в качестве основания использовался аммиак. 3.
Рассчитайте молярную концентрацию уранил-иона в морской воде, учитывая, что объём вод мирового океана составляет 1,3 млрд. кубических километров. Сколько раз необходимо повторить цикл концентрирования исходной морской воды, чтобы достичь концентрации уранил-иона не менее 0,5 моль/л? При решении используйте следующие данные: (1) при экстракции урана из водной фазы объём органической фазы в 10 раз меньше объёма морской воды; (2) при обратной экстракции урана в водную фазу объём раствора азотной кислоты в 10 раз меньше объёма органической фазы; (3) нейтрализация избытка разбавленной азотной кислоты и создание щелочной среды достигаются пропусканием газообразного аммиака через раствор, при этом увеличением объёма раствора можно пренебречь. 4.
Потребление урана в мире составляет около 65 тыс. тонн в год. Через сколько лет следует ожидать истощения месторождений урановой руды? Предполагая, что после этого уран будет добываться из океана, и что скорость потребления останется неизменной, оцените количество воды, которое нужно будет перерабатывать в мире ежедневно, чтобы удовлетворить потребность в уране. Задача 11-3
Вещество Х
представляет собой бесцветные игольчатые кристаллы с резким запахом, постепенно розовеющие на воздухе. Оно умеренно растворимо в воде (6,5 г на 100 г воды), гораздо лучше в растворах щелочей. Х
растворим также в этаноле, хлороформе, бензоле. Водный раствор X
используется как антисептическое средство, для дезинфекции предметов домашнего и больничного обихода. Вещество Х
может быть получено из бензолсульфоновой кислоты (бензолсульфокислоты) сплавлением её натриевой соли с твёрдой щёлочью с последующей обработкой продукта реакции кислотой (реакции 1 и 2). Вещество Х
даёт характерную сине-фиолетовую окраску с солями железа (III), например с FeCl 3 (реакция 3). В фармацевтическом анализе для установления подлинности препарата используют реакцию 1 % водного раствора Х
с бромной водой, приводящую к образованию белого осадка вещества А
(реакция 4). При избытке брома реакция протекает с образованием жёлтого осадка вещества В
, содержащего 78 % брома (реакция 5). Вещество В
не даёт характерной окраски с хлоридом железа (III) и является мягким бромирующим агентом. В фармацевтическом анализе получила распространение другая методика: 0,5 г Х
растворяют в 2 мл NH 3 (C
= 13,5 M), доводят до метки до 100 мл. К аликвоте 2 мл добавляют 0,05 мл NaClO (ω(Cl) = 0,03) и оставляют раствор при комнатной температуре. Постепенно появляется тёмно-синее окрашивание (вещество Y
). 1.
Установите и назовите вещество Х
. 2.
Напишите уравнения реакций 1 – 5. 3.
Напишите уравнения реакций получения Y
из Х
, если в качестве промежуточных веществ последовательно образуются С
и D
. Содержание кислорода в C, D, Y
составляет 30,2 %, 14,9 % и 16,1 % соответственно. Ответ подтвердите расчётами. Учтите, что в соединении С
имеется лишь два типа атомов углерода. 4.
Кроме указанного выше метода известно ещё по крайней мере 4 способа получения Х
. Укажите один из них. Напишите соответствующее уравнение (или уравнения) реакции. Задача 11-4
Как известно, основным направлением потребления углеводородов до сих пор является их сжигание. Однако известны и разнообразные примеры частичного окисления углеводородов, приводящего к тем или иным ценным продуктам. При этом в зависимости от используемого окислителя и условий проведения реакции один и тот же углеводород можно превратить в разные соединения. На приведённой схеме показаны наиболее часто используемые методы окисления алкенов на примере (Е
)-пентена-2. Учтите, что соединение М
содержит 69.8 % углерода, при действии MnO 2 оно превращается в продукт N
, дающий реакцию серебряного зеркала с образованием соли О
; соединения J
и L
являются диастереомерами (оптическими изомерами, не являющимися зеркальным отображением друг друга), а соединения К
и М
– изомеры, имеющие разные функциональные группы. 1.
Напишите структурные формулы соединений A–O
. 2.
Напишите уравнение реакции (Е
)-пентена-2 с перманганатом калия в растворе серной кислоты. 3.
Соединения D
,F
и H
легко превращаются в А
, а Е
, G
и I
в В
. На примере одного из продуктов реакции (А
или В
, на ваш выбор) напишите, с помощью каких реагентов можно осуществить эти превращения (один пример для каждого превращения). «Решение олимпиадных задач по химии» - Аргентит. Гессит содержит только один атом теллура. Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс. Простое вещество А массой 0,624 г растворили в щелочи. Неизвестный металл при нагревании активно реагирует с хлором. Закон эквивалентов. Х – это некоторый металл. Вопрос из теста по химии галогенов (Химцентр, 9 класс). «Как решать задачи на смеси» - Задачи на смеси. Метод рассуждения. Масса полученного раствора. Задача. Решение задач на смеси различными способами. Решение задач на понижение концентрации. Обозначения. Старинный способ. Способ решения. Раствор. ««Задачи на выход продукта» химия» - Внимательно прочитай условие задачи. Вычисли массовую долю продукта. Вычисли массу теоретическую продукта реакции. Массовая доля выхода продукта реакции. Составьте «Дано» и «Найти». Три типа задач с понятием «выход продукта». Решение расчетных задач по химии на выход продукта. Вычисли массу теоретическую продукта. «Олимпиадные задачи по химии» - Над стрелками указаны реагенты и условия осуществляемых превращений. В приведенной ниже схеме все вещества содержат один и тот же элемент. Содержание однотипного элемента и некоторые свойства соединений. Превращения красного вещества. Интересные превращения соединений. Напишите уравнения реакций превращений. «Подготовка к олимпиадам по химии» - Методика подготовки к олимпиадам и интеллектуальным турнирам по химии. Перечень проверяемых умений. Электролиз. Проблема в промышленном производстве удобрений. Вычисление массовой доли растворенного вещества. Строение атома. Раствор поваренной соли. Система оценивания отдельных заданий и работы в целом 11 классе. «Решение задач по химии» - Решение любых задач (в том числе и по химии) – дело не простое. Вещества, количества молекул которых находятся в несоответствующих пропорциях. Расчеты по уравнениям химических реакций. Практический выход продукта реакции. Задачи о веществе. Расчеты по уравнениям химических реакций. Определение относительной плотности газов. Всего в теме
15 презентаций
Задача 2. Свойства гомологов
Решение
Задача 3. Синтез ванадата
Решение
Задача 4. Гидратация углеводородов
Решение
0,5 балла
0,5 балла
Задача 5. Идентификация кислородсодержащего соединения
Решение
Задача 6. Получение и свойства неизвестной жидкости
Решение
Температура, K
Вещество
Масса образца, г
Реакция
А
5,0000
Б
4,3475
В
4,0213
Г
2,5717
Пустились в пляску, колдовские.
) кристаллизуется из водного раствора Е
и содержит 15,13 % кристаллизационной воды;
Связь уравнений Вант-Гоффа и Аррениуса
.
,
2,6-терфенилкарбоксилат ион, который селективно координирует уранил-ион, образуя устойчивый, малорастворимый в воде комплекс. Объёмные фенильные группы закрывают уранил-ион в виде капсулы, таким образом, вытесняя воду из внутренней сферы и усиливая прочность комплекса:
