Задания школьного тура олимпиады по химии 10 класс

2011-2012 год

Инструкция для участника олимпиады.

Задания представляют собой тест и 5 задач различного уровня сложности.

Задачи по неорганической и органической химии. Максимальное число баллов 35, время выполнения заданий – 180 минут.

Тест.

1. ДЛЯ РЕАКЦИИ С СЕРОЙ ВЗЯЛИ ЖЕЛЕЗО, КОЛИЧЕСТВОМ 0,3 МОЛЬ. ЭТО СОСТАВЛЯЕТ ПО МАССЕ, г

2. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ ПОКАЗЫВАЕТ

1) во сколько раз плотность одного газа больше плотности другого газа

2) во сколько раз масса одного газа больше массы другого

3) во сколько раз молярная масса одного газа больше молярной массы другого

4) во сколько раз объем одного газа больше объема другого газа (1 балл)

3. ЧИСЛО ПРОТОНОВ В ЯДРЕ АТОМА РАВНО

4. формулА соединения, В КОТОРОМ массовая доля металла составляет 28%, серы - 24%, кислорода - 48%.

1.Для подкормки растений потребовался раствор калийной селитры (KNO₃) массой 300г, массовая доля соли в котором 0,5%. Определите массы воды и селитры, необходимые для приготовления данной массы раствора.

(2 балла)

2. В молекуле нециклического углеводорода число атомов углерода, в которых атомные орбитали находятся в состоянии sp²-гибридизации, равно числу атомов углерода, в которых атомные орбитали находятся в состоянии sp³-гибридизации. Число электронов в молекуле равно 62. Установите состав этого углеводорода и приведите возможное строение (три структурные формулы).

(6 баллов)

3. Предложите химические реакции, позволяющие осуществить следующие превращения и выделить все указанные вещества в индивидуальном виде. Каждая стрелка может соответствовать как одной стадии, так и нескольким.

NH₃ NO  HNO₃ (NH₄)₂SO₄

(6 баллов)

4. В пяти сосудах без этикеток находятся водные растворы гидроксида калия, сульфата алюминия, карбоната натрия, хлорида аммония и соляной кислоты. Предложите план определения содержимого каждого сосуда за счет проведения реакций указанных веществ между собой без использования дополнительных реактивов. В вашем распоряжении имеется любое количество чистых пробирок. Напишите уравнения реакций. (5 баллов)

5. В лаборатории стоят пять колб с водными растворами различных веществ. На каждой колбе имеется этикетка с названием. На первой колбе написано "иодид калия", на второй – "карбонат калия", на третьей – "соляная кислота", на четвертой – "хлорид меди" и на пятой – "гидроксид бария". К сожалению, этикетки перепутаны, так что ни один из растворов не подписан правильно. При сливании раствора из первой колбы с раствором из второй колбы выделяется газ, а при сливании содержимого первой колбы с содержимым третьей колбы образуется белый осадок.

1. Какие растворы в действительности находятся в каждой из колб?

2. Напишите уравнения реакций, упомянутых в условии.

3. Какие еще реакции можно провести между указанными веществами?

(10 баллов)

Руководитель ГМО химии

Ким Н.В.

Решение олимпиадных заданий 10 класс

Тест.

всего за задание: 5 баллов

1. m (соли) = 300 * 0,005 = 1,5 г (1 балл)

m (воды) = 300 - 1,5 = 298,5 г (1 балл)

всего за задание: 2 балла

2. Присутствие в молекуле атомов углерода, в которых атомные орбитали находятся в состоянии sp²-гибридизации предполагает наличие в системе двойных связей. (1 балл)

Предположим, что двойная связь одна, тогда состав соединения отвечает формуле С_nH_2n и общее число электронов равно 6n + 2n = 62, откуда n=7,75 чего быть не может. (1 балл)

Предположим, что двойных связей две, тогда состав соединения отвечает формуле С_nH_2n-2 и общее число электронов равно 6n + 2n - 2 = 62, откуда n=8, т.е. формула - С₈Н_14. (1 балл)

Условию задачи отвечают несколько изомеров данного состава, например: 2,3-диметилгексадиен-1,4; 2,4-диметилгексадиен-1,4; 2,3-диметилгексадиен-1,3 и др. (3 балла)

всего за задание: 6 баллов

3. NH₃ NO  HNO₃ (NH₄)₂SO₄

1 стадия, окисление с кат. 4NH₃ + 5O₂ = 4 NО + 6 H₂O (1 балл)

2 стадия, 2 NО + O₂ = 2 NО₂ ; 4NО₂ + O₂ +2 H₂O = 4HNO₃ (1 балл)

3 стадия 4 Mg + 10 HNO₃ = NH₄NO₃ +4 Mg(NO₃)₂ + 3H₂O (2 балла)

4 стадия в 2 этапа NH₄NO₃ + NaOH = NH₃ + NaNO₃+ H₂O _и 2 NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄ (2 балла)

всего за задание: 6 баллов

4. составим таблицу

всего за задание: 5 баллов ( по 1 баллу за каждое вещество)

5. колба 1 + колба 2 = газ.

Газ образуется только при реакции карбоната с кислотой. (1 балл)

Значит первая и вторая колбы - это карбонат калия и соляная кислота. При этом карбонат калия не может находиться во второй колбе, так как на ней написано "карбонат калия", а все надписи не соответствуют действительности.

Поэтому карбонат калия находится в первой колбе, а соляная кислота - во второй. (1 балл)

колба 1 + колба 3 = белый осадок.

K₂CO₃ + колба 3 = белый осадок.

Единственный возможный вариант для третьей колбы - гидроксид бария (CuCl₂ образует с карбонатом зеленый осадок, а иодид калия не образует с ним осадка). (1 балл)

Надписи на четвертой и пятой колбе остается просто поменять местами, так как все растворы подписаны неправильно. (1 балл)

Таким образом, мы получили: 1. K₂CO₃, 2. HCl, 3. Ba(OH)₂, 4. KI, 5. CuCl₂

Реакции, упомянутые в условии:

K₂CO₃ + 2 HCl = 2 KCl+ H₂O + CO₂, (1 балл)

K₂CO₃ + Ba(OH)₂ = BaCO₃ + 2 KOH (1 балл)

Кроме того, указанные вещества могут вступать в следующие реакции:

2 CuCl₂ + 2 K₂CO₃ + H₂O = (CuOH)₂CO₃ + 4 KCl + CO₂ (1 балл)

Ba(OH)₂ + 2 HCl = BaCl₂ + 2 H₂O (1 балл)

CuCl₂ +Ba(OH)₂ = Cu(OH)₂ + BaCl₂ (1 балл)

2 CuCl₂ + 4 KI = 2 CuI + I₂ + 4 KCl (1 балл)

всего за задание: 10 баллов