Московская городская олимпиада школьников по химии. Окружной этап. 2008 г. » 8 класс ◊

1. В головоломке затаились названия четырёх простых веществ. Читать названия можно только по вертикали и горизонтали или сверху вниз и снизу вверх, или слева направо и справа налево. Найдите эти названия. Запишите уравнения реакций, которые могут происходить между этими веществами.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


2. Нефть — густая маслянистая жидкость, ценное полезное ископаемое. В её составе обнаружено около 900 веществ. Первичная переработка нефти заключается в разделении её на отдельные фракции-группы веществ с близкими температурами кипения. Наиболее используемая фракция — бензин (температура кипения от 40°С до 200°С).
Чем необходимо дополнить установку, представленную на рисунке, для выделения бензиновой фракции из нефти?
Как называется способ разделения веществ, применяемый в данном случае?
Назовите химическую посуду и необходимое лабораторное оборудование, используемое в данной установке.

3. ТОКИО, 30 октября 2006 года. /Корр. РИА «Новости» Андрей Ильяшенко/.
«Автоцистерна, перевозившая перекись водорода, взорвалась минувшим вечером в центре японской столицы. Взрывной волной и осколками оказались выбиты стекла в зданиях, оказавшихся в радиусе 100 м от взрыва, 21 человек получили ранения разной степени тяжести и ожоги. Около 1 тыс. кг перекиси разлилось на месте аварии».
По какой причине мог произойти взрыв цистерны?
Какие вещества и в каком количестве могли образоваться на месте аварии (ответ округлите до целых чисел)?
Стоит ли беспокоиться о нанесении природе существенного вреда на месте аварии?


4. С давних времён применялись краски на основе соединений свинца — белила и сурик. Метод приготовления сурика из белил был найден случайно. На корабле, перевозившем белила для древнегреческого художника Пикия, вспыхнул пожар. Пожар погасили. А под обломками художник обнаружил вместо белил красное вещество, которое и стал использовать как красную краску. Состав белил можно выразить формулой Pb(OH)₂·2PbCO₃ (или Pb₃C₂H₂O₈). Сурик (Pb₃O₄) — это соединение, состоящее из двух оксидов свинца, в которых свинец проявляет валентности II и IV. Процесс превращения белил в сурик состоит из двух этапов. Сначала белила разлагаются на три оксида, два из которых: оксид свинца (II) и оксид углерода (IV). Далее оксид свинца(II) частично окисляется, превращаясь в сурик. Составьте уравнения реакций, описывающих процесс превращения белил в сурик. В каком мольном соотношении содержатся оксиды свинца в составе сурика? 5. В книге рекордов Гиннеса представлены вещества с сильными неприятными запахами. Рекордсменом по зловонию стал этилмеркаптан. Его запах напоминает комбинацию запахов гнилой капусты, чеснока, лука и нечистот. Определите формулу этилмеркаптана на основании представленных на диаграмме данных о массовых долях элементов.

6. Как получить почти чистый азот в пол-литровой банке, используя помимо банки только миску с водой, лёгкую негорючую пластинку, красный фосфор. Сколько молекул азота (при н.у.) будет находиться в банке?

Решения:
1. [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


2Al + O₃ = Al₂O₃
4Al + 3C = Al₄C₃
3C + 2O₃ = 3CO₂
C + 2H₂ = CH₄
3H₂ + 2O₃ = 3H₂O

2. Прибор необходимо дополнить термометром.
Название способа — перегонка.
Лабораторное оборудование: штатив с кольцом и лапкой, спиртовка, коническая колба-приемник, колба Вюрца, прямой холодильник, аллонж.

3. Взрыв цистерны вызван произошедшей в ней реакцией разложения пероксида водорода:
2H₂O₂ = 2H₂O + O₂

n(H₂O₂) = m(H₂O₂) : M(H₂O₂)
n(H2O2) = 1000000 г : 34 г/моль = 29412 моль
n(H₂O) = n(H₂O₂) = 29412 моль
n(O₂) = 1/2n(H₂O₂)= 14706 моль

Существенный вред природе не нанесён, так как вода и кислород, образующиеся при взрыве, участвуют в естественном круговороте веществ в природе. Однако при разложении перекиси, выделяющийся кислород «убивает» многие, в том числе и полезные микроорганизмы.

4. Pb₃C₂H₂O₈ = 3PbO + 2CO₂ + H₂O
6PbO + О₂ = 2Pb₃O₄
n(PbO) : n(PbO₂) = 2:1 или 2PbO·PbO₂

5. Рассмотрим образец этилмеркаптана массой 100 г.
В таком образце m(C) = 38,7 г, m(H) = 9,6 г, m(S) = 51,7 г.
n (С) = 38,7 г :12 г/моль = 3,2 моль
n(Н) = 9,6 г : 1 г/моль = 9,6 моль
n(S) = 51,7 г : 32 г/моль = 1,6 моль
n(С) : n(Н) : n(S)= 3,2 : 9,6 : 1,6 = 2:6:1 => С₂Н₆S

6. Получение азота
На негорючую крышку поместить фосфор и поджечь. Крышку с горящим фосфором поместить на поверхность воды в миску и накрыть пустой банкой. Горение прекратится, когда весь кислород под банкой будет израсходован. В банке останется почти чистый азот.

Расчёт числа молекул азота
В 0,5 литровой банке изначально находился воздух, объёмная доля азота в котором 78%.
V(N₂) = 0,78 · 0,5 л = 0,39 л
n(N₂) = 0,39 л : 22,4 л/моль = 0,0174 моль
N (N₂) = 0,0174 моль · 6,02·1023 1/моль = 1,048·1022