Московская городская олимпиада школьников по химии. Районный этап. 2007 г. » 10 класс ◊

1.В водно-спиртовом растворе хлорида цинка было обнаружено 1,806·1022 хлорид-ионов и 11,56 г соли, не распавшейся на ионы. Определите степень диссоциации соли (в %) в этом растворе.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
ZnCl₂ → Zn²⁺ + 2Cl^– 1 балл
n(Сl^– в растворе) = 1,806·1022 / 6·1023 = 0,03 моль, тогда 1 балл
n(диссоциированного ZnCl₂) = 0,5·n(Сl^– в растворе) = 0,015 моль 2 балла
n(недиссоциированного ZnCl₂) = 11,56 / 136 = 0,085 моль 1 балл
Общее содержание в растворе ZnCl₂:
n(ZnCl2) = n(диссоциированного ZnCl₂) + n(недиссоциированного ZnCl₂) =
= 0,015 + 0,085 = 0,1 моль 2 балла
Степень диссоциации равна: α = 0,015 / 0,1 = 0,15 или 15%
Ответ: 15% 1 балл
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 8 БАЛЛОВ


2.Неизвестный алкен массой 7 г присоединяет бромоводород, объём которого одинаков с объёмом метана массой 2 г (н.у.) Найдите молекулярную формулу алкена и напишите структурные формулы его изомеров.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
По условию задачи V(HBr) = V(CH₄), тогда по закону объёмных отношений газов
n(HBr) = n(CH₄) = 2 / 16 = 0,125 моль 1 балл
Формула алкена С_nH_2n, тогда уравнение реакции C_nH_2n + HBr → C_nH_2n+1Br 1 балл
По уравнению реакции n(C_nH_2n) = n(HBr) = 0,125 моль 1 балл
Молярная масса алкена 7 / 0,125 = 56 г/моль. Определим «n» в формуле C_nH_2n: 1 балл
12n + 2n = 56
n = 4. Молекулярная формула алкена С₄Н₈. 1 балл
Изомеры:
бутен-1 0,5 балла
2-метилпропен-1 0,5 балла
цис-бутен-2 1 балл
транс-бутен-2 1 балл
циклобутан 1 балл
метилциклопропан 1 балл
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 10 БАЛЛОВ


3.При пропускании 15,68 л смеси метана, углекислого газа и угарного газа через раствор гидроксида калия, взятого в избытке, объем исходной смеси уменьшился на 8,96 л (н.у.). Для полного сгорания оставшейся смеси потребовалось 6,72 л (н.у.) кислорода.
Определите объемные доли компонентов в исходной смеси.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
С раствором гидроксида калия реагирует только углекислый газ. Следовательно,
уменьшение объёма исходной смеси на 8,96 л после пропускания через раствор щёлочи
говорит о том, что в этой смеси содержится 8,96 л углекислого газа. 1 балл
Горение оставшихся компонентов смеси описывается уравнениями реакций:
СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О (1) 1 балл
2СО + О₂ = 2СО (2) 1 балл
На обе реакции расходуется 6,72 л О₂.
Пусть СН₄ в смеси Х л, тогда на реакцию (1) расходуется 2х л кислорода. 2 балла
V(CO) в смеси (15,68 – 8,96 – х) л = (6,72 – х) л, тогда на реакцию (2)
расходуется (6,72 – х)/2 л кислорода. 2 балла
Составим уравнение, учитывая, что на реакции (1) и (2) потребовалось 6,72 л кислорода:
2х + (6,72 – х)/2 = 6,72
Х = 2,24 л – объём метана. 2 балла
V(СО) = 6,72 – 2,24 = 4,48 л 0,5 балла
φ(СО₂) = 8,96 / 15,68 = 0,571 или 57,1% 0,5 балла
φ(СН₄) = 2,24 / 15,68 = 0,143 или 14,3% 0,5 балла
φ(СО) = 4,48 / 15,68 = 0,286 или 28,6% 0,5 балла
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 11 БАЛЛОВ


4.Соль А является соединением металла Х, окрашивающим бесцветное пламя газовой горелки в жёлтый цвет. При нагревании до 300°С А разлагается с образованием хорошо растворимой в воде соли Б. Взаимодействие раствора гидроксида кальция с раствором соли Б или с раствором соли А приводит к выпадению осадка вещества В, которое разлагается при нагревании до 1000°С на газ Г (без запаха) и твёрдое вещество Д. Пропускание газа Г через раствор соли Б приводит к образованию А.
Определите вещества А–Д, напишите уравнения реакций.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
В жёлтый цвет окрашивают пламя газовой горелки соединения натрия. Х — Na. 0,5 балла
В — соль кальция, тогда Г — кислотный газообразный оксид, например, СО₂ или SO₂.
Подходит только СО₂, т.к. SO₂ имеет резкий запах. 1 балл
В — СаСО₃, 0,5 балла
Д — СаО. 0,5 балла
Тогда Б — Na2CO3, 0,5 балла
а А — NaHCO3. 1 балл
Уравнения реакций:
2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ 1 балл
NaHCO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + NaOH + H₂O 2 балла
Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH 1 балл
CaCO₃ = CaO + CO₂ 1 балл
Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃ 1 балл
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 10 БАЛЛОВ


5.Составьте уравнения реакций (укажите условия их протекания), с помощью которых можно осуществить превращения, назовите вещества А–Г.
ацетат натрия → А → Б → В → Г → этиленгликоль
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
1. CH₃COONa + NaOH → Na₂CO₃ + CH₄ (спекание) 2 балла
2. CH₄ + Cl₂ → HCl + CH₃Cl (на свету) 1 балл
3. CH₃Cl + 2Na + CH₃Cl → 2NaCl + CH₃–CH₃ (нагревание) 1 балл
4. СH₃–СH₃ → H₂ + СH₂=СH₂ (катализатор Cr₂O₃, 600°С) 1 балл
5. 3CH₂=CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₂OH–CH₂OH + 2MnO₂ + 2KOH
Если вместо уравнения реакции (5) записана схема то даётся 1 балл 2 балла
За названия четырёх веществ по 0,5 балла 2 балла
За условия протекания четырёх реакций по 0,5 балла 2 балла
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 11 БАЛЛОВ