Московская городская олимпиада школьников по химии. Районный этап. 2007 г. » 11 класс ◊

1.По приведённой ниже схеме определите вещества А–Е, запишите уравнения реакций:

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


РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
1. 2C₂H₅OH → CH₂=CH–CH=CH₂ + 2H₂O + H₂ 2 балла
2. CH₂=CH–CH=CH₂ + Br₂ → CH₂Br–CH=CH–CH₂Br 1 балл
3. CH₂Br–CH=CH–CH₂Br + H₂ → CH₂Br–CH₂–CH₂–CH₂Br 0,5 балла
4. CH₂Br–CH₂–CH₂–CH₂Br + Zn → ZnBr₂ + [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение] 2 балла
5. CH₂Br–CH₂–CH₂–CH₂Br + 2NaOH → 2 NaBr + CH₂OH–CH₂–CH₂–CH₂OH 1 балл
За названия пяти веществ по 0,5 балла 2,5 балла
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 9 БАЛЛОВ

2.Амальгама — сплав, один из компонентов которого ртуть. Амальгаму цинка и алюминия массой 10,00 г обработали избытком разбавленного раствора серной кислоты. При этом выделилось 0,896 л водорода (н.у.). Масса полученного нерастворимого остатка оказалась равной 8,810 г.
Вычислите массовые доли (в %) каждого компонента амальгамы.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
Ртуть в разбавленной серной кислоте не растворяется, следовательно,
масса ртути в амальгаме 8,810 г. 1 балл
Выделение водорода происходит за счёт взаимодействия
цинка и алюминия с раствором серной кислоты:
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂ (1) 1 балл
2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ (2) 1 балл
m(Al + Zn) = 10,00 – 8,810 = 1,190 г 0,5 балла
n(Н₂) = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль 1 балл
Пусть n(Zn) = х моль; n(Al) = y моль, тогда 65х +27у = 1,19 2 балла
По уравнению реакций:
n(Н₂) = n(Zn) + 1,5n(Al) = (x + 1,5y) моль, тогда 2 балла
65х +27у = 1,19
х +1,5у = 0,04
х = 0,01 моль; у = 0,02 моль 2,5 балла
m(Zn) = 65 · 0,01 = 0,65 г; m(Al) = 27 · 0,02 = 0,54 г 1 балл
ω(Zn) = 0,65/10 = 0,065 (6,5%); ω(Al) = 0,54/10 = 0,054 (5,4%) 1 балл
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 13 БАЛЛОВ


3.В реакцию вступило 3,700 г гидроксида кальция и 1,467 л углекислого газа, измеренного при 760 мм рт. ст. и 25°С. Полученный осадок отфильтровали и прокалили при 1000°С.
Вычислите массу сухого остатка.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
Приведём объём углекислого газа к нормальным условиям, учитывая,
что 760 мм рт. ст. — нормальное давление, соответствующее 101,3 кПа,
а T’ = 273 + 25 = 298 K: 1 балл
Согласно закону Гей-Люссака, объём углекислого газа при нормальной температуре
(0°С или 273 К) при постоянном давлении равен:
V/T = V’/T’
V/273 = 1,467/298
V = 1,344 л 2 балла
При пропускании СО2 через раствор гидроксида кальция происходят реакции:
Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃↓ + Н₂О (1) 1 балл
СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Са(НСО₃)₂ (2) 1 балл
n(Са(ОН)₂) = 3,7/74 = 0,05 моль; n(СО₂) = 1,344/22,4 = 0,06 моль. 2 балла
Согласно уравнению реакции (1) n(Са(ОН)₂) = n(СО₂) = n(СаСО₃) = 0,05 моль 1 балл
На реакцию (1) расходуется 0,05 моль СО₂, следовательно, 0,01 моль СО₂
остаётся в избытке и вступает в реакцию (2), взаимодействуя с 0,01 моль СаСО₃.
В осадке остаётся 0,04 моль СаСО₃. 1 балл
При прокаливании осадка протекает реакция разложения СаСО3:
СаСО₃ = СаО + СО₂ (3) 1 балл
По уравнению реакции из 0,04 моль СаСО₃ образуется 0,04 моль СаО,
который и представляет сухой остаток после прокаливания. 1 балл
m(СаО) = 0,04 · 56 = 2,24 г. 1 балл
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 12 БАЛЛОВ


4.При взаимодействии бесцветного газа А и хлорида железа(III) выпадает жёлтый осадок Б. При его взаимодействии с концентрированной азотной кислотой выделяется бурый газ В, который при реакции с озоном превращается в белое кристаллическое вещество Г, образующее при взаимодействии с водой только азотную кислоту.
Определите вещества А, Б, В, Г. Запишите уравнения происходящих химических реакций.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
А — сероводород H₂S; Б — сера (жёлтый осадок); В — NO₂; Г — N₂O₅. 2 балла
H₂S + 2FeCl₃ = S↓ + 2FeCl₂ + 2HCl 2 балла
S + 6HNO₃ = 6NO₂ + H₂SO₄ + 2H₂O 2 балла
2NO₂ + O₃ = N₂O₅ + O₂ 2 балла
N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃ 1 балл
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 9 БАЛЛОВ


5.Вычислите массу глюкозы, которая была подвергнута спиртовому брожению, если при этом выделилось столько же углекислого газа, сколько его образуется при сгорании 120 г уксусной кислоты, учитывая, что выход реакции брожения составляет 92% от теоретического.
РЕШЕНИЕ БАЛЛЫ
С₆Н₁₂О₆ = 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ (1) 1 балл
СН₃СООН + 2О₂ = 2СО₂ + 2Н₂О (2) 1 балл
m(СН₃СООН) = 120 г; n(СН₃СООН) = 120/60 = 2 моль 1 балл
По уравнению реакции горения n(СО₂) = 2n(СН3СООН) = 4 моль 1 балл
Так как выход в реакции брожения 92%, то теоретическое количество СО₂ равно:
n(СО₂) = 4/0,92 = 4,35 моль 1 балл
По уравнению реакции брожения: n(С₆Н₁₂О₆) = 1/2n(СО₂) = 4,35/2 = 2,175 моль 1 балл
m(С₆Н₁₂О₆) = 180 · 2,175 = 391,5 г. 1 балл
ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ 7 БАЛЛОВ