Гимназическая химическая олимпиада школьников

А.С.ГОРДЕЕВ,
учитель химии гимназии № 20
(г. Донской, Тульская обл.)

ГИМНАЗИЧЕСКАЯ ХИМИЧЕСКАЯ
ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

2005/06 УЧЕБНЫЙ ГОД
ЗАДАНИЯ

9 класс

1. В замечательной книге П.Руденко и Е.Таубе «От водорода до...» статья о хлоре называется «Убийца, спрятавшийся в солонке». Объясните это название.

(2 балла.)

2. Известно, что химический элемент водород имеет три изотопа: протий (1Н, или просто Н), дейтерий (²Н, или Д) и тритий (³Н, или Т), а кислород – два основных изотопа: обычный ¹⁶О и тяжелый ¹⁸О. Сколько разновидностей молекул воды существует в природе? Каковы молярные массы М этих разновидностей?

(3 балла.)

3. Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

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

(4 балла.)

4. Средством первой помощи при ожоге кожи белым фосфором служит мокрая повязка, пропитанная 5%-м раствором сульфата меди(II). При этом белый фосфор «обезвреживается» в соответствии со следующей схемой реакции:

Р₄ + СuSO₄ + Н₂О = Н₃РО₄ + Н₂SО₄ + Сu.

Составьте уравнение данной реакции, используя метод электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления.

Рассчитайте объем 5%-го ( [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]= 0,05) водного раствора сульфата меди(II) ( [Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]= 1,1 г/мл), который необходим для «обезвреживания» белого фосфора массой 2,48 г.

(5 баллов.)

5. Продукт взаимодействия 5 г водорода и 14,2 г хлора поглощен водой объемом 128 мл. Рассчитайте массовую долю (в %) вещества в образовавшемся растворе. Как называется этот раствор?

(5 баллов.)

6. Юный химик, проводя анализ бесцветного раствора, не содержащего осадка, определил наличие в этом растворе следующих ионов: Nа⁺, Сu²⁺, Н⁺, Fе³⁺, NО₃^–, OH^–, Cl^–. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, показывающие, какие ошибки допустил юный химик.

(6 баллов.)

10 класс

1. Ученик, желая внести в почву азотное удобрение, полил цветок раствором нитрата бария. Растение погибло. Почему это произошло? Как можно было спасти растение?

(2 балла.)

2. После пропускания хлоровоздушной смеси через раствор йодида калия образовалось 1,27 г йода, а объем смеси уменьшился до 1,888 л (при нормальных условиях). Определите объемную долю хлора в исходной смеси.

(3 балла.)

3. Составьте уравнения химических реакций в соответствии со следующей схемой:

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

Назовите вещества А, Б и В.

(5 баллов.)

4. При полном сгорании газообразного углеводорода общее число молей в системе не изменилось. Найдите возможную формулу углеводорода.

(6 баллов.)

5. Раствор содержит (массовые доли в %) 1,64% нитрата кальция, 1,89% нитрата цинка и 1,7% нитрата серебра(I). В 100 г такого раствора поместили 0,48 г магниевых опилок. Определите состав осадка после окончания реакций (массовые доли в %).

(10 баллов.)

6. Смесь карбонатов натрия и калия массой 12,2 г растворили в воде и добавили в нее избыток соляной кислоты. Выделившийся газ пропустили через трубку с пероксидом натрия Nа2О2. Образовавшегося кислорода хватило, чтобы сжечь 2,24 л водорода (объем измерен при нормальных условиях). Рассчитайте состав исходной смеси в массовых долях.

(10 баллов.)

11 класс

1. а) В одной из легенд рассказывается, что мудрый садовник окуривал деревья ладаном для того, чтобы плоды скорее созрели. Экспериментальная проверка показала, что в дыме ладана действительно содержится чудодейственный газ. Назовите его, запишите химическую формулу, рассчитайте относительную плотность данного газа по воздуху.

(3 балла.)

б) Запишите химические формулы и названия из номенклатуры для следующих веществ: медный купорос, веселящий газ, каустическая сода, виноградный сахар, карболовая кислота, глицин.

(3 балла.)

2. Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

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

4 балла.)

3. Смешали 9,2 мл этанола (плотность равна 0,8 г/см3) и 12,0 мл уксусной кислоты (плотность равна 1,0 г/см³). К полученному раствору добавили избыток металлического натрия. Выделившийся газ пропустили при нагревании над 69,6 г оксида серебра(I). Вычислите массу образовавшегося серебра.

(6 баллов.)

4. Сожгли 5,1 г предельной одноосновной карбоновой кислоты. В результате было получено 7,69 л углекислого газа (объем измерен при 127 °С и 108 кПа). Определите молекулярную формулу кислоты и назовите ее.

(7 баллов.)

5. Смесь, состоящую из карбоната магния, карбоната бария, оксида кальция и оксида стронция, растворили в азотной кислоте. При этом выделилось 6,72 л газа (объем измерен при нормальных условиях). Полученный раствор последовательно обработали сначала избытком раствора сульфата натрия, а затем избытком раствора гидроксида натрия. На первом этапе выпало 55,3 г осадка, а на втором – 11,6 г. Найдите состав исходной смеси в массовых долях, если масса ее равна 52,5 г.

(Справка: нитрат стронция растворим в воде, а сульфат стронция нерастворим.)

(17 баллов.)
Решения и ответы

9 класс

1. Простое вещество хлор Сl₂ – чрезвычайно ядовитый газ, способный убить все живое вокруг. В составе поваренной соли NаСl присутствуют уже не нейтральные атомы, а анионы хлора Cl–. Эти анионы не обладают такой высокой токсичностью, как молекулы хлора. Однако человеку для сохранения собственного здоровья необходимо помнить, что избыток анионов хлора вреден, поэтому нужно ограничивать наличие соли в пище.

(Всего 2 балла.)

2. Существует шесть разновидностей молекул воды:

• Н₂¹⁶О – М = 18 г/моль,

(0,5 балла.)

• D₂¹⁶О – М = 20 г/моль,

(0,5 балла.)

• T₂¹⁶О – М = 22 г/моль,

(0,5 балла.)

• Н₂¹⁸О – М = 20 г/моль,

(0,5 балла.)

• D₂¹⁸О – М = 22 г/моль,

(0,5 балла.)

• T₂¹⁸О – М = 24 г/моль.

(0,5 балла.)

(Всего 3 балла.)

3. 1) МnО₂ + 4НСl = МnСl₂ + Сl₂ + 2Н₂О,

(1 балл.)

2) Сl₂ + 2Nа = 2NaСl,

(0,5 балла.)

3) NaСl +AgNО₃ = NaNО₃ + АgСl,

(0,5 балла.)

4) 2АgСl = 2Аg + Сl₂,

(0,5 балла.)

5) 2Аg + Br₂ = 2АgBr,

(0,5 балла.)

6) 2АgBr + Cl₂ = 2АgCl + Br₂.

(1 балл.)

(Всего 4 балла.)

4. Определение изменяющихся степеней окисления фосфора и меди:

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

(1 балл.)

• Уравнения электронного баланса:

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

(1 балл.)

• После расстановки коэффициентов уравнение принимает вид:

P₄ + 10СuSО₄ + 16Н₂O = 4H₃РО₄ + 10Н₂SO₄ + 10Сu.

(1 балл.)

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