Chemistry48.Ru

Всероссийская олимпиада школьников по Химии       Второй этап   Декабрь 2003 года 

Задания для учащихся 9 классов                    

1)   Через 48,5 г насыщенного раствора гидроксида бария (растворимость равна 5,585 г в 100 г воды) пропустили углекислый газ, при этом образовался осадок массой 0,985 г. Массовая доля ионов бария в надосадочной жидкости составила 2,818%.

Как изменится масса осадка при пропускании дополнительно 22,4 мл  (н.у.) углекислого газа?)11 баллов).

2)  40 г порошка магния поместили в раствор сульфата цинка массой 596 г. Через некоторое время металлический порошок отделили от раствора, высушили и взвесили. Масса порошка оказалась равной 56 г.   Определите массовую долю сульфата магния в растворе, оставшемся после отделения металлического порошка.                                                   5 баллов.

3)   Вычислите объем углекислого газа, который добавили к 5,6 литрам оксида углерода (II) (н.у.), если известно, что число электронов в полученной смеси стало в 14,5 раза больше числа Авогадро.

6 баллов.

4)   Приведите  один  пример соли - X,  из  которой  можно  получить следующие вещества, и уравнения реакций (одна стрелка - одна реакция):

                   1 —►кислотный оксид

Соль X       2 —► средняя соль

                   3 —► кислая соль

                   4 —►соль, отличающаяся степенью окисления неметалла

В состав всех солей входит один и тот же неметалл.                                                   5 баллов.

Всероссийская олимпиада школьников по химии            Второй этап 

Задания для учащихся 10 классов                    Декабрь 2003 года

1. Через 48,5 г насыщенного раствора гидроксида бария (растворимость равна 5,585 г в 100 г воды)пропустили углекислый газ, при этом образовался осадок массой 0,985 г. Массовая доля ионов бария в надосадочной жидкости составила 2,818%.

Как изменится масса осадка при пропускании дополнительно 22,4 мл (н.у.) углекислого газа?

11 баллов.

2.  15,68 л (н.у.) смеси сероводорода и кислорода подожгли. В результате образовалось некоторое количество серы, оксид серы (IV) и вода и выделилось 129,8 кДж теплоты. Определите состав исходной газовой смеси в массовых долях, если известно, что исходные вещества прореагировали полностью, а теплоты сгорания сероводорода до серы и до оксида серы (IV) равны 246 и 560 кДж/моль соответственно.

6 баллов.

3. Смесь циклогексана и бутадиена обесцвечивает 100 г бромной воды с массовой  долей  брома,  равной   3,2%.   После   сжигания   этой   же  смеси углеводородов такой же массы было получено 2,912 л (н.у.) смеси оксидов углерода.

Вычислите массовую долю циклогексана в исходной смеси.

8 баллов.

4.  Составьте уравнения реакций в соответствии со схемой:

     1       2     3      4       5        6      7

А→В→С→D→ Е→-F→G→H

Е - простое вещество, остальные - растворимые в воде соли; реакция 2 протекает с изменением степени окисления неметалла; реакция 6 протекает с изменением степени окисления металла; реакции 1, 3, 7 - без изменения степеней окисления.

9 баллов.

Всероссийская олимпиада школьников по химии                    Второй этап 

Задания для учащихся 11 классов               Декабрь 2003 года 

1. При прокаливании некоторого количества кристаллогидрата неизвест­ной соли с массовой долей кристаллизационной воды 11,25% образовалось 0,96 г оксида металла (II), 0,432 г воды и 268,8 мл (н.у.) газообразного оксида элемента (IV) с плотностью по воздуху 1,517.

Определите формулу исходного кристаллогидрата, если известно, что массовая доля кислорода как элемента в нем равна 60%.

10 баллов.

2.  Смесь метана с кислородом, имеющую плотность 0,9286 г/л (н.у.) пропускают через реактор для получения ацетилена.

Определить выход ацетилена в расчете на исходный метан, если обра­зующаяся газовая смесь после конденсации паров воды и приведения к нор­мальным условиям содержит только углекислый газ, водород, метан и ацети­лен, а ее объем по сравнению с исходной смесью увеличивается на 10%. Реак­цией образования сажи пренебречь.                                                                                                    8 баллов.

3.  Какой объем раствора гидроксида калия с массовой долей щелочи 34% и плотностью 1,37 г/мл потребуется для растворения кремния, получив­шегося в результате длительного прокаливания смеси 19,8 г магния с 18,9 г оксида кремния (IV)?                                      5 баллов.

4.   Составьте уравнения реакций, протекающих без изменения степеней окисления по схеме:

     1       2     3      4       5       

А→В→С→D→ Е→-F

Вещества в схеме не повторяются и все представляют собой средние со­ли. Соли А, В, С содержат в составе серу, соли D, E, F - магний.

5 баллов.

Второй этап Указания к решению заданий для учащихся 11 классов

Декабрь 2003 года

1. а) В молекуле кристаллогидрата n молекул воды, тогда W (H₂O) =18n/M(крист-та) => М_к._г=160n    (1 балл).

б) Газ СО₂: 1,517·29 = 44; v_CO2=0,012 моль; m (CO₂ )=528 г (1 балл)

в) Расчет массы кристаллогидрата: 0,96 + 0,528 + 0,432 = 1,92 г (1 балл)

г) Расчет массы кислорода: 1,920,6 = 1,152 г     (1 балл)

д) Формула оксида металла MgO: m_Me = 0,96 - 0,384 = 0,576

v(Me)/ v(O)=1:1,    1    0,576/ М_Ме =   0,384;16; М_Ме = 24 => Mg    (1 балл)

е) Соль можно представить в виде оксидов: xMgO : yH₂O : zCO₂; 096/40 : 0432/18 : 0,012 =0,024:0,024:0,012 => 2MgO :2H₂O:CO₂

М_к._г = 40·2+ 2·18+ 44 =160

160n = 160; n = 1 => в молекуле кристаллогидрата одна молекула воды: (MgOH)₂CO₃ ·Н₂О   (4 балла).

10 баллов.

2.  а) Уравнения реакций: СН₄ + 2О₂  -> СО₂ + 2Н₂О (1)

                                                   1 моль 2 моль   1 моль

          t                                0,15 моль 0,3 моль   0,15 моль

CH₄ → C₂H₂+3H₂    (2)

2 моль  1 моль 3 моль

х моль    0,5 моль 1,5 моль   (1 балл без расчета)

б) Расчет смеси: М_см = 20,8 г/моль; v_CM = 1 моль, тогда v_CH4 = x моль; v_O2 =

(1-х) моль; 20,8 = 16х + 32(1-х); х = 0,7 моль => v_CH4=- 0,7 моль; v_O2 = 0,3 моль. (2 балла).

в) Расчет по уравнению (1): сгорело 0,15 моль СН₄ и израсходовано 0,3 моль О₂, образовалось 0,15 моль СО₂;

(2) разложилось х моль СН₄, образовалось 0,5хС₂Н₂ и 1,5хН₂ (2 балла).

г) Смесь после реакции: vсмеси = 1,1 моль (на 10% больше);

vсн₄ = 0,7 - 0,15 - х = (0,55 - х) моль; v_CO2 =0,15 моль; v_C2H2= 0,5x; v_H2 = 1,5х; 0,55 - х + 0,15 + 0,5х +1,5х = 1,1; х = 0,4 моль (2 балла).

д) До реакции v_CH4=0,7 моль; _i сн₄ = 0,4 моль подвергалось разложению:

η = 0,4/ 0,7 ·100% = 57,14% превратилось метана в ацетилен. (1 балл)

8 баллов.

3. а) Уравнения реакций: 2Mg   + SiO₂ =    Si + 2 МgО   (I)

2 моль    I моль      1 моль

[0,825 моль] 0,315 моль    0,315 моль избыток

2Mg     +    Si =Mg₂Si      (2) 2 моль        1 моль 0,195 моль [0,315 моль] избыток

2КОН    +   Si   + Н₂О = K₂Si0₃ + 2Н₂Т   (3)

2 моль        1 моль

0,435 моль 0,2175 моль     (2 балла* без расчета)

б) Расчет: v_Mg – 0,825 моль; v'_SiO2 = 0,315 моль.

Уравнение (1): Mg избыток: 0,825 - 0,63 = 0,195 моль; v_Sj = 0,315 моль

(1 балл).

Уравнение (2): v_Si = 0,0975 пошло на образование силицида, а 0,315 -

0,0975 = 0,2175 моль - на реакцию с КОН      (1 балл).

в) По уравнению (3): v_K0H = 0,435 моль; m (kон) = 24,36 г;

m_р._ра= 71,65 г; V_p._pa= 52,3 мл.     (1 балл).

5 баллон.

4. а) Условие задачи должно четко выполняться.

G) Условия протекания реакций следует указывать.

Задание оценивается, если оно выполнено полностью и в соответствии условием задачи.

5 баллов.

Всероссийская олимпиада школьников по химии Второй этап 

Указания к решению заданий для учащихся 10 классов           Декабрь 2003 гола 

1. Решение предложено в указаниях для учащихся 9-х классов.

                                                                                                                                                                                                                                                     11 баллов.

²- a) v_cмесu= 0,7 моль,

2H₂S + О₂ = 2Н₂О + 2Si       (1.1) или

2H₂S + ЗО₂ = 2Н₂О + 2SO₂↑  (2.1)

H₂S + l/2O₂ = Н₂О + S = 246 кДж     (1.2)

1 моль 0,5 моль      -   246х кДж                                                  х моль 0,5 моль

H₂S + 1,5О₂ = Н₂О + SO₂ + 560 кДж, (2.2)

1 моль   1,5 моль          560у кДж                                              у моль 1,5 моль                                   (3 балла)

 о) Составим систему: х + 0,5л- +у + 1,5 х =.0,7             1,5х + 2,5 у = 0,7

                                 246х + 560 у = 129,8            =>   246х + 560у =129,8

        х =0,3; у_= 0,1? откуда v_H2S = 0,4,моль; v_О2 = 0,3 моль    (2 балла)

в) m_H2S = 13,6 г, т₀₂ = 9,6 г, m_см = 23,2 г

W(H₂S) = 58,62%, W(O₂)  = 41,38%           (1балл)                                           5 баллов.

3.  а) С₄Н₆ + 2Вг₂ ->- С₄Н₆Вг₄

1 моль   2 моль

0,01 моль 0,02 моль

ν(Br₂₎ = 0,02 моль

vc4h6 ⁼ 0,01 моль   (2 балла)

б)  ν смеси СО и СО₂= 0,13 моль, т.к. v_co = v_c, a v_CO2 =v_c, то независимо от количест­венного состава оксидов суммарное v_c= 0,13 моль; v_c в бутадиене = 0,04 моль, от­куда следует,  что   v_c  в  циклогексане  =  0,13  - 0,04  =  0,09,  что  соответствует

ν с₆н₁₂ = 0,09:6 =0,015 моль. Таким образом, первоначальная смесь: ν с₆н₁₂ = 0.015 моль:

ν с₆н₆ = 0,01 моль.     (5 баллов).

в)  т с₆н₁₂ = 1,26 г;    т с₄н₆ = 0,54 г;    т_см= 1,8 г; W(C₆H₁₂) =70%  (1балл)

8  баллов.

4. Е - Вг₂, соли: В - может быть сульфит металла; А и G - могут быть соеди­нениями железа.

№№ 1, 3, 4, 5, 7 - по одному баллу; №№ 2 и 6 - по 2 балла

Задание оценивается, если оно выполнено полностью и при полном соблюде­нии типов, видов реакций и перечня веществ, т.е. условий задачи.           9  баллов.