Задания для школьной олимпиады по химии

Задания для проведения школьного этапа

Всероссийской олимпиады школьников по химии

9 класс

Максимальная оценка за каждое задание - 10 баллов

Задание 1.

Хлорид металла со степенью окисления +2, образовавшийся в результате взаимодействия 2,74 г металла с хлором, растворили в воде. К образовавшемуся раствору прибавили избыток раствора сульфата натрия, при этом образовалось 4,66 г осадка белого цвета. Определите, какой металл был взят, и ответ подтвердите расчетом.

Задание 2.

К 500 мл раствора соляной кислоты, плотность которого 1,1 г/мл, прибавили 2,5 л воды, после чего раствор стал 4%. Вычислите концентрацию вещества в исходном растворе в процентах.

Задание 3.

Осуществите превращения: N^-3-→N⁰-→N⁺²-→N⁺⁵

Задание 4.

Определите массовые доли металлов в смеси железа и магния, если известно, что при обработке 0,4 г этой смеси избытком раствора соляной кислоты выделяется 0,224 л водорода.

Задание 5.

Как, используя только фенолфталеин, определить содержимое пробирок с водой, едким кали и азотной кислотой?

Ответы.

Задание 1.

Дано: Решение

m(Ме)=2,74 г Ме+CI₂=MeCI₂

m(МеSO₄)=4,66 г MeCI₂+Na₂SO₄=MeSO₄+2NaCI

Ме - ? Схема для расчета: Me --- MeSO₄

n( Me)=2,7/A_r(Me)

n( Me SO₄)=4,66/( A_r(Me)+96)

По схеме: [2,7/A_r(Me)]:1=[4,66/( A_r(Me)+96)]:1

A_r(Me)=137, металл - барий.

Задание 2.

w₂=w₁p₁V₁/( p₁V₁+p_H2OV_H2O),

0,04= w₁1,1*500/(1,1*500+1*2500),

w₁=22,2%

Задание 3.

1)2NH₃=N₂+3H₂ 3) 2NO+O₂=2NO₂

2)N₂+O₂=2NO 4) 4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃

Задание 4.

Fe+2HCI=FeCI₂+H₂

Mg+2HCI=MgCI₂+H₂

Пусть в смеси n(Fe)=x, n(Mg)=y, тогда

56х+24у=0,4

22,4х+22,4у=0,224

Х=0,005; m(Fe)=0,005*56=0,28 г; w(Fe)=0,28/0,4=0,7,или 70%

У=0,005; m(Mg)=0,005*24=0,12 г;w(Mg)=100% - 70%=30%

Задание 5.

Фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет в растворе щелочи - определяем едкое кали. К пробам KOH и фенолфталеина (имеют малиновый цвет)добавляем пробы из пробирок с водой и азотной кислотой - если в пробирке вода, то окраска не будет исчезать, а в случае азотной кислоты произойдет обесцвечивание, так как протекает реакция нейтрализации.

Задания для проведения школьного этапа

Всероссийской олимпиады школьников по химии

10 класс

Максимальная оценка за каждое задание - 10 баллов

Задание 1.

Газ, образующийся при сжигании 4,48л сероводорода, пропустили через 21,43 мл 40% -ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,4г/мл). Определите состав и количество образовавшейся соли.

Задание 2.

Какую формулу имеет кристаллогидрат сульфата железа (III), если в 5,08 г вещества содержится 10,836*10²³ атомов кислорода?

Задание 3.

Определите объем озонированного кислорода, содержащего 15% озона, который необходим для сжигания 10 л пропана.

Задание 4.

Соль желтого цвета, окрашивающую пламя в желтый цвет, осторожно добавили в концентрированную серную кислоту, в результате раствор приобрел оранжевую окраску и через некоторое время из него выпал осадок ярко-красного цвета. Осадок отфильтровали и нанесли на него несколько капель спирта, который воспламенился и образовался порошок зеленого цвета. Напишите уравнения реакций, которые описывают указанные превращения.

Задание 5.

В пробирках находятся растворы солей - K₂CO₃, KCI, K₂SO₃, KNO₂, K₂S, K₂S₂O₃. C помощью какого реагента можно различить все эти соли?

Ответы.

Задание 1.

2H₂S+3O₂=2SO₂+2H₂O(1)

2NaOH+ SO₂=Na₂SO₃+H₂O(2), и если SO₂ в избытке,

Na₂SO₃+SO₂+H₂O=2NaHSO₃(3)

n(H₂S)=4,48/22,4=0,2 моль; n(NaOH)=0,4*1,4*21,43/40=0,3 моль.

По уравнению (1) n(SO₂)= 0,2 моль

По уравнению (2) n(NaOH): n(SO₂):n(Na₂SO₃)=2:1:1, следовательно SO₂ находится в избытке в количестве (0,2-0,15)=0,05 моль и образуется 0,15 моль Na₂SO₃

По уравнению (3) n(Na₂SO₃) : n(SO₂): n(NaHSO₃)=1:1:2, следовательно, Na₂SO₃ в избытке в количестве (0,15-0,05)=0,1 моль и образуется 0,1 моль NaHSO₃

Массы солей: m(Na₂SO₃)=0,1*126=12,6 г.

m(NaHSO₃)=0,1*104=10,4 г.

Задание 2.

Находим количество вещества и массу кислорода:

n=n_{вещества}/N_A, n(O)=1,0836*10²³/6,02*10²³=0,18 моль,

m(O)=0,18*16=2,88 г.

Находим величину «х»

Fe₂(SO₄)₃*xH₂O=12O+xO

5,08/(400+18x)=2,88/(12*16+16x) , x=6, Fe₂(SO₄)₃*6H₂O

Задание 3.

C₃H₈+5O₂=3CO₂+4H₂O (1)

3 C₃H₈+10O₃=9CO₂+12 H₂O (2)

Введем обозначения: n(O₂)=x моль,n(O₃)=y моль, тогда 85у=15х

По уравнению (1)V(C₃H₈)=22,4*x/5,

По уравнению (2)V(C₃H₈)=22,4*3y/10,

Vобщее(C₃H₈)=22,4*x/5+22,4*3y/10=10

Решаем систему уравнений:

85у=15х х=0,362 моль

22,4*x/5+22,4*3y/10=10 у=2,051 моль.

V(O₃)=2,051*22,4=45,9424 л

V(O₂)=0,362*22,4=8,1088 л

V(O₂+ O₃)=54,0512 л.

Задание 4.

Речь идет о получении хромовой смеси. Так как соль окрашивает пламя в желтый цвет, то в ее состав входит натрий. Изменение окраски с желтой на оранжевую в растворах кислот характерно для солей хромовой кислоты, которая в концентрированных растворах разлагается с выделением малорастворимого хромового ангидрида ярко-красного цвета, являющегося сильным окислителем. Продукт его восстановления имеет зеленый цвет.

2Na₂CrO₄желт+H₂SO₄=Na₂Cr₂O_7оранж+Na₂SO₄+H₂O

Na₂Cr₂O_7оранж+ H₂SO_4конц= Na₂SO₄+H₂O+ CrO_{3красный}

4 CrO_{3красный}+С₂H₅OH=2 Cr₂O₃+2CO₂+3H₂O

Задание 5.

К отобранным пробам следует прибавить раствор кислоты.

1.K₂CO₃+HCI=2KCI+ H₂O+CO₂

Выделяется бесцветный газ без запаха.

2. KCI+ HCI - изменений нет.

3. K₂SO₃+ HCI=2KCI+ H₂O+SO₂

Выделяется бесцветный газ с резким запахом.

4. KNO₂+HCI=KCI+NO₂

Выделяется газ бурого цвета с резким запахом.

5. K₂S+2HCI=2KCI+H₂S

Выделяется бесцветный газ с запахом тухлых яиц.

6. K₂S₂O₃+2HCI=2KCI+2 H₂O+ SO₂+S

Задания для проведения школьного этапа

Всероссийской олимпиады школьников по химии

11 класс

Максимальная оценка за каждое задание - 10 баллов

Задание 1.

10 мл паров неизвестного углеводорода, взаимодействующего с аммиачным раствором оксида серебра, смешали со 100 мл кислорода и смесь подожгли. После конденсации водяных паров объем смеси составил 85 мл, а после пропускания через избыток концентрированного раствора баритовой воды он уменьшился до 45 мл. Какое строение имеет углеводород?

Задание 2.

Пластинку из Ме поместили в раствор неизвестного нитрата (масса раствора 10 г, массовая доля нитрата 9,68%). Через некоторое время пластинку вынули и взвесили - масса металла уменьшилась на 0,112 г; после окончания реакции в растворе находился нитрат двухвалентного металла с массовой долей 10,68%. Определите металл и напишите уравнения реакций.

Задание 3.

5,68 г этанола подвергли дегидратации и после конденсации водяных паров получили газ, который полностью прореагировал со 100 г 8%-ного по массе хлороформового раствора брома. Определите выход продукта реакции на стадии дегидратации.

Задание 4.

В трех пробирках находятся концентрированные растворы в этиловом спирте тетрахлорметана, уксусной кислоты и бензола. Как, используя только одно вещество, определить содержимое пробирок?

Задание 5.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

бутадиен-1,3  Х₁ 2-метилпропан Х₂ Х₃ ацетон.

Укажите условия проведения реакций. При написании уравнений используйте структурные формулы.

Ответы.

Задание 1.

C_xH_y+(x+0,25y)O₂=xCO₂+yH₂O (1)

CO₂+Ba(OH)₂=BaCO₃+H₂O (2)

По (2)- прореагировало (85-45)=40 мл CO₂

По (1) объемы реагирующих газов относятся как их коэффициенты в уравнении реакции, 10:1=40:х, х=4

V(O₂) прреагировал=100-45=55 мл

По (1) (10/1)=[55/(4+0,25y)], y=6

Так как С₄H₆ взаимодействует с оксидом серебра, то в веществе имеется тройная связь

С=С-H, HC=C-CH₂-CH₃

Задание 2.

(х-2)Ме+2Ме(NO₃)_x=x2Ме(NO₃)₂

Проверяем произошло ли полное вытеснение Ме₁ из раствора или Ме₁=Ме

m₁ (Ме(NO₃)_х)=0,0968*10=0,968, m(H₂O )=10-0,968=9,032 г

m₂ (Ме(NO₃)₂)=x/(x+9,032)=0,1068, x=1,08 г

m₂- m₁=1,08-0,968=0,112 г, то есть происходило только растворение материала плпстинки.

Пусть А- атомная масса Ме, тогда по уравнению реакции находим:

0,112/A:(х-2)=0,968/(A+62x):2, х=3, А=56г/моль - железо.

Задание 3.

С₂H₅OH→C₂H₄+H₂O

C₂H₄+Br₂→C₂H₄Br₂

m(Br₂)=100*0,08=8 г n(Br₂)=8/160=0,05 моль

n_{практ .}(С₂H₄)= n(Br₂)=0,05моль

n ( C₂H₅OH)=5,68/46=0,123 моль

n _теор.(C₂H₄)=n( C₂H₅OH)=0,123 моль

W(%)выход=0,05/0,123=0,4065 (40,65%)

Задание 4.

Следует обработать содержимое пробирок избытком воды. Слой CCl₄соберется на дне, бензол будет находиться над водой. CH₃COOH хорошо растворима в воде, расслоения на произойдет.

Задание5. Х₁ - бутан, Х₂ - 2-метил-2-бромпропан, Х₃ - 2-метилпропанол-2.