Карта сайта
Олимпиада
 
Теория:
| 9 | 10 | 11 |
 

Областная олимпиада школьников по химии 2008/2009 г.

Деcятый класс.

Задача 10-1.

Основный карбонат некоторого металла М, используемый ранее в качестве пигмента, при нагревании разлагается с частичным окислением до вещества красного цвета К (реакция 1), а в атмосфере сероводорода превращается в соединение черного цвета Ч (реакция 2). При взаимодействии с пероксидом водорода вещество Ч превращается в соединение белого цвета Б (реакция 3). Если порошок вещества Б растворить в избытке щелочи (реакция 4), добавить тиокарбамид и нагреть, то получится соединение Ч, которое осаждается на стенках пробирки в виде зеркала (реакция 5). Вещество Ч растворяется в разбавленной азотной кислоте (реакция 6), а образующиеся при этом ионы металла М дают с раствором иодида калия соединение желтого цвета Ж (реакция 7), растворяющееся в избытке реагента (реакция 8). Осадок Ж растворяется при нагревании в воде, в растворе уксусной кислоты, а при охлаждении раствора из него снова выпадают красивые кристаллы в форме листочков с золотистым блеском (реакция Х). Вещество красного цвета К разлагается разбавленной азотной кислотой с образованием соединения коричневого цвета О (реакция 9), проявляющего свойства сильного окислителя.

1. Определите вещества М, К, Ч, О и приведите их тривиальные названия.
2. Напишите уравнения реакций образования веществ (1 - 9).
3. Как называется реакция Х?
4. Докажите, что вещество О - сильный окислитель (приведите два примера).

(авторы Куркова Т.Н., Чибисова Н.В.)

Задача 10-2.

Лаборант нашел в практикуме 4 склянки с белыми кристаллическими порошками. На склянках было написано "сода". Лаборант обнаружил, что все найденные вещества растворимы в воде. При действии раствора соляной кислоты на пробы твердых веществ в трех из четырех случаев выделяется газ. Лаборант решил измерить объем выделяющихся газов. Для этого он взвесил по 3,0 г каждой соды, растворил каждую навеску в 5,0 мл воды и к каждому раствору медленно прилил по 15,0 мл соляной кислоты (r = 1,05 г/мл). Выделившийся газ был собран при 22 С и 740 мм рт. ст. Результаты опытов представлены в таблице:

№ опыта	V(газа), мл
1	900
2	250
3	370

1. Перечислите названия "сод", которые нашел лаборант.
2. Напишите химические формулы каждой соды и напишите их современные названия.
3. На основании расчетов (считая, что все реакции прошли количественно, и, пренебрегая растворимостью газа в воде) укажите, какая "сода" была в 1, 2 и 3 опытах соответственно.
4. Оцените массовую долю хлороводорода в использованном для опытов растворе.

(авторы Тюльков И.А., Масоуд С.М.)

Задача 10-3.

Соединения А-Г состоят из трех элементов и имеют одинаковый качественный состав. Некоторые сведения о них представлены в таблице:

Соединения	А	Б	В	Г
Массовое содержание одного и того же элемента, %	61,4	51,5	34,7	30,0
Температура плавления, oC	-77	300*	600*	150*
Отношение к воде	Реагирует	Растворяется	Не растворяется	Реагирует

* - плавление с разложением

Исходным веществом для синтеза соединений А-Г является оранжево-желтый порошок оксида Д. Желтая жидкость А с резким запахом может быть получена пропусканием над Д газообразного хлороводорода в присутствии P₂O₅ (реакция 1) Соединение Б синтезируют нагреванием А с металлическим цинком (реакция 2), а его водный раствор - взаимодействием Д с концентрированной соляной кислотой при нагревании (реакция 3). Термической диссоциацией Б получают В, при этом также образуется А (реакция 4). Соединение Г оранжево-красного цвета синтезируют пропусканием озона над А (реакция 5).

1. Определите неизвестные вещества и запишите уравнения всех реакций, упоминающихся в условии задачи.
2. Какие продукты образуются при взаимодействии веществ А и Г с водой? Напишите уравнения реакций.
3. Предскажите геометрическое строение частиц вещества А.
4. Как получают в лаборатории соединение Д (напишите уравнение реакции и условия ее проведения)?

(автор Панин Р. В.)

Задача 10-4.

На российских космических кораблях и станциях, начиная с первого полета Гагарина, используется атмосфера, максимально близкая к земной (содержание кислорода 20 об. %, давление 1 атм). При выходах в открытый космос возникает необходимость восполнения воздушной среды в больших объёмах. Использование для этих целей сжатой газовой смеси в традиционных шар-баллонах ограничено корпусной массой. Рассмотрим возможность химического получения необходимой газовой смеси с использованием термического разложения аммонийных солей. При нагревании нитрита аммония выделяется азот, а при термическом разложении нитрата аммония образуется оксид азота(I), который при более высокой температуре каталитически разлагается на простые вещества. Свойства исходных и конечных веществ приведены в таблице.

Вещество	NH4NO2	NH4NO3	N2O	N2	O2	H2O (ж)
DfH298, кДж/моль	-256,1	-365,4	82,0	0	0	-285,8
Tпл., oС	разл. >35 С	169,6	-91	-210	-218,8	0
Ткип., oС	-	разл. >210	-88,5	-195,8	-183,0	100
Плотность, г/см3(тв., ж.) г/л (газ)	1,69	1,72	1,978	1,251	1,429	1,00

Здесь D_fH₂₉₈ - стандартная энтальпия образования соединения при температуре 298 К.

1. Напишите уравнения термического разложения нитрата и нитрита аммония, оксида азота(I).
2. В каком соотношении нужно использовать нитрат и нитрит аммония для получения воздушной смеси?
3. Рассчитайте стандартные энтальпии реакций разложения при температуре 25 ^oС. Определите, являются ли эти процессы экзо- или эндотермическими.
4. Какое давление оказывали бы газообразные продукты разложения нитрата и нитрита аммония, если бы газы находились в объёме, равном объёму соответствующих твёрдых солей при температуре 25 ^oС?
5. Какая масса нитрата и нитрита аммония потребуется для заполнения воздухом переходного тамбура объёмом 1 м³ при 25^oС?
6. Рассчитайте, сколько теплоты выделится в процессе получения воздушной смеси, необходимой для заполнения переходного тамбура.
7. Укажите причины, которые, на Ваш взгляд, могут ограничивать использование такого метода получения воздушной смеси на космических аппаратах.

(автор Жиров А.И.)

Задача 10-5.

Приведенные ниже схемы превращений представляют собой важнейшие промышленные процессы с использованием органического соединения А, а также некоторых продуктов, образующихся из А.

1. А + Б В + Г¹ + Г² + Г³ + Г⁴

2. А + Д Е + Ж

3. А + З И + К

4. А + В + Д Ж + Г¹ + Г² + Г³ + Г⁴

5. А + Ж Л + М

6. А Н + М

7. А + П + Д Р + Ж

8. Т + М П

9. В + Н У

10.  Ж + Н Ф

Напишите уравнения реакций, соответствующие этим схемам. Примите во внимание, что соединения Б, Д, М, Т - газообразные простые вещества, а З - простое вещество, существующее при комнатной температуре в твердом состоянии, причем атомные массы Д и З отличаются в 2 раза; A, В, Г⁴, Е, Ж, И-Л, Н, П - бинарные соединения. Кроме того, известно, что в зависимости от соотношения реагентов при взаимодействии А с Д может образовываться (наряду с Ж) также бинарное вещество Л, что обычно является крайне нежелательным процессом. Два разных продукта (отличающихся от А) могут образоваться и при взаимодействии М с Н. Наконец, присоединение Р к Ф дает аддукт, который после отщепления Ж превращается в продукт, являющийся, как и соединение У, важным мономером в синтезе высокомолекулярных соединений.

Задать вопрос

Наверх
Карта сайта

Представлены материалы методических рекомендаций "В помощь оркомитетам, жюри и методическим комиссиям регионального этапа всероссийской олимпиады школьников по химии",
авт. О.В. Архангельская, и др. ЦМК по химии Всероссийской химической олимпиады школьников, 2008.
"ЦМК убедительно просит раздать каждому участнику олимпиады и их наставникам комплекты заданий и решений всех классов из этого сборника. Подробную информацию можно также получить на страницах http://chem.rusolymp.ru/ и http://www.chem.msu.su/rus/olimp/. Это является прекрасной базой для самостоятельной подготовки школьника не только к последующему этапу текущего года, но и к этапам олимпиады последующих лет."