решения 11 класс

Всероссийская олимпиада школьников по химии I (школьный) этап
2013-2014 учебный год
11 класс
Решения
Программированное задание
1
2
3
ответ
2
4
4
4
5
4
6
3
7
1
8
3
9
4
10
3
3
Задание 1.
СН4 + О2 → НСНО +Н2О
НСНО +Н2→ CH3ОН
2 CH3ОН +2Na → 2 CH3ONa +H2
CH3ОNa + HCl → CH3ОН + NaCl
CH3ОН + CuO→ НСНО +Н2О +Cu
За каждое уравнение 2 балла – 10 баллов
Задача 2.
Углеводород А подвергается гидрированию, значит, это непредельное
соединение. (Арены исключаются из - за большой молекулярной массы)
Масса непредельного углеводорода А чуть меньше 29, то есть массы
воздуха, значит это этен или этин
Соединение В с хлором вступает в реакцию замещения, значит, В –
предельное соединение с массой чуть больше 29, то есть этан
Реакции
С2Н2 +2Н2→ С2Н6
С2Н4 +Н2→ С2Н6
С2Н6 +Cl2→ С2Н5Cl+HCl
Названия веществ
А-этен или этин
В - этан
С - хлорэтан
1б
2б (за каждое
вещество
1б
3б
3б
Задача 3.
Анализ химической стороны задачи и план решения: смесь содержит аммиак NH3 и
азот N2, число атомов связано с количеством вещества. Для расчетов удобно взять порцию
смеси содержащую 3 моль атомов водорода (т.е. 1 моль аммиака). Это позволит найти
количество вещества азота, массы веществ и массовые доли.
Дано:
N(N)= N(H)
Найти: w(NH3) -?
M(NH3)= 17г/моль
M(N2)= 28 г/моль
10 баллов
Решение:
Если равно число атомов, то равно и количество вещества:
n(N)= n(H).
Пусть смесь содержит n(H) = 3 моль.
Тогда n(NH3)= 1 моль, и он содержит 1 моль атомов азота.
Оставшиеся 2 моль атомов азота содержит простое вещество N2
Отсюда n(N2) = 1 моль.
Массы веществ: m(NH3) = 17г;
m(N2)= 28 г, масса смеси m(см) = 17+28=45 г.
w(NH3) = m/m(см) = 17/45 = 0,378= 37,8%
Задача 4.
Пусть в реакцию вступило n(Na2CO3) = x моль.
По уравнению реакции n’(HCl) = 2n(Na2CO3) = 2x моль, n(CO2) = x моль.
Массы веществ m=n*M; m(Na2CO3) = 106x (г); m(CO2) = 44x (г);
m’(HCl) = 36,5*2x = 71x (г)
Масса HCl в растворе 1: m(HCl) = m(p1)*w1 = 110 г;
масса избытка HCl: mизб(HCl) = 110 – 71x;
По закону сохранения массы: m(p2) = m(p1) + m(Na2CO3) – m(CO2) = 550 + 106x – 44x =
550 + 62x (г)
Массовая доля HCl в растворе 2: mизб(HCl)/ m(p1) = w2;
Алгебраическое уравнение: (110 – 71x) /(550 + 62x) = 0,05
110 – 71x = 0,05(550 + 62x); 110 – 71x = 27,5 + 3,1x; 67,9x = 82,5; x = 1,215;
m(Na2CO3) = 106x = 106*1,215 = 128,8 г.
Ответ: m(Na2CO3) = 128,8 г.
10 баллов
Задача 5.
По плотности паров по воздуху вычисляем молекулярную массу соединения
Mr =3,19*29 = 92,5.
Согласно условиям задачи у нас хлорированный предельный углеводород, т.е. имеет
формулу CnH2n+2-xClx.
Следовательно, молекулярная масса будет рассчитываться по формуле
Mr = 12n+1(2n+2-x)+35,5x = 92,5. Легко заметить, что дробная часть молекулярной массы
существует только при нечетных значениях x. При x=3 35,5*3=106,5 , что больше
молекулярной массы, следовательно x=1.
Отсюда вычисляем n: 12n+2n+2-1=92,5-35,5 , откуда n=4 и формула вещества C4H9Cl.
Вещество с такой формулой имеет 5 изомеров (у 2-хлорбутана 2 оптических изомера).
10 баллов