Решения заданий II этапа олимпиады по химии (9 класс)

ХИМИЯ – 2014/2015
9 класс очный тур
1. Составьте уравнения диссоциации в водном растворе нитрата натрия,
хлорида меди(II) и сульфата хрома(III). Расположите вещества в ряд по убыванию
числа молей ионов в этих уравнениях, если каждое вещество было взято в
количестве 1 моля.
Решение
Правильно составлены формулы веществ: NaNO3, CuCl2, Cr2(SO4)3.
3 × 1 = 3 балла
Составлены уравнения диссоциации веществ:
NaNO3 = Na+ + NO3–,
CuCl2 = Cu2+ + 2Cl–,
Cr2(SO4)3 = 2Cr3+ + 3SO42–.
3 × 1 = 3 балла
Вещества правильно расположены в ряд по убыванию числа молей ионов в
этих уравнениях: Cr2(SO4)3 – 5 ионов, CuCl2 – 3 иона, NaNO3 – 2 иона.
1 балл
Сумма: 7 баллов
2. Атомы каких двух химических элементов содержит молекула, если
суммарное число протонов в ней равно 10, нейтронов – 7, электронов – 10.
Запишите формулу этого вещества и назовите его.
Решение
Так как число протонов больше числа нейтронов, значит, присутствуют
атомы, не имеющие нейтроны – атомы водорода.
2 балла
Так как разница числа протонов и нейтронов равна трём, значит их в молекуле
три.
1 + 1 = 2 балла
Атом, содержащий 7 протонов в ядре, имеет порядковый номер 7 в
Периодической системе. Это азот. Если 7 нейтронов в ядре, то относительная масса
атома азота равна 14.
1 + 1 = 2 балла
Формула вещества: NH3. Название вещества – аммиак.
1 + 1 = 2 балла
Сумма: 8 баллов
3. Определите, сколько литров газа поглощается одним деревом в сутки при
фотосинтезе. Известно, что при пропускании 1/10 объёма этого газа через раствор
известковой воды образуется карбонат кальция, при разложении которого
выделяется 2,45 л углекислого газа.
Решение
Составляем уравнение разложения карбоната кальция при нагревании:
CaCO3 = CaO + CO2.
1 балл
Рассчитываем массу разложившегося карбоната кальция:
n (CaCO3) = n (CO2) = V/VM = 2,45/22,4 = 0,109 (моль)
m (CaCO3) = n·M = 0,109·100 = 10,9 (г)
3 балла
Составляем уравнение взаимодействия газа с известковой водой (раствор
гидроксида кальция). Так как образуется осадок карбоната кальция, то
поглощаемый деревом газ – это углекислый газ.
Ca(OН)2 + CO2 = CaCO3 + Н2О.
2 балла
Рассчитываем объём углекислого газа:
n (CO2) = n (CaCO3) = 0,109 (моль)
V (CO2) = n·VM = 0,109·22,4 = 2,45 (л)
3 балла
Найдём объём углекислого газа, поглощенный деревом:
2,45·10 = 24,5 (л)
1 балл
Сумма: 10 баллов
4. Какие из перечисленных газов: водород, кислород, хлор, аммиак, оксид
серы(IV), азот, углекислый газ, можно собрать над водой в перевёрнутый вверх
дном цилиндр? Почему? Поясните ответ, учитывая химические свойства
выбранных вами газов.
Решение
Запишем химические формулы газов: H2, O2, Cl2, NH3, SO2, N2, CO2.
7 × 1 = 7 баллов
Найдём молярные массы газов, так как в перевёрнутый вверх дном цилиндр
можно собрать только те газы, которые легче воздуха.
4 балла
М(H2) = 2 г/моль, М(O2) = 32 г/моль, М(Cl2) = 71 г/моль,
М(NH3) = 17 г/моль, М(SO2) = 64 г/моль, М(N2) = 28 г/моль,
М(CO2) = 44 г/моль.
7 × 1 = 7 баллов
Так как молярная масса воздуха равна 29 г/моль, ...
1 балл
… то среди предложенных газов легче воздуха водород, аммиак и азот.
3 × 1 = 3 балла
Но аммиак взаимодействует с водой, поэтому его не удастся собрать в
цилиндре методом вытеснения воды, он хорошо растворим в ней.
2 балла
Значит, собрать предложенным методом можно только водород и азот,
которые с водой не взаимодействуют и легче воздуха.
3 × 2 = 6 баллов
Сумма: 30 баллов
Сумма: 55 баллов