9-11

Всероссийская олимпиада по химии, муниципальный этап, 2015-2016 учебный год
Девятый класс
Решения
Программированное задание
№ во1
2
3
4
проса
№ от4
3
2
4
вета
5
6
7
8
9
10
4
4
3
4
3
3
Оценка:
за каждый верный ответ — 1 балл.
Всего: 10 баллов.
Задачи
Задача 1.
Оценка:
Уравнение реакции 1 -4 по 1 баллу
Уравнения реакций 5- 7 по 2 балла
Итого: 10 баллов
- 4 балла
- 6 баллов
Задача 2.
Масса раствора сульфата меди: m(р-ра) = 100 мл  1,16 г/мл = 116 г
Масса безводной соли CuSO4 в растворе: m(CuSO4) = 116 г  0,25 = 29 г
M(CuSO4) = 160 г/моль; M(CuSO45H2O) = 250 г/моль. Масса CuSO4 в 25 г CuSO45H2O:
m(CuSO4) = 25•160/250 = 16 г
Масса оставшейся безводной соли в оставшемся растворе: m(CuSO4) = 29 г – 16 г = 13 г
Масса оставшегося раствора: m(р-ра) = 116 г – 25 г = 91 г
Массовая доля CuSO4 в оставшемся растворе:
ωCuSO 4  
1.
2.
3.
4.
5.
6.
13 г 100%
 14,3%
91 г
Оценка:
За массу раствора сульфата меди
За массу сульфата меди в растворе
За массы сульфата меди в кристаллогидрате
За массу сульфата меди в оставшемся растворе
За массу оставшегося раствора
За массовую доли сульфата меди в оставшемся растворе
Итого: 10 баллов
1 балл
2 балла
2 балла
2 балла
1 балл
2 балла
Задача 3.
1) ZnS + 2HCl = ZnCl2 + H2S
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2О
2H2S + SO2 = 3S + 2H2O
2) n(S) = 19,2/32 = 0,6 моль n(S):n(H2S) = 3:2, тогда n(H2S) = 0,6•2/3 = 0,4моль
3) V(H2S) = 0,4 •22,4 = 8,96 л; V(CO2) = V(смеси) - V(H2S) = 13,44 – 8,96 = 4,48 л.
4)
5)
6)
7)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
n(ZnS) = n(H2S) = 0,4 моль; m(ZnS) = 0,4•97 = 38,8 г
n(CaCO3) = n(CO2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль; m(CaCO3) = 0,2•100 = 20 г
m(NaCl) = 80 – 38,8 – 20 = 21,2 г
ω(ZnS) = 38,8/80 = 0,485 (48,5%); ω(CaCO3) = 20/80 = 0,25 (25%);
ω(NaCl) = 21,2/80 = 0,265 (26,5%)
Оценка:
Уравнение реакции по 1 баллу
За количество (или массу) H2S
За объемы (массы, моли) H2S и СО2 по 1 баллу
За массу ZnS
За в массу CaCO3
За массу NaCl
За массовую долю веществ в исходной смеси
Итого: 11 баллов
3 балла
2 балла
2 балла
1 балл
1 балла
1 балл
1 балл
Задача 4.
1) BaCl2 + H2SO4 = 2HCl + BaSO4↓- осадок белого цвета
2) Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑ - выделение газа
3) AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3↓ - белый осадок,
4) Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] – растворим в избытке раствора NaOH
5) FeCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Fe(OH)2↓ – зеленоватый осадок
6) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 - буреет на воздухе
Оценка:
Уравнение реакций 1 – 3, 5 по 0,5 балл
Уравнение реакций 4 и 6 по 2 баллу
За эффекты реакций по 0,5 балла
Итого: 9 баллов
- 2 балла
- 4 балла
- 3 балла
Всероссийская олимпиада по химии, муниципальный этап, 2015-2016 учебный год
Десятый класс
Решения
Программированное задание
№ во1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
проса
№ от1
4
3
4
4
2
2
1
3
1
вета
Оценка:
За каждый верный ответ — 1 балл.
Всего: 10 баллов.
Задачи
Задача 1.
Оценка:
Уравнения реакций 1-4, 7-9 по 0,5 балла
Уравнения реакций 5, 6 по 2 балла
Уравнение реакции 10 - 2,5 балла
Итого: 10 баллов
- 3,5 баллов
- 4 балла
- 2,5 балла
Задача 2.
С3Н6 + Н2 ↔ С3Н8
Молярная масса смеси: 2•15 = 30 г/моль. Пусть n(С3Н6) = х, тогда n(Н2) = 1 – х.
Масса смеси: 42х + 2(1 – х) = 30, откуда n(С3Н6) = х = 0,7, а n(Н2) = 0,3.
При постоянной температуре и объеме уменьшение давления на 25% связано с уменьшением на 25% числа молей. Пусть у моль Н2 вступило в реакцию, тогда после реакции осталось: n(С3Н6) = 0,7 – у, n(Н2) = 0,3 – у; n(С3Н8) = у. Общее количество молей:
n(общее) = 0,75 = (0,7 – у) + (0,3 – у) + у, откуда у = 0,25. С учетом того, что водород в недостатке, то теоретически могло образоваться n(С3Н6) = n(Н2) = 0,3 моль.
Выход реакции: 0,25/0,3 = 0,833 или 83,3%.
Оценка:
Уравнение реакции
- 1 балл
Молярная масса смеси
- 1 балл
Количество моль С3Н6 и Н2 в исходной смеси
- 2 балла
Практическое количество С3Н8
- 3 балла
Теоретическое количество С3Н8
- 1 балла
Выход реакции
- 1 балл
Итого: 9 баллов
Задача 3.
Одинаковый элементный состав имеют углеводороды состава CnH2n – алкены и циклоалканы. Уравнения их сгорания:
CхH2х + 3х/2О2 = хСО2 + хН2О
CуH2у + 3у/2О2 = уСО2 + уН2О
CzH2z + 3z/2О2 = zСО2 + zН2О
На сгорание 1 моль CхH2х требуется О2 столько же, как и на сгорание смеси, состоящей из 1
моль CуH2у и CzH2z. Это значит, что 3х/2 = 3у/2 + 3z/2, т.е. х = у + z.
Углеводороды Б и В изомерны между собой и других изомеров не имеют. Из всех веществ
состава CnH2n два изомера имеют только C3H6 – пропен и циклопропан, т.е. у = z = 3. Тогда
х = у + z = 6. Из всех веществ C6H12 только одно монобромпроизводное образует циклогексан:
А – циклогексан, Б – пропен СН3-СН=СН2, В – циклопропан.
Оценка:
За одинаковый элементный состав углеводородов CnH2n
Выбор и обоснование C3H6
За состав А - C6H12
Обоснование формулы циклогексана
Уравнение реакции бромирования гексана
За название углеводородов А, Б и В по 1 баллу
Итого: 11 баллов
- 2 балла
- 2 балл
- 1 баллов
- 2 балл
- 1 балл
- 3 балла
Задача 4
1. После действия раствора гидроксида натрия выделяется аммиак и бурый осадок гидроксида
железа, следовательно взята соль Fe (III)
t
2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O
(1)
2. Рассчитаем количество железа в кристаллогидрате:
3,2 г
Xг
Fe2 O 3  2Fe Х = 2  56  3,2 = 2,24 г; n(Fe) = 2,24/56 = 0,04 моль; n(NH3) = 0,896/22,4 = 0,04 моль
2 56 г
160
3. Соотношение солей 1:1 (следует из количеств аммиака и железа), следовательно в состав двойной соли входит (NH4)2SO4 и Fe2(SO4)3.
4. Масса сульфатов железа и аммония:
n[(NH4)2SO4] = n[Fe2(SO4)3] = 0,02 моль (0,04/2); m = 132  0,02 + 400  0,02 = 10,64 г
М[(NH4)2SO4] = 132 г/моль; М[Fe2(SO4)3] = 400 г/моль
8,64 г
4.
Масса воды: 19,28 г – 10,64 г = 8,64 г; n[Н2O] =
= 0,48 моль
18 г/моль
6. Соотношение молей (NH4)2SO4 : Fe2(SO4)3 : Н2O = 0,02 : 0,02 : 0,48 или 1:1:24.
Формула кристаллической двойной соли: (NH4)2SO42Fe2(SO4)324Н2O или NH4Fe(SO4)212Н2O
Оценка:
1. За уравнение реакции и определение степени окисления Fe
2 балла
2. За определение n(Fe) и n(NH3)
2 балла
3. За установление соотношения солей в двойной соли
1 балл
4. За определение суммы массы сульфатов
1 балл
5. За определение массы воды и количества воды
2 балла
6. За установление формулы кристаллогидрата двойной соли
2 балла
Итого: 10 баллов
160 г
Всероссийская олимпиада по химии, муниципальный этап, 2015-2016 учебный год
Одиннадцатый класс
Решения
Программированное задание
№ во1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
проса
№ от3
2
3
1
2
2
4
3
1
4
вета
Оценка:
за каждый верный ответ — 1 балл.
Всего: 10 баллов.
Задачи
Задача 1
Исходя из состава и метода получения, можно предположить, что вещество Y является трихлорзамещенным фенолятом натрия. Положения атомов хлора 2,4,5 определяются либо по названию 2,4,5-T, либо по строению вещества X, которое очевидно является тетрахлорбензолом.
При последовательном хлорировании бензола, согласно правилам ароматического замещения,
должен преимущественно образовываться 1,2,4,5-изомер. Состав вещества Z указывает на наличие
в нем двух бензольных колец, в каждом из которых находится 2 хлорных заместителя. Легко заметить, что состав Z можно получить при удвоении состава Y и вычитании 2 моль NaCl, исходя из
чего строится структурная формула Z. Тривиальное название этого вещества – диоксин, является кумулятивным ядом и относятся к группе опасных ксенобиотиков и канцерогенов. Структурная формула 2,4,5-T получается замещением атома хлора в хлоруксусной кислоте на радикал Y.
Оценка:
Уравнения реакций по 1 баллу
Структурные формулы веществ X, Y, Z по 1 баллу
Названия веществ X, Y, Z по 1 баллу
Формула и название гербицида по 1баллу
Итого: 10 баллов
-
Задача 2
1–4, 2–6, 3–1, 4–5, 5–2, 6–7, 7–3, 8–8, 9–10, 10–9
Оценка:
За каждое правильное соответствие по 1 баллу
10 баллов
2 балла
3 балла
3 балла
2 балла
Итого: 10 баллов
1)
1)
1)
2)
Задача 3
Определена масса металлической меди, прореагировавшая в растворах кислот:
m(Cu) = 3,2 - 1,28 = 1,92(г)
x(г)
y (л)
1). Cu + 2H2SO4(конц) = CuSO4 + SO2 + 2H2O
64 г/моль
22,4 моль/л
написаны уравнения реакций, обозначены массы и объемы участвующих в реакциях веществ
1,92-x
0,896 - y
2). Cu + 4HNO3(конц) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
64 г/моль
22,4*2 моль/л
написаны уравнения реакций, обозначены массы и объемы участвующих в реакциях веществ
Определена масса меди по реакции (1) с серной кислотой.
Из (1): y = 22,4x/64 = 0,35x;
Из (2): (1,92 – x)/64 = (0,896 – y)/44,8;
22,4x = 28,68 => x = 1,28 г;
Определены количество вещества меди по (1) и (2) реакциям
n(Cu)(1) = 1,28/64 = 0,02 моль;
n(Cu)(2) = (1,92 – 1,28)/64 = 0,01 моль;
Определена масса раствора серной кислоты
n(H2SO4)(1) = 0,02*2 = 0,04 моль;
m(H2SO4)(1) =0,04*98 = 3,92 г;
mр-ра(H2SO4)(1) =3,92/0,96 = 4,08 г;
n(HNO3)(2) = 0,01*4 = 0,04 моль;
m(HNO3)(2) =0,04*63 = 2,52 г;
mр-ра(HNO3)(2) =2,52/0,85 = 2,96 г;
При разбавлении растворов кислот в 10 раз - считаем, что растворы кислот
разбавленные:
Cu + 2H2SO4(разб) ≠
3Cu + 8HNO3(разб) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
n(NO) = 0,25 *n(HNO3)(2) = 0,25*0,04=0,01 моль
V(NO)=0,01*22,4=0,224 л;
Определено во сколько раз объем выделившегося газа до разбавления больше
чем после разбавления кислот: n=0,896/0,224=4 раза;
Итого: 10 баллов
балл
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Задача 4
1. После действия раствора гидроксида натрия выделяется аммиак и бурый осадок гидроксида
железа, следовательно взята соль Fe (III)
t
2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O
(1)
2. Рассчитаем количество железа в кристаллогидрате:
3,2 г
Xг
Fe2 O 3  2Fe Х = 2  56  3,2 = 2,24 г; n(Fe) = 2,24/56 = 0,04 моль; n(NH3) = 0,896/22,4 = 0,04 моль
2 56 г
160
3. Соотношение солей 1:1 (следует из количеств аммиака и железа), следовательно в состав двойной соли входит (NH4)2SO4 и Fe2(SO4)3.
4. Масса сульфатов железа и аммония:
n[(NH4)2SO4] = n[Fe2(SO4)3] = 0,02 моль (0,04/2); m = 132  0,02 + 400  0,02 = 10,64 г
160 г
М[(NH4)2SO4] = 132 г/моль; М[Fe2(SO4)3] = 400 г/моль
8,64 г
= 0,48 моль
18 г/моль
6. Соотношение молей (NH4)2SO4 : Fe2(SO4)3 : Н2O = 0,02 : 0,02 : 0,48 или 1:1:24.
Формула кристаллической двойной соли: (NH4)2SO42Fe2(SO4)324Н2O или NH4Fe(SO4)212Н2O
Оценка:
1. За уравнение реакции и определение степени окисления Fe
2 балла
2. За определение n(Fe) и n(NH3)
2 балла
3. За установление соотношения солей в двойной соли
1 балл
4. За определение суммы массы сульфатов
1 балл
5. За определение массы воды и количества воды
2 балла
6. За установление формулы кристаллогидрата двойной соли
2 балла
Итого: 10 баллов
5.
Масса воды: 19,28 г – 10,64 г = 8,64 г; n[Н2O] =