Задания по химии

Задания по химии
для проведения олимпиады вузов Росрыболовства
среди учащихся 9 классов 2012-13 уч. год
I этап,(заочный)
1. Могут ли в соединении с ионным типом связи все ионы иметь одинаковое
электронное строение (ответ поясните на примере соединений химических
элементов второго и третьего периодов Периодической системы химических
элементов Д.И. Менделеева).
3 балла
2. В 135 г воды растворили 25 г пентакристаллогидрата сульфата меди(II). В
раствор добавили 15 г 20 % раствора гидроксида натрия. Найдите массовую
долю сульфата меди(II) в полученном растворе. Уравнение протекающей
реакции составьте в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
7 баллов
3. Напишите уравнение реакции, протекающей между хлоридом железа(II) и
бромной водой. Составьте электронные схемы, укажите окислитель и
восстановитель, расставьте коэффициенты.
3 балла
4. К 40 л смеси, состоящей из азота и аммиака, добавили 20 л хлороводорода, после
чего плотность газовой смеси по воздуху стала равной 0,871. Вычислите
объёмные доли газов в исходной смеси.
5 баллов
5. Определите среднюю скорость химической реакции между оксидом азота(II) и
кислородом, если через 30 с после начала реакции молярная концентрация
оксида азота(II) была равна 0,32 моль/л, а через 65 с стала равной 0,11 моль/л.
2 балла
Задания по химии
для проведения олимпиады вузов Росрыболовства
среди учащихся 10 классов 2012-13 уч. год
I этап,(заочный)
Задание 1.
В большом помещении температура может измеряться с помощью «газового»
термометра. Для этой цели стеклянную трубку, имеющую внутренний объём 80 мл,
заполнили азотом при температуре 20°С и давлении 101,325 кПа. После этого трубку
медленно и осторожно вынесли из комнаты в более теплое помещение. Благодаря
термическому расширению, газ вышел из трубки и был собран над жидкостью, давление
пара которой незначительно. Общий объём газа, вышедшего из трубки (измерен при 20°С
и давлении 101,325 кПа), равен 3,5 мл. Сколько молей азота потребовалось для
заполнения стеклянной трубки и какова температура более теплого помещения?
3 балла.
Задание 2.
Определить сколько граммов 10%-го раствора оксида серы (VI)в чистой серной
кислоте и 60%-го раствора серной кислоты необходимо для приготовления 480 г 98%-го
раствора кислоты.
10 баллов.
Задание 3.
В таблице приведены данные по температурам замерзания четырех растворов.
Номер
m (вещества)
V (Н2О), мл
tзам, °С
раствора
1
1,58 г хлорида натрия
50
-2
2
9,72 г глюкозы
100
-1
3
3,02 г хлорида калия
150
-1
4
38,9 г фруктозы
200
-2
Вопросы
1.
Вычислите моляльные концентрации этих растворов. (Моляльная концентрация
показывает сколько молей вещества растворено в 1 кг растворителя). Плотность воды
принять равной 1 мг/мл.
2.
На основе данных п.1 объясните, почему изменение температур замерзания (∆t зам)
растворов 2 и 4 по сравнению с температурой замерзания чистой воды различается в 2
раза.
3.
На основе данных п.1 объясните, почему изменение температур замерзания (∆t зам)
растворов 2 и 3 по сравнению с температурой замерзания чистой воды одинаково?
4.
Раствор, полученный при растворении в 100 мл воды 3,24 г органического
малополярного вещества Х , замерзает при температуре -1°С. Рассчитайте молярную
массу Х и приведите его истинную формулу, если оно содержит 46,7% азота и 6,67%
водорода по массе.
5.
Мировое производство вещества Х в 1998 г превысило 100 млн т в год и
продолжает неуклонно расти. Укажите одну из областей применения вещества Х.
13 баллов.
Задание 4.
В начале XVIII в. красильный мастер Дизбах получил от торговца весьма
необычный «поташ», растворы которого с солями железа давали синее окрашивание (соль
А). Попытка использовать данное вещество для окрашивания тканей оказалась удачной.
Краска была дешёвой, неядовитой, устойчивой к слабым кислотам. Её использовали в
красильном и печатном деле, для приготовления синих чернил и акварельных красок. Но
способ получения такой краски держали в секрете.
Этот секрет был раскрыт спустя два десятилетия англичанином Д. Вудвордом. Теперь
краску мог получить любой желающий. Для этого нагревали смесь карбоната калия и
останков животных (уже тогда было известно, что останки животных организмов
содержат азот). После этого в больших чугунных сосудах прокаливали железо с серой,
добавляли полученный цианид калия (реакции 1, 2) и обрабатывали плав водой. При
добавлении образовавшегося раствора соли В (w (K) = 42,46%) к подкисленному раствору
железного купороса наблюдалось выпадение быстро синеющего в присутствии кислорода
осадка соли А (реакция 3).
Однако со временем выяснилось, что лазури на основе соли А не так хороши, как казались
вначале: они светочувствительны и очень неустойчивы по отношению к щелочам
(реакция 4), поэтому сегодня этот пигмент имеет ограниченное применение.
Вопросы
1. Определите формулы солей А и В. Ответ подтвердите расчетом. Приведите их
тривиальные названия.
2. Напишите уравнения происходивших в ходе синтеза реакций 1-3 и уравнение
реакции 4.
3. Предложите способ получения цианида калия в промышленности. Приведите
уравнения реакции с указанием условия её проведения.
Водный раствор соли В при обработке хлором окисляется с образованием соли С (реакция
5), которая при выпаривании растворителя выделяется в виде тёмно-красных кристаллов.
Если же обработать соль В концентрированной азотной кислотой (реакция 6), то
образуется соль D, также выделяющаяся в виде тёмно-красных кристаллов, но
содержащая 28,57% азота и 5,44% кислорода по массе.
4. Определите соли С и D и приведите их тривиальные названия. Ответ подтвердите
расчётом.
5. Напишите уравнения реакций 5 и 6.
20 баллов.
Задание 5.
При взаимодействии смеси двух структурных изомеров углеводорода с избытком
водорода в продуктах реакции присутствует только одно органическое вещество.
Приведите примеры трех таких смесей, компоненты которых принадлежат к разным
классам углеводородов. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите
условия их протекания.
6 баллов
Задание 6.
Рассчитайте объем (в литрах) при н.у. и массу (в граммах) порции газа, имеющего
молекулярную формулу С4Н10, которая содержит 2,4 x 1024 атомов углерода.
10 баллов
Задание 7.
Углеводород А можно получить в одну стадию действием концентрированной серной
кислоты на кислородсодержащее органическое соединение В при нагревании, а также при
взаимодействии С со спиртовым раствором щелочи. Соединение А способно вступать в
реакцию полимеризации, взаимодействует с бромной водой, окисляется перманганатом
калия в нейтральной среде. Приведите формулу одного возможного углеводорода А с
минимальным числом атомов углерода, напишите уравнения упомянутых реакций и
укажите условия их протекания.
8 баллов
Итого:
70 баллов
Задания по химии
для проведения олимпиады вузов Росрыболовства
среди учащихся 11 классов 2012-13 уч. год
I этап,(заочный)
Задание 1.
При приливании 100 г раствора соляной кислоты к 100 г раствора соды образуется 200 г
раствора продуктов реакции. При постепенном сливании тех же количеств исходных
растворов в обратном порядке масса получающегося раствора оказывается равной 197 г.
Объясните наблюдаемые явления и определите концентрацию исходной соляной кислоты.
6 баллов
Задание 2.
Оксид хрома (III) в промышленности получают восстановлением дихромата натрия углем.
Составьте уравнение реакции, зная, что на каждые 1,52 т оксида выделяется 0,28 т газа.
3 балла
Задание 3.
В сосуде взорвана стехиометрическая смесь газов. При конденсации продуктов
взаимодействия образовалась 69%-ная плавиковая кислота. Определите компоненты
исходной смеси и вычислите её плотность (в г/л) при нормальных условиях.
10 баллов
Задание 4.
Определите, во сколько раз отличается истинная поверхность активированного угля (в
виде аптечного препарата карболена) от поверхности куба того же объёма, если известно,
что кубик карболена с ребром 1 см поглощает 0,094 г паров бензола, а одна молекула
бензола занимает на поверхности угля площадь примерно 0,46 нм2.
5 баллов
Задание 5
Соединение А (формула C7H6O2) плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в
водном растворе гидроксида натрия с образованием соли Б (формула C 7H5O2Na). В
результате взаимодействия соли Б с бромной водой образуется соединение В, в котором
массовая доля брома составляет 54,054%. Восстановлением 12,2 г соединения А
водородом на платиновом катализаторе при 20°С получено 10,8 г соединения Г.
1. Установите формулы соединений А, Б, В и Г.
2. Для монохлорпроизводного соединения А можно предложить только две изомерных
формулы. Определите строение веществ А и В.
3. Напишите уравнения реакций.
4. Определите выход в реакции получения вещества Г.
10 баллов
Задание 6.
Для ненасыщенных углеводородов характерно существование нескольких видов
изомерии.
1. Напишите все структурные формулы ациклических изомерных углеводородов с шестью
углеродными атомами, из которых: один атом углерода в sp3-гибридизации, один атом
углерода в sp3-гибридизации, 4 атома углерода в sр2-гибридизации. Назовите все
соединения по систематической номенклатуре.
2. Назовите виды изомерии, которые существуют в этих углеводородах.
3. Напишите полное молекулярное уравнение реакции одного из изомеров, которое будет
протекать при кипячении с раствором перманганата калия, подкисленным серной
кислотой.
11 баллов
Задание 7.
Углеводород A (C5H8) может быть получен следующим образом:
1. Приведите структурные формулы всех углеводородов состава C 5H8, не содержащих
кратных связей.
2. Изобразите структурные формулы веществ I, II, III и А, если известно, что для А
возможно существование только одного монохлорпроизводного.
3. Определите вещества и напишите уравнения описанных реакций.
10 баллов
Всего 55 баллов