Межрегиональная многопрофильная олимпиада школьников Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина

Межрегиональная многопрофильная олимпиада школьников
Тамбовского государственного университета имени Г.Р. Державина
Номинация «Химия»
ДЕМОВЕРСИЯ
Инструкция по выполнению работы
На выполнение олимпиадной работы по химии отводится 3 часа (180
минут). Работа состоит из трёх частей.
Часть А включает 20 вопросов с выбором одного правильного
варианта ответа. Максимальное количество баллов за часть А составляет 20
баллов
Часть В состоит из 15 заданий среднего уровня сложности: на
установление соответствия, последовательности. За выполнение всех заданий
части В можно заработать 30 баллов.
Задания части А и части В разработаны на основе профильного
предмета вступительных испытаний по направлению подготовки.
Часть С включает 2 задания повышенной сложности, которые
требуют подробного решения (для расчётных задач) или обоснования.
Максимальное количество баллов за часть С оценивается в 20 баллов.
Советуем выполнять задания в том порядке, в котором они даны. Для
экономии времени пропускайте задание, которое не удается выполнить сразу,
и переходите к следующему. К выполнению пропущенных заданий можно
вернуться, если у Вас останется время.
Баллы, полученные Вами за все выполненные задания, суммируются.
Всего за второй этап Вы можете получить 70 баллов. Постарайтесь
выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество
баллов.
Желаем успехов!
Часть А
За правильный ответ на каждое задание части А ставится 1 балл. Если
указаны 2 и более ответов (в их числе правильный), неверный ответ или
ответ отсутствует - 0 баллов.
А1. Ковалентные неполярные связи имеются в молекуле:
А) HCl;
Б) Br2;
В) Р2О5;
Г) СО2.
A2. Амфотерным оксидом является:
А) оксид алюминия;
Б) оксид магния;
В) диоксид кремния;
Г) диоксид углерода.
A3. Наиболее сильные металлические свойства из перечисленных
элементов проявляет:
А) сурьма;
Б) йод;
В) рубидий;
Г) хром.
A4. Оксиды щелочноземельных металлов (Э) имеют состав:
А) ЭО;
Б) Э2О;
В) ЭО2;
Г) Э2О3.
A5. Наиболее энергично реагирует с водой:
А) железо;
Б) магний;
В) алюминий;
Г) кальций.
A6. В схеме превращенияFe → FeCl3 → Fe(OH)3реагентами
являются:
А)Cl2 и NaOH;
Б) HCl и NaOH;
В) Cl2 и Fe(OH)2;
Г) HCl и Fe(OH)2.
A7. Изомерия для указанных веществ
СН3- СН2 – СН2 – СН2 – ОН
и
СН3 – СН – СН2 - ОН
|
СН3
относится к изомерии:
А) углеродной цепи;
Б) положения кратной связи;
В) положения функциональной группы;
Г) пространственной изомерии.
A8. Углеводород СН2=СН – СН = СН2 относится к следующему
классу органических соединений:
А) алкены;
Б) алкадиены;
В) алкины;
Г) арены.
A9. При взаимодействии алкена с бромной водой наблюдается:
А) появление окраски;
Б) обесцвечивание раствора;
В) выпадение осадка;
Г) выделение газа.
A10. Изотопы – это:
А) разные природные формы элемента;
Б) это атомы одного и того же химического элемента с различным
числом нейтронов в ядре;
В) это атомы одного и того же химического элемента с различным
числом протонов в ядре;
Г) это атомы различных элементов одного периода.
A11. Наибольшую степень окисления сера проявляет в соединении:
А) FeS2;
Б) S8;
В) Na2S;
Г) FeSO4.
A12. Самым мягким веществом является:
А) графит;
Б) алмаз;
В) диоксид кремния;
Г) оксид алюминия.
A13. Не вытесняет водород из кислот:
А) железо;
Б) хром;
В) цинк;
Г) медь.
A14. Соляная кислота реагирует с образованием осадка с
веществом:
А) Zn;
Б)NH3;
В) AgNO3;
Г) KBr.
A15. Атомы углерода в состоянии sp-гибридизации содержит
молекула:
А) ацетилена;
Б) этилена;
В) этана;
Г) пропана.
A16. Диссоциация по 2 ступеням возможна в растворе:
А) Н2CO3;
Б) MgSO4;
В) CaCL2;
Г) NaCL.
A17. В схеме превращений:Этанол
кислотавеществом Х является:
А) ацетилен;
Б) этаналь;
В) этиловый спирт;
Г) этилен.
A18. Скорость реакции увеличивается при:
А) Понижении концентрации реагентов;
Б) Изменении температуры;
В) Введении катализатора;
Г) Введении ингибитора.
A19. Наиболее токсичным является:
А) метаналь;
Б) этаналь;
В) пропаналь;
Г) бутаналь.
A20. Аллотропные модификации имеет:
А) бром;
Б) углерод;
В) натрий;
Г) хлор.
→
Х
→
Уксусная
Часть В
Задания повышенного уровня: с выбором нескольких верных ответов,
на установление соответствия, на установление последовательности, на
решение типовых расчетных задач. За полностью правильный ответ (100%) в
каждом задании начисляется 2 балла, за 99-50% правильных ответов – 1 балл,
менее 50% - 0 баллов.
В1. Установить относительную атомную массу металла (Ar),
входящего в состав Me(OH)2, если абсолютная масса его молекулы равна
1,229∙10-22 г.
А) 56
Б)
40
В)
65
Г)
112
Д)
24
B2. Массовая доля кислорода в молекуле МеОН 0,286. Найти массу
воды, образующейся при взаимодействии 5,6 г этой щелочи с 0,1 моль
серной кислоты. (2 балла)
А) 3,0 г
Б)
2,0 г
В)
1,8 г
Г)
1,7 г
Д)
1,6 г
В3. Определить конечный продукт в цепи превращений:
  X 0 Y 
 B

 Z 
 A 
 С 
N2 Н
O2
H 2O;O2
2 , кат;t ; P
Cu 2
t
O2 ;t 800 ;Pt
А)
Б)
В)
Cu
CuO
Cu(NO2)2
Г) N2
Д) N2O
В4. Рассчитать массу CO2 (возникновением СО пренебречь),
образующегося по реакции:
C2H4+3O2  2CO2+2H2Oпри взаимодействии 28 г этилена с 8 г
кислорода.
А) 7,33г
Б)
14,67г
В)
21,99г
Г)
29,34г
Д)
44г
В5. Как уменьшится концентрация А в ходе реакции 2А+В  Д,
если концентрация В уменьшится на 6 моль/л:
А) на 2 моль/л
Б)
В)
Г)
Д)
на 3 моль/л
на 4 моль/л
на 12 моль/л
на 6 моль/л
В6. И азотная кислота и гидроксид кальция способны реагировать с:
А) карбонатом натрия
Б)
оксидом меди (II)
В)
цинком
Г)
гидроксидом алюминия
Д)
гидроксидом натрия
В7. Установите соответствие между названием органического
соединения и общей формулой его гомологического ряда
НАЗВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ
А) метилбензол
Б) 2,2-диметилпентан
В) циклогексен
Г) 1,1-диметилциклогексан
А
ОБЩАЯ ФОРМУЛА РЯДА
1) CnH2n+2
2) CnH2n
3)CnH2n-2
4)CnH2n-4
5)CnH2n-6
Б
В
Г
В8. Реакция бромирования пропана протекает:
А) по радикальному механизму
Б)
в несколько стадий
В)
с разрывом связи в молекуле брома в начале реакции
Г)
в соответствии с правилом В,В. Марковникова
Д)
с преимущественным образованием 1-бромпропана
Возможны несколько правильных ответов.
В9. Приведите формулу вещества Х3, являющегося продуктом
цепочки превращений:
NaMnО4 ,NaOH
CH3CHO →
электролиз
X1 →
𝐶𝑙2 ,свет
C2H6→
КОН+ Н2 О,𝑡 0
X2 →
X3.
В10. При взаимодействии одноатомного спирта, содержащего
37,5% углерода, 12,5% водорода, с органической кислотой образуется
вещество, плотность паров которого по водороду равна 37. Определите
молекулярную формулу эфира.
А) СН3СООСН3
Б) С2Н5СООСН3
В) С2Н5СООН
Г) С2Н5СОС2Н5
В11. Какую массу уксусного альдегида можно получить из 5,6 л
ацетилена, если доля выхода продукта реакции составляет 80% от
теоретически возможного? (Приведите решение задачи).
В12. Для этилена характерны:
1) sp-гибридизация атомов углерода в молекуле
2) реакция с водным раствором перманганата калия
3) реакция с аммиачным раствором оксида серебра (I)
4) наличие между атомами углерода одной π-связи
5) реакция полимеризации
6) реакция замещения
B13. Установите соответствие между названием вещества и классом
(группой) органических соединений, к которому(-ой) оно принадлежит.
Название вещества
а) глицерин
б) глицин
в) бутанол
г) толуол
Класс (группа) органических соединений
1) альдегиды
2) аминокислоты
3) простые эфиры
4) спирты
5) углеводороды
6) углеводы
В14. Для предельных одноатомных спиртов характерны реакции:
1) этерификации
2) поликонденсации
3) нейтрализации
4) окисления
5) дегидратации
6) гидратации
В15. Приведите формулу вещества Х3, являющегося продуктом
цепочки превращений (приведите уравнения реакций):
С,𝑡 0
Cl2 ,кат.
C2H2→ X1 →
X2
1 моль𝐻𝑁𝑂3 (𝐻2 𝑆𝑂4 )
толуол →
X3
Часть С
Задания с развернутым ответом повышенного и высокого уровня
сложности.
С1. При действии избытка металлического натрия на 21 г раствора
н-пропилового спирта в гексане выделяется 0,05 моля водорода. Если
такое же количество раствора пропустить над окисью алюминия при 250
о
С, то выходящая из каталитической трубки смесь может обесцветить
160 мл 0,5 М раствора брома в бензоле, а при взаимодействии с натрием
может выделить 0,045 моль водорода.
1. Определите количественный состав смеси (в граммах),
образовавшейся после пропускания раствора над оксидом алюминия.
2. Напишите уравнения всех протекающих реакций.
(10 баллов).
С2. Приведены правые части уравнений окислительновосстановительных реакций. Запишите эти уравнения полностью.
→ J2 + K2SO4 + Na2SO4 +NO + H2O,
→ Br2 + Cr2 (SO4)3 + K2SO4 + H2O,
→ Pb(NO3)2 + NO + H2O,
→ S + K2SO4 + MnSO4 + H2O,
→ J2 + NaC1 + KOH.
(10 баллов).
Ключ к тесту
ЧастьА
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А8
А9
А10
А11
А12
А13
А14
А15
А16
А17
А18
А19
А20
ЧастьВ
Б
А
В
А
Г
А
А
Б
Б
Б
Г
А
Г
В
А
В1
В2
В3
В4
В5
В6
В7
В8
В9
В10
В11
В12
В13
В14
Б
В
Б
А
Г
А,В,Г
А-5, Б-1, В-3, Г-2
А,Б,В
С2Н5ОН
А
8,8
2, 4, 5
а-4, б-2, в-4, г-5
1,4,5
В15
СН3NO2
А
Б
В
А
Б
Часть С
С1.При действии избытка металлического натрия на 21 г раствора нпропилового спирта в гексане выделяется 0,05 моля водорода. Если такое же
количество раствора пропустить над окисью алюминия при 250 оС, то
выходящая из каталитической трубки смесь может обесцветить 160 мл 0,5 М
раствора брома в бензоле, а при взаимодействии с натрием может выделить
0,045 моль водорода.
1. Определите количественный состав смеси (в граммах),
образовавшейся после пропускания раствора над окисью алюминия.
2. Напишите уравнения всех протекающих реакций.
Решение:
При действии натрия на раствор спирта в гексане протекает реакция:
2 СН3СН2СН2ОН + 2 Na2 СН3СН2СН2ОNa + H2
(1)
1 моль водорода образовался по уравнению (1) из 2 моль спирта,
следовательно, 0.05 моль водорода образовались из 0.1 моль спирта. Таким
образом, исходный раствор содержал 0.1 моль (6 г) пропанола-1 (М = 60) и 21
– 6 = 15 г гексана. При пропускании паров над окисью алюминия реакция
при 250оС может протекать по двум направлениям – внутримолекулярная
дегидратация с образованием алкена и межмолекулярная дегидратация с
образованием простого эфира:
СН3СН2СН2ОН СН3СН=СН2+ Н2О
(2)
2 СН3СН2СН2ОН СН3СН2СН2–О–СН2СН2СН3 + Н2О
(3)
Раствор брома в бензоле может обесцвечиваться только при реакции с
пропеном, образующимся по уравнению (2):
СН3СН=СН2+ Br2CH3CHBrCH2Br
(4)
Исходное количество брома 0.08 моль. По уравнению (4) это
количество обесцвечивается 0.08 моль пропена. Следовательно, по
уравнению (2) образуется только 0.08 моль (3.36 г) пропена, при этом
одновременно образуется 0.08 моль (1.44 г) воды и реагирует только 0.08
моль пропанола.
Поскольку количество исходного спирта составляло 0.1 моль, можно
сделать вывод, что либо остальные 0.02 моль пропанола не вступили в
реакцию дегидратации, либо дегидратация спирта протекала не только
внутримолекулярно по уравнению (2), но и межмолекулярно по уравнению
(3).
В первом случае смесь, образовавшаяся после пропускания над окисью
алюминия, должна выделить 0.05 моль водорода (0.04 моль из 0.08 моль
воды, образовавшейся по уравнению (2), и 0.01 моль из 0.02 моль
непрореагировавшего пропанола), что не соответствует условиям задачи.
Следовательно, 0.02 моль пропанола претерпели межмолекулярную
дегидратацию и по уравнению (3) образовали 0.01 моль дипропилового
эфира (1.02 г) и 0.01 моль (0.18 г) воды. Т.е. всего образовалось 0.18 + 1.44 =
1.62 г (0.09 моль) воды, которые в реакции с натрием выделяют 0.045 моль
водорода.
После пропускания над окисью алюминия смесь содержала 15 г
гексана, 3.36 г пропена, 1.02 г дипропилового эфира и 1.62 г воды.
За определение состава раствора (6 г пропанола-1 + 15 г
гексана)
За определение количества пропена (0,08 моль)
За учет образования дипропилового эфира и его количества
За определение суммарного количества воды
За уравнения реакций (4)
За рациональность решения
1 балл
2 балла
2балла
2балла
По 0,5
балла
1балл
Всего: До 10
баллов
С2.
Приведены
правые
части
уравнений
окислительновосстановительных реакций. Запишите эти уравнения полностью.
→ J2 + K2SO4 + Na2SO4 + NO + H2O,
→ Br2 + Cr2 (SO4)3 + K2SO4 + H2O,
→ Pb(NO3)2 + NO + H2O,
→ S + K2SO4 + MnSO4 + H2O,
→ J2 + NaC1 + KOH.
Решение:
2КJ + 2NaNO2 +2H2SO4→ J2↓ + K2SO4 + Na2SO4 + 2NO↑ + 2H2O,
6KBr + K2Cr2 O7 + 7H2SO4→ 3Br2 + Cr2 (SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O,
3Pb +8HNO3→3Pb(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O,
5H2S + 3H2SO4 + 2KMnO4→ 5S↓ + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O,
2КJ + NaClO + H2O → J2↓ + NaCl + 2KOH.
За каждое правильно составленное уравнение реакции
2 балла
Всего: До 10
баллов
Рекомендуемая литература для подготовки:
1.
Кузьменко Н.Е., Ерёмин В.В., Попков В.А. Начала химии:
Современный курс для поступающих в вузы. – М.: Экзамен, 1999.
2.
Репетитор по химии / Под ред. А.С. Егорова. – Ростов н/Д.
Феникс. 2006.
3.
Егоров А.С. Химия. Новое учебное пособие для поступающих в
вузы. М.: Дрофа. 1999.
4.
Химия: Большой справочник для школьников и поступающих в
вузы. – М.: Дрофа. 1999
5.
Химическая энциклопедия: В 5 т. – М.: Советская энциклопедия.
Большая Российская энциклопедия. 1988-1998.
6.
Егоров А.С. Все типы расчётных задач по химии для подготовке
к ЕГЭ. Изд. 2-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 320 с.