I (Школьный) этап Всероссийской олимпиады школьников по

I (Школьный) этап Всероссийской олимпиады школьников по химии
(2015/2016 уч. год)
11 класс
Часть А. Выберите верный вариант ответа (каждый ответ – 1 б)
1. В уравнении реакции, схема которой
KMnO4 + HCl →KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
коэффициент перед формулой восстановителя равен:
1)5; 2)10; 3)12; 4) 16.
2. В каком соединении больше массовая доля азота:
1) метиламин; 2) анилин; 3) азотная кислота; 4) этилендиамин?
3. Обнаружить в растворе карбонат-ионы можно с помощью:
1) гидроксида натрия; 2) азотной кислоты; 3) хлорида калия; 4) лакмуса.
4. Какой объем газа выделится при растворении в избытке разбавленной серной кислоты
13 г хрома:
1) 11,2 л; 2) 8,4 л;3) 5,6 л; 4) 2,24 л?
5. Процессу высыхания стен, покрытых штукатуркой, приготовленной на основе гашеной
извести, соответствует химическое уравнение:
1) Ca(OH)2 = CaO + H2O; 2) Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O;
3) CaO + H2O = Ca(OH)2; 4) CaO + CO2 = CaCO3.
6. Для обнаружения в составе белков остатков ароматических аминокислот используют:
1) ксантопротеиновую реакцию; 2) биуретовую реакцию;
3) реакцию этерификации; 4) реакцию гидролиза.
Часть Б.
Каждое задание – 4 б.
7. Установите соответствие между реагентами и типом реакции.
Реагенты
Тип реакции
1) С2Н4+ Н2О
2) С2Н2+ Н2
3) 2СН3Сl + Zn
4) С2Н4+ Cl2
а) галогенирование
б) гидратация
в) гидрирование
г) гидрогалогенирование
д) синтез Вюрца.
8.Установить соответствие между функциональной группой и классом вещества:
функциональная группа класс вещества
1) – COOH а) спирты
2) – OH б) фенолы
3) – NH2 в) кетоны
4) – COH г) карбоновые кислоты
5) - C=O д) альдегиды
е) амины
Часть С
9.(8 баллов) Составьте уравнения реакций по схеме:
+О2
натрий →
+ CO2
X1 →
+SO2
X2 →
+CaCl2
X3 →
X4
10 (12 баллов) Пероксид натрия обработали избытком горячей воды. Выделившийся газ
собрали, а образовавшийся раствор щелочи полностью нейтрализовали 10%-ным
раствором серной кислоты объемом 300 мл и плотностью1,08 г/мл. Определите массу
взятого для реакции пероксида натрия и объем собранного газа.
11.(16 баллов). Газ, полученный при сжигании 5,6 л (н.у.) смеси этана и пропана плотность
которой по водороду равна 19,9, пропустили через 20%-ный раствор гидроксида натрия
массой 160 г. Определите массы солей в образовавшемся растворе?
Часть С - РЕШЕНИЕ.
1.1) 2Na + O2 = Na2O2
2) 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
3) Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2
4) Na2SO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl
Ответ: X1 – Na2O2;
2.Решение.
Дано:
V(раствора) = 300 мл
ω(H2SO4) = 1,08 г/мл
(1)
ω(H2SO4) = 10%
X2 – Na2CO3;
X3 – Na2SO3;
X4 – NaCl
2Na2O2 + 2H2O(гор.)= 4NaOH + O2
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
(2)
m(Na2O2) – ?
V(O2) – ?
Определяем количество вещества H2SO4
n(H2 SO4 ) =
V(H2 SO4 ) · ρ(H2 SO4 ) · ω(H2 SO4 ) 300 мл · 1,08 г/мл · 0,1
=
= 0,33 моль
M(H2 SO4 )
98г/моль
Из уравнения реакции (2) следует, что:
n(H2 SO4 ) 1
=
n(NaOH) 2
Находим количество вещества NaOH
n(NaOH) = 2 · n(H2SO4) = 2 · 0,33 моль = 0,66 моль
Из уравнения реакции (1) следует, что:
n(NaOH) 4 2
= =
n(Na2 O2 ) 2 1
Находим количество вещества Na2O2
n(NaOH) 0,66 моль
n(Na2 O2 ) =
=
= 0,33 моль
2
2
Находим массу вещества Na 2O2
m (Na2O2) = М(Na2O2) · n(Na2O2) = 78 г/моль · 0,33 моль = 25,74 г
Из уравнения реакции (2) следует, что:
n(NaOH) 4
=
n(О2 )
1
Находим количество вещества O2
n(NaOH) 0,66 моль
n(О2 ) =
=
= 0,165 моль
4
4
Определяем объем вещества кислорода
V(O2) = Vm · n(O2) = 22л/моль · 0,165 моль = 3,696 л ≈ 3,7 л
Ответ: 25,74 г Na2O2
3,7 л О2
3.Дано:
V(С2Н6, С3Н8) = 5,6 л
(1)
Dпо водороду (смеси С2Н6, С3Н8) = 19,9
m(раствора ) = 160 г
(2)
ω(NaOН) = 20%
2С2Н6 + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О
С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О
m (Na2СO3) – ?
m (NaНСO3) – ?
Находим молярную массу смеси
М(смеси С2Н6, С3Н8) = Dпо водороду (смеси) ·М(Н2)= 19,9 · 2г/моль = 39,8
г/моль
Находим количество смеси
n(C2 H2 , C3 H8 ) =
V(C2 H2 , C3 H8 )
5,6 л
=
= 0,25 моль
Vm
22,4 л/моль
Определяем количество компонентов смеси
𝑀(смесиC2 H6 , C3 H8 ) =
39,8 г/моль =
M(C2 H6 ) · n(C2 H6 ) + M(C3 H8 ) · n(C3 H8 )
n(смесиC2 H6 , C3 H8 )
30 г/моль · n(C2 H6 ) + 44г/моль · n(C3 H8 )
0,25 моль
9,95 = 30 · n(С2Н6) + 44 · nС3Н8)
Составляем систему из двух уравнений с двумя неизвестными и находим
количество компонентов смеси С2Н6, С3Н8
30 · n(С2Н6) + 44 · nС3Н8) = 9,95
n(C2H6) + n(C3H8) = 0,25
n(С2Н6) = 0,075 моль; n(С3Н8) = 0,175 моль
Из уравнения реакции (1) следует, что:
n(C2 H6 ) 2 1
= =
n1 (CO2 ) 4 2
Находим количество вещества СО2 по 1 реакции
n1(СО2) = 2· n(С2Н6) = 2·0,075 моль = 0,15 моль
Из уравнения реакции (2) следует, что:
n(C3 H8 ) 1
=
n2 (CO2 ) 3
Находим количество вещества СО2 по 2 реакции
n2(СО2) = 3· n(С3Н6) = 3 · 0,175 моль = 0,525 моль
Находим количество вещества СО2 по 1,2 реакции
n3(СО2) = n1(СО2) + n2(СО2) = 0,15 моль + 0,525 моль = 0,625 моль
Находим количество вещества NaOH
n(NaOH) =
m(раствора NaOH) · ω(NaOH) 160 г · 0,2
=
= 0,8 моль
M(NaOH)
40 г/моль
Определяем количество образующихся солей:
Б
П
О
2NaOH
0,8
0,8
–
+ CO2 =
0,625
0,4
0,275
Na2CO3 + H2O
Б
П
О
Na2СO3 + CO2 + Н2О =
0,4
0,275
0,275
0,275
0,125
–
0,55
0,4
2NaНCO3
n(Na2СO3) = 0,125 моль
n(NaНСO3) = 0,55 моль
Определяем массы веществ Na2СO3 и NaНСO3
m(Na2СO3) = M(Na2СO3) · n(Na2СO3) = 106 г/моль · 0,125 моль = 13,25 г
m(NaНСO3) = M(NaНСO3) · n(NaНСO3) = 84 г/моль · 0,55 моль = 46,2 г
Ответ: 13,25 г Na2СO3
46,2 г NaНСO3