Задания и решения районной олимпиады по химии для 8-х классов апрель 2013г

Задания и решения районной олимпиады по химии для 8-х классов апрель 2013г

Задание 1

Кроссворд «Химические элементы»

1.  Химический элемент, означающий «самый прочный, самый крепкий», второй по распространенности элемент на Земле.

2.  Химический элемент назван в честь европейского государства, граничащего с Польшей.

3.  Благородный газ, используется для наполнения газоразрядный рекламных ламп. Название элемента в переводе означает «новый».

4.  Название химического элемента в переводе означает «розовый», используется для изготовления ювелирных изделий.

5.  Химический элемент назван в честь России.

6.  Самый распространенный химический элемент на Земле: простое вещество - основа процессов дыхания, горения, дыхания.

7.  Химический элемент назван в честь спутника планеты Земля.

8.  Элемент, из атомов которого состоит и алмаз, и графит.

9.  Химический элемент назван в честь богини красоты древних скандинавов.

10.  При правильном выполнении кроссворда в горизонтальном столбце прочитаете фамилию великого русского учёного.

Ответы:

1.Кремний

2. Германий

3.Неон

4.Родий

5. Рутений

6. Кислород

7. Селен

8. Углерод

9. Ванадий

10. великий русский ученый Менделеев

Задание 2

Морская вода содержит большое количество солей, что делает ее непригодной для утоления жажды. Как добыть пресную воду из морской выжившему в кораблекрушении и попавшему на необитаемый остров моряку (считайте, что простейшая утварь была выброшена на этот же остров)? Опишите порядок действий и современное название каждого действия.

Ответ:

Как возможный вариант, морскую воду можно длительное время кипятить, поглощать пары воды пористым материалом (тканью или морскими губками), затем пропитанный пресной водой материал отжать.
Современное название действий: выпаривание, адсорбция, десорбция.

Задание 3

Определите массовую долю хлороводорода в растворе, полученном при растворении 224 л (н. у.) хлороводорода в 1 л воды.

Решение:

V(HCI)=224л V(H2O) = 1 л (HCI) = ?	m (HCI) = ? 224 л ν(HCI) = = 10 моль 22,4 л/моль m (HCI) = ν · M = 10 моль х 36,5 г/моль = 365 г m (H2O) = 1000 мл х 1 г/мл = 1000 г m (р-ра) = 1000 г + 365 г = 1365 г 365 г ω(HCI) = = 0,2,74 %) 1365 г Ответ: ω (HCI) = 26,74 % (0,2674).

Задание 4

По одной из версий причина смерти Наполеона Бонапарта — отравление мышьяком. Источником мышьяка, по мнению ученых, служили обои в спальне его дома на острове Святой Елены. В те времена в качестве пигмента при производстве обоев часто использовали зелень Шееле — гидроарсенит меди — CuHAsO3. В резиденции Наполеона 0,3 г такого пигмента содержалось на 1 м2 обоев. В условиях теплого влажного климата острова обои поражались плесневыми грибками, которые переводили мышьяк, содержащийся в краске, в летучее соединение — триметиларсин As(CH3)3.

Рассчитайте максимально возможную массу образующегося триметиларсина, предположив, что в него перешел весь мышьяк, содержащийся в краске обоев спальни, её размеры: длина - 5м, ширина - 3м, высота потолка 3м (размером окон и дверей пренебречь).

Если принять, что весь триметиларсин равномерно выделялся в течение 5 лет, рассчитайте, за какое время без проветривания в спальне Бонапарта концентрация токсичного вещества достигала предельно допустимого значения (ПДК — предельно допустимая концентрация — составляет 0,1 мг мышьяка на 1 м3 воздуха).

Решение 1.  Находим площадь обоев: S = (3 + 5) · 2 · 3 = 48 м2

2.  Находим массу гидроарсенита меди в краске на 48 м2 обоев: m(CuHAsO3) = 48 · 0,3 = 14,4 г

3.  Находим количество гидроарсенита меди: nCuHAsO3 = 14,4 г / 188 г/моль ≈ 0,077 моль

4.  Находим количество и массу триметиларсина: n(As(CH3)3) = n(CuHAsO3) = 0,077 моль m(As(CH3)3) = 0,077 моль · 120 г/моль ≈ 9,2 г

5.  Находим массу мышьяка: m(As) = 0,077 моль · 75 г/моль ≈ 5,78 г

6.  Принимая равномерность выделения триметиларсина в течение 5 лет, рассчитаем массу мышьяка, который попадал в воздух спальни каждые сутки: m(As) = 5,78 г / 5 · 365 суток ≈ 3 мг/сутки

7.  Находим объем воздуха в спальне: V = 5 · 3 · 3 = 45 м3

8.  Рассчитаем концентрацию мышьяка, накапливающегося в воздухе за 1 сутки: 3 мг/сутки / 45 м3 ≈ 0,067 мг/сутки·м3

9.  Учитывая, что ПДК составляет 0,1 мг мышьяка на 1 м3 воздуха, рассчитаем время: t = 0,1 мг/м3 / 0,067 мг/сутки·м3 ≈ 1,5 суток 10.  Таким образом, если не проветривать (или плохо проветривать) помещение спальни более 1,5 суток, концентрация токсичных соединений мышьяка в воздухе превысит предельно допустимое значение.

Задание 5

На полную нейтрализацию 50 г 9,84%-ного раствора некоторой кислоты потребовалось 4,8 г гидроксида натрия.

1)  Определите формулу кислоты, если известно, что она содержит 37,8 % фосфора, 58,5% кислорода по массе

2)  Определите мольное отношение кислоты и щёлочи

3)  Составьте уравнение нейтрализации этой кислоты гидроксидом натрия

4)  Дайте название кислоте

5)  Напишите структурную формулу кислоты и укажите ее основность

6)  Запишите название соли, образовавшейся в результате этой реакции.

Решение

1)  (Н) = 100%- 37,8%-58,5% = 3,7%

Н: Р: О = 3,7/1 : 37,8/31 : 58,5/16 = 3,7 : 1,2 : 3, 656 = 1 : 0,324 :1 = 3:1:3

Формула кислоты – Н3РО3

2)  m (к-ты) =50 * 0,0984=4,92 г

М(к-ты) = 3х1 +31+ 16х3 =82

(Н3РО3) = 4.92/82 = 0,06 моль

(NaOH) = 4,8/40 =0,12 , т. е в 2 раза больше чем (Н3РО3),

3)  следовательно, уравнение нейтрализации:

H3PO3 + 2NaOH à Na2HPO3 + H2O

4)  Фосфористая кислота

5)  Двухосновная

6)  Na2HPO3 - гидрофосфит натрия

Задание 6

Юный химик решил выделить медь из медного купороса. Для этого он использовал кристаллы медного купороса, воду, раствор гидроксида натрия, цинк, соляную кислоту, пробку с газоотводной трубкой со стеклянным наконечником, держатель для пробирок, набор пробирок в штативе, спиртовку и спички. Юный химик очень долго возился, провел несколько реакций, а результатом был недоволен, т. к. внешний вид полученной меди ему не понравился.

Пришедший к нему друг раскритиковал его способ получения меди и очень быстро провел синтез, используя только пробирку, кристаллы медного купороса, воду и железный гвоздь. Да и медь получилась - на загляденье! Опишите оба способа (подробно последовательность действий и признаков химических реакций), приведите уравнения реакций в молекулярном виде.

Решение

Первый способ:

1)  В пробирку налить воды и растворить в ней кристаллы медного купороса, добавить раствор гидроксида натрия, получив студенистый осадок ярко-голубого цвета.

2)  Закрепить пробирку с голубым осадком в держателе для пробирок и осторожно нагреть до образования чёрного осадка оксида меди, затем профильтровать раствор и высушить оксид меди, оставшийся на фильтре. Высушенный порошок оксида меди поместить в пробирку и закрепить в держателе.

3)  В чистую пробирку положить гранулы цинка, добавить раствор соляной кислоты и закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой.

4)  Выделяющийся водород необходимо проверить на «чистоту»: собрать его в сухую пробирку вверх дном и поджечь. Чистый водород сгорает с характерным тихим звуком «паф».

5)  Стеклянный наконечник газоотводной трубки ввести в пробирку с оксидом меди, расположив его над чёрным порошком. Пробирку с оксидом меди нагреть в пламени спиртовки, держа пробирку в наклонном положении донышком вверх. Прекратить реакцию после превращения чёрного порошка оксида меди в красный - меди.

1)  CuSO4 + 2NaOHà Cu(OH)2 + Na2SO4 (голубой осадок)

2)  Сu(OH)2 Tà CuO + H2O(черный осадок)

3)  Zn +2HClà ZnCl2 + H2

4)  2Н2 +O2à2H2O

5)  CuO + H2à Cu + H2O

Второй способ:

В пробирку налить воды и растворить в ней кристаллы медного купороса, опустить в него очищенный железный гвоздь. Через некоторое время раствор медного купороса голубого цвета изменит окраску на светлый голубовато-зеленоватый, а железный гвоздь покроется красным налётом меди.

CuSO4 + Feà Cu + FeSO4