Х Международная дистанционная олимпиада «Эрудит»
Химия
1 тур
Ответы
Задача 1.
Решение: В реальном технологическом процессе для разложения цианид-ионов в раствор добавляют гипохлорит, который превращает цианид в полностью нетоксичные соединения.
2NaCN + 5NaClO + 2H2O = 2NaHCO3 + 5NaCl + N2
Другие реакции, приводящие к малотоксичным соединениям, в том числе связывание цианид-ионов в комплексы, также оценивались как правильные.
(6 баллов)
Задача 2.
Решение:
1. Парафин — бесцветное воскообразное вещество, состоящее из смеси твердых предельных неразветвленных углеводородов состава CnH2n+2, содержащих от 16 до 30 атомов углерода в молекуле.
2. Уравнение горения свечи в самом общем виде:
CnH 2n+2 + (1,5 n + 0,5) O2 = n CO2 + (n+1) Н2О
3. В отсутствие силы тяжести, т. е. в невесомости космического корабля, горячий воздух вверх не поднимется, а свежий не сможет подойти к зоне горения, т. е. концентрация кислорода вблизи зоны реакции снизится, что приведет к смещению равновесия в сторону исходных веществ, и свеча погаснет. Кроме того, для устойчивого горения необходимо отводить от зоны горения продукты — углекислый газ и пары воды. В принципе, если конструкторы орбитальной станции предусмотрели вентиляцию, то свеча будет гореть некоторое время, также как и в том случае, если обеспечить конвекцию (перемещение) воздуха, например, при помощи осторожного помахивания веером, пламя при этом будет не в виде язычка, а сферическое.
4. Кока-кола (и другие газированные напитки) в невесомости полностью превратится в пену. При снижении давления в момент откручивания пробки растворимость углекислого газа падает, и в объеме жидкости образуются и растут пузырьки, всплывающие под действием архимедовой силы. В отсутствие тяжести, нет и архимедовой силы. И пузыри СО2 растут в объеме, не всплывая, и весь напиток становится пенящейся массой, малопригодной к употреблению.
(4 балла)
Задача 3.
Решение: М(СО2) = 44г/моль
Найдем количество вещества CO2 в бутылке лимонада ν=m/M. ν(СО2) =2,2г/44 г/моль = 0,05 моль
При н. у. это количество СО2 занимает объем V0=ν∙Vm = 0,05∙22,4 л/моль =1,12 л.
Для конкретных условий надо использовать соотношение p∙V/T=p0∙V0/T0
V = p0∙V0∙ T/ p∙ T0 = 760 мм рт. ст ∙1,12л ∙300К/750 мм рт. ст. ∙273К = 1,25л.
(6 баллов)
Задача 4.
Объяснение: Этот трюк основан на способности различных веществ тонуть или плавать в зависимости от их плотности. Вещества с меньшей плотностью плавают на поверхности более плотных веществ.
Спирт остается на поверхности растительного масла, потому что плотность спирта меньше плотности масла. Растительное масло остается на поверхности воды, потому что плотность масла меньше плотности воды. В свою очередь, вода - вещество менее плотное, чем мед или кукурузный сироп, поэтому остается на поверхности этих жидкостей.
Когда вы опускаете предметы в сосуд, они плавают или тонут в зависимости от своей плотности и плотности слоев жидкости. У шурупа плотность выше, чем у любой из жидкостей в сосуде, поэтому он упадет на самое дно. Плотность макаронины выше, чем плотность спирта, растительного масла и воды, но ниже, чем плотность меда, поэтому она будет плавать на поверхности медового слоя. У резинового шарика самая маленькая плотность, ниже, чем у любой из жидкости, поэтому он будет плавать на поверхности самого верхнего, спиртового, слоя.
(4 балла)
Задача 5.
Решение:
1. Следует говорить лантаноиды, а не лантаниды. Первое название означает «подобный лантану», второе указывает на отрицательную степень окисления элемента в соединении (сравните, «хлорид», «бромид»).
2. Редкоземельные элементы, кроме лантаноидов (которых только 14, включают еще скандий, иттрий и сам лантан).
3. История открытия редкоземельных элементов растянулась более чем на полтора столетия. Многие из них были известны еще до 1969 г. – времени формулировки Периодического закона . не предусмотрел для лантаноидов места в таблице, а размещены они были по предложению Браунера в отдельной группе только в самом начале 20 века.
Буклеты индивидуальны.
(10 баллов)
ВСЕГО: 30 баллов
