Завдання заочного туру олімпіади з хімії 2013 року
1. Нікелеву пластинку масою 8 г занурили у 200 г 10 %-го розчину ферум(ІІІ) сульфату. Через деякий час пластинку вийняли з розчину. При цьому масова частка ферум(ІІІ) сульфату в розчині виявилася такою самою, що й масова частка нікель сульфату.
· Визначте масу пластинки після досліду.
2. Реактор об’ємом 40 л розділений герметичною перегородкою на дві однакові частини. Одну його половину заповнили амоніаком під тиском 304 кПа, а другу — гідроген хлоридом під тиском 387 кПа. Температура в реакторі становила 0 оС. Перегородку вийняли з реактора, а газ, що залишився після реакції, поглинули розчином натрій гідрогенкарбонату масою 1 кг із масовою часткою солі 12,6 %.
· Обчисліть співвідношення мас сполук Натрію в розчині після експерименту.
3. Під час розчинення суміші трьох металів масою 2,32 г у надлишку хлоридної кислоти виділилося 1,568 л водню (н. у.) і утворилися сполуки, в яких металічні елементи мають ступені окиснення +2. Атомні маси цих елементів співвідносяться як 3 : 5 : 7, а кількості речовини відповідних металів у суміші — як 4 : 2 : 1.
· Які метали містилися в суміші?
4. Унаслідок взаємодії оксиду ЕО2 масою 33,3 г із розчином натрій гідроксиду утворилося 48,6 г суміші однакових кількостей речовини середньої та кислої солей.
· Знайдіть елемент Е.
5. Сіль Х є кристалогідратом. При добавлянні до її розчину надлишку лугу виділяється газ із густиною 0,76 г/л (н. у.) та утворюється зеленкуватий осад, який поступово змінює забарвлення до бурого. Співвідношення кількостей речовини газу і осаду становить 2 : 1. Взаємодія розчину солі Х із надлишком розчину солі Барію призводить до утворення нерозчинного в кислотах осаду, маса якого в 1,19 раза більша за масу кристалогідрату солі Х.
· Виведіть формулу кристалогідрату.
6. Запропонуйте ланцюжок перетворень із 10 солей Калію, врахувавши, що кожна літера відповідає певній солі, а стрілка — одній реакції, в якій, крім солі Калію, можуть брати участь інші речовини:
А → B → C → D → E → F → G → H → I → J.
Напишіть відповідні хімічні рівняння й укажіть умови здійснення всіх перетворень.
7. Запропонуйте і опишіть спосіб знешкодження газових викидів підприємства, які містять сульфур(IV) оксид та оксиди Нітрогену. Оцініть ефективність і реальність впровадження цього способу. Наведіть рівняння відповідних реакцій.
8. Гази X, Y та Z — прості речовини. Газ Х взаємодіє з Y з утворенням газу А; реакція відбувається за нагрівання, підвищеного тиску й за наявності каталізатора. Суміш газів X та Z вибухає з утворенням рідини В, у якій газ А добре розчиняється. При пропусканні нагрітої суміші газів А та Z над платиновим каталізатором утворюються речовина В і газ С. Суміш В і С в кількостях, які утворилися в попередній реакції, взаємодіє з надлишком Z. Внаслідок цього утворюється розчин рідини B у рідині D із масовою часткою В 22,22 %. Продукт реакції D з А — кристалічна речовина Е, яка при нагріванні розкладається на речовину В і газ F. За високої температури речовина F перетворюється на суміш двох об’ємів газу Y та одного об’єму газу Z.
· Розшифруйте речовини, позначені літерами.
· Напишіть рівняння реакцій, про які йдеться в задачі.
9. Малонова кислота HOOCCH2COOH (А) – досить сильна двохосновна кислота. Діетиловий естер малонової кислоти (Б) також виявляє кислотні властивості, хоча й слабкі. Так, під час реакції Б із натрій гідридом виділяється водень і утворюється сіль В. Реакція В з йодометаном призводить до утворення натрій йодиду та діетилового естеру Г. Хімічні властивості сполук Г та Б дуже подібні. Наприклад, Г при реакції з натрій гідридом утворює сіль Д, яка, взаємодіючи з йодометаном, дає діетиловий естер Е (С9H16O4). На відміну від Г та Б, сполука Е не здатна реагувати з натрій гідридом і утворювати сіль.
· Зобразіть структурні формули сполук А — Е. Поясніть відмінності у хімічній поведінці Е, Г та Б.
· Напишіть рівняння реакцій, згаданих в умові задачі, а також реакцій малонової кислоти з натрій гідроксидом, узятих у мольних співвідношеннях 1 : 1 та 1 : 2.
10. Унаслідок гідролізу сполуки А за наявності лугу було добуто 9,20 г трьохатомного спирту Б та 83,40 г натрієвої солі В. Під час реакції вказаної кількості В з надлишком хлоридної кислоти утворюється 76,80 г осаду насиченої одноосновної карбонової кислоти Г, молекула якої має лінійну будову. Спалювання вказаної кількості спирту Б призводить до утворення 7,20 г води і 13,20 г вуглекислого газу.
· Встановіть структурні формули речовин А — Г.
· Напишіть хімічні рівняння для перетворень, про які йдеться в задачі.
· До яких класів сполук належать А і В?
Рішення завдань заочного туру, записані у зошиті, а також поштовий конверт із маркою та своєю зворотною адресою необхідно надіслати до 25 березня 2013 року за адресою: 01601, МСП, Київ, ва, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Оргкомітет Олімпіади (хімічний факультет) або Україна, 01601 МСП, м. Київ, в, к.35, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Оргкомітет Олімпіади (хімічний факультет). Листи, які будуть відіслані після 25 березня (згідно із датою на штемпелі поштового відділення), розглядатися комісією не будуть. «Анкета учасника» (див. http://www. univ. /ua/abit/olymp/2013/додається) наклеюється на обкладинку зошита.
Призерів заочного туру олімпіади, а також учасників, які розв’яжуть більшу частину завдань, буде запрошено до участі в очному турі олімпіади, який відбудеться в першій декаді квітня (у суботу) на хімічному факультеті у Великій хімічній аудиторії (ВХА). Оголошення результатів обох турів буде розміщено також на сайті хімічного факультету.
Учасникам очного туру олімпіади потрібно мати при собі паспорт (обов’язково), чистий зошит, поштовий конверт із маркою та зворотною адресою. У виняткових випадках (наприклад, якщо учневі ще не виповнилося 16 років) дозвіл на участь в очному турі може бути наданий за наявності учнівського квитка.
Всі побажання та зауваження щодо організації та проведення олімпіади можуть бути передані телефоном (044), або електронною поштою *****@***net (заст. декана хімічного факультету проф. Запорожець Ользі Антонівні)
Детальну інформацію, а також завдання заочного туру Олімпіади розміщено також на веб-сторінці хімічного факультету: http://www. chem. univ. /ua/for_entrant/pre_exams_contest/.
Декан хімічного факультету проф.
