ЗАДАНИЯ ШКОЛЬНОГО ЭТАПА ОЛИМПИАДЫ 2012г. (36 баллов)
10 КЛАСС.
1. Через 2кг 9,8%-ного по массе раствора серной кислоты пропустили 67,2л (н. у.) аммиака. Определите процентную концентрацию солей в полученном растворе. Учитываем, что могут образоваться одновременно кислая и средняя соль(Подсказка: средняя соль получится при взаимодействии кислой соли с оставшимся после первой реакции аммиаком).
7 баллов
2.Перед вами в трех шкатулках находятся: в первой – натуральный и фальшивый бриллианты; во второй – натуральный и фальшивый жемчуг; в третьей – натуральное и поддельное золотое изделие.
Задание: С помощью каких химических реакций можно отличить натуральные объекты?
6 баллов
3.При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана.
4 балла
4. Какие массы 96%-ного и 40%-ного растворов серной кислоты потребуются для приготовления 1кг 70%-ного раствора серной кислоты, для заполнения кислотных аккумуляторов.
5 баллов
5. Предложите не менее 10 формул изомеров вещества с молекулярной формулой С5Н10Сl2. Назовите получившиеся вещества
от 1 до 15 баллов
6.Составьте уравнения химических реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
К3[Al(ОН)6]
Al AlС l3 Аl(ОН)3
КAlО2
1 балл за каждую реакцию
ОТВЕТЫ НА ЗАДАНИЯ ШКОЛЬНОГО ЭТАПА ОЛИМПИАДЫ 2012г.
1. Через 2кг 9,8%-ного по массе раствора серной кислоты пропустили 67,2л (н. у.) аммиака. Определите процентную концентрацию солей в полученном растворе. Учитываем, что могут образоваться одновременно кислая и средняя соль(Подсказка: средняя соль получится при взаимодействии кислой соли с оставшимся после первой реакции аммиаком).
Составлено уравнение реакции: NH3 + H2SO4 = NH4HSO4 (1б)
1моль 1моль 1моль
определено вещество, данное в недостатке
n(NH3) = 67.2/22.4= 3 моль
n(H2SO4) = 9,8*2000/100*98 =2 моль (1б)
рассчитана масса кислой соли : m(NH4HSO4 ) = n*M = 1*115 = 115г. (1б).
оставшийся 1моль аммиака будет реагировать с кислой солью
NH3 + NH4HSO4 = (NH4)2HSO4 (1б)
1моль 1моль 1моль
рассчитана масса средней соли : m((NH4)2HSO4) = n*M = 1*132 = 132г. (1б)
рассчитана масса раствора : 2000+m(NH3)= 2000+n*M = 2000+3*17 = 2051г (1б)
рассчитана W((NH4)2HSO4)= 132*100/2051 = 5,6% (0,5 б)
рассчитана W(NH4HSO4)= 115*100/2051 = 6,4% (0,5 б)
Всего 7 баллов
2. Перед вами в трех шкатулках находятся: в первой – натуральный и фальшивый бриллианты; во второй – натуральный и фальшивый жемчуг; в третьей – натуральное и поддельное золотое изделие.
Задание: С помощью каких химических реакций можно отличить натуральные объекты?
Бриллианты – правильно отшлифованные алмазы и состоят из чистого углерода. Они полностью сгорают в атмосфере кислорода с образованием только углекислого газа, поддельные бриллианты (стекло, хрусталь) либо не горят, либо при сгорании дают твердые продукты. (1б)
С+О2 = СО2 (1б)
Натуральный жемчуг представляет собой природную разновидность карбоната кальция, подобно всем карбонатам жемчуг растворяется в кислотах:
СаСО3 +2 СН3СООН → (СН3СОО)2Са + СО2 + Н2О, (1б)
поддельные жемчужины, изготовленные из стекла или пластмассы, не растворяются в кислотах, или не выделяют СО2. (1б)
Чистое золото растворяется в “царской водке”, (1б) образуя желтый раствор:
Au + 4HCl + HNO3 → H[AuCl4] + NO↑ + 2 H2O, (1б)
поддельные золотые изделия могут быть изготовлены из сплавов меди и др. веществ, они растворяются в соляной или азотной кислоте.
Всего 6 баллов
3. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана.
Составленна реакция в общем виде СnH2n+2 + Br2 =CnH2n+1Br + HBr (2б)
n(CnH2n+2) = n(CnH2n+1Br)
n(CnH2n+2)= 1,74/14n+2
n(CnH2n+1Br)= 4.11/14n+80
Правильно составлена пропорция 1,74 / (14n+2) = 4,11 / (14n+80) (1б)
правильно посчитано значение n n = 4, (1 б)
Ответ : C4H10
Всего 4 балла
4. Какие массы 96%-ного и 40%-ного растворов серной кислоты потребуются для приготовления 1кг 70%-ного раствора серной кислоты, для заполнения кислотных аккумуляторов.
По правилу «креста»:
; 30+26=56
m (96%)=
m (40%)=
или
m(в-ва) в 70% растворе = 1000*0,7 = 700г
m (96%)р-ра = х г m(40%)р-ра =y г.
m(в-ва 96%) = 0,963х г m(в-ва 40%) = 0,4у г
тогда 0,96х + 0,4у = 700
х + у = 1000;
х = 535,7 у = 464,3
Всего 5 баллов.
5. Предложите не менее 10 структурных формул изомеров вещества с молекулярной формулой С5Н10Сl2. Назовите получившиеся вещества.
предложенное строение оценивается в 0,5баллов.
название этого же вещества еще 0,5 баллов. , т. о. каждый названный изомер – это 1 балл
1. 1,2-дихлорпентан | 2. 1,1-дихлорпентан | 3. 2-метил-1,1-дихлорбутан |
4. 1,4-дихлорпентан | 5. 2,2-дихлорпентан | 6. 2-метил-3,3-дихлорбутан |
7. 1,3-дихлорпентан | 8. 3,3-дихлорпентан | 9. 2-метил-2,3-дихлорбутан |
10. 1,5-дихлорпентан | 11. 2-метил-1,4-дихлорбутан | 12. 2,2-диметил-1,3-дихлорпропан |
13. 2,3-дихлорпентан | 14. 2-метил-1,3-дихлорбутан | 15. 2,2-диметил-1,1-дихлорпропан |
16. 2,4-дихлорпентан | 17. 2-метил-2,4-дихлорбутан | Возможно набрать более 10 баллов. |
6. Составьте уравнения химических реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
К3[Al(ОН)6]
Al AlС l3 Аl(ОН)3
КAlО2
2Al+6HCl → 2 AlС l3 + 3H2
AlС l3+ 3NaOH → Аl(ОН)3 + 3NaCl
Аl(ОН)3+3KOH → К3[Al(ОН)6]
Аl(ОН)3+KOH → КAlО2 + 2H2O
Всего 4 балла.
