Брянский государственный университет имени академика
Шестая Брянская корпоративная региональная олимпиада учащейся молодёжи
Химия. Очный тур. 2014 год (условия задач и решения)
Условия задач
Задача 1
Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме: 
Укажите условия их протекания. (5 баллов)
Задача 2
Одна из проблем современного человека – ожирение. Оно объясняется несбалансированным питанием, потреблением избыточного количества высококалорийной пищи. В связи с этим посчитайте, как быстро можно набрать избыточный вес в 10 кг при условии, что здоровому взрослому человеку ежедневно с пищей необходимо получать 2000 ккал, а реальное поступление соответствует 110% от нормы (например, маленький пакетик чипсов массой 50 г). Считайте, что избыточный вес обусловлен жиром. Известно, что распад 1 г жира может сопровождаться высвобождением ≈ 38 Кдж энергии. 1 Ккал ≈ 4,18 Кдж. Прокомментируйте результат.
Задача 3
При взаимодействии органического вещества «Х» с нитрующей смесью образовалось вещество «У». Известен частичный состав данных веществ: в исходном веществе массовая доля углерода составляет 79, 25%; в продукте массовые доли элементов таковы: углерода – 50,3%, кислорода – 38,3%, азота 8,4%.
Вопросы:
Какие реакции могут протекать при взаимодействии азотной кислоты с органическими веществами? Установите молекулярную формулу вещества «У». Установите молекулярную формулу вещества «Х». Приведите структурные формулы зашифрованных веществ.Задача 4
Металл, широко используют в самолётостроении. В промышленности его получают металлотермическим путём. Руду, представляющую собой оксид металла, обрабатывают сначала при нагревании хлором в присутствии угля. Выделенный при этом хлорид металла сплавляют с магнием и получают чистый металл. Причём масса получаемого металла равна массе израсходованного на его получение магния.
Установите, какой это металл? Запишите уравнения двух реакций, лежащих в основе его способа получения. Почему и как его используют в самолётостроении? (5 баллов)Задача 5
При добавлении раствора йодида калия к раствору хлорида меди (II) ученик получил раствор коричневого цвета и осадок. При добавлении к полученному раствору крахмала выпал осадок тёмно-синего цвета. Обработав полученное после сливания растворов йодида калия и хлорида меди (II) содержимое раствором тиосульфата натрия, он обнаружил обесцвечивание раствора, а на дно пробирки осел осадок белого цвета. Добавив к нему концентрированную азотную кислоту, он получил бурый осадок, который растворился в избытке азотной кислоты. Запишите уравнения всех протекающих реакций. (5 баллов)
Решения
Задача 1
2Сu + O2 = 2CuO (400-500оС, избыток кислорода) (1 балл)
СuO + Cu = Cu2O (1000-1200 оС, сплавление без доступа воздуха) (1 балл)
Cu2O + 2HCl = 2CuCl↓ + H2O (растворение в разбавленной кислоте) (1 балл)
2СuCl + Cl2 = 2CuCl2 (окисление при нагревании до 400 ОС) (1 балл)
СuCl2 + Cu = 2CuCl↓ (нагревание в разбавленной НCl) (1 балл)
Задача 2
Ежедневный избыток калорий 2000∙0,1 = 200 ккал. (1 балл) Это составляет 200∙4,18 = 836 кДж.
(1 балл) Тогда для образования 10 кг жира нужно избыточных 10000∙38 = 380 000 кДж. (1 балл) Если за 1 день избыточно 836 кДж, то 380 000/836 = 454 дня. То есть приблизительно 10 лишних килограмм появиться за 1 год и 3 месяца. (1 балл) Вывод: питание должно быть сбалансированным, любой человек, а тем более человек, склонный к ожирению должен строго контролировать свой рацион питания. (1 балл)
Задача 3
При нитровании может происходить одновременно окисление. (1 балл)
СxHyOzNt. x:y:z:t = (50,3/12):(3/1):(38,8/16):(8,4/14) = 4,192:3:2,425:0,6 = 7:5:4:1; (1 балл)
C7H5O4N – вещество «У» - мета-нитробензойная кислота HOOC–C6H4–NO2. (1 балл)
Тогда исходное вещество «Х» – бензальдегид, в котором массовая доля углерода 79,25 %. C6H5–CHO. (2 балла)
Задача 4
По закону эквивалентов вещества МЭ(Ме) = МЭ(Mg) = М(Mg)/2 = 12 г/моль. Определим возможные молярные массы элемента Ме. При z = 4, М(Ме) = 48 г/моль. Значит металл – титан (1 балл) TiО2 + 2Cl2 + С = TiCl4 +СО2; (1 балл) TiCl4 + 2Mg = 2 MgCl2 + Ti. (1 балл) Используется в самолётостроении прежде всего в виде сплавов с алюминием. (1 балл) Лёгкий металл придаёт сплавам прочность. (1 балл)Задача 5
2СuCl2 + 4KI = 2Cui + I2 + 4KCl (1 балл)
I2 + крахмал = тёмно-синий осадок (качественная реакция на йод) (1 балл)
2CuI + 8HNO3 = 2Cu(NO3)2 + 4NO2 + I2 + 4H2O (1 балл)
I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI (1 балл)
I2 + 10HNO3 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O (1 балл)
