Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
Задача 1.Элемент Х образует простое вещество красного цвета, обладающее высокой тепло - и электропроводностью. Вследствие хороших литейных качеств, высокой ковкости, большого сопротивления на разрыв и химической инертности это вещество широко применяется для изготовления электрических проводов и кабелей в судостроении. Из него изготовляют также промышленную аппаратуру для судов: котлы, перегонные кубы и т. д
О каком химическом элементе и простом веществе идет речь? Изобразите электронную и электронно-графическую формулу атома этого элемента. Укажите возможные степени окисления элемента в его оксидах и гидроксидах. Как упомянутое простое вещество относится: а) к воде; б) к соляной кислоте; в) к азотной кислоте; г) к раствору гидроксида натрия? Напишите уравнения осуществимых реакций. Один из оксидов элемента Х – порошок черного цвета. Какова формула этого оксида? Как этот оксид относится: а) к воде; б) к соляной кислоте; в) к азотной кислоте; г) к раствору гидроксида натрия? Напишите уравнения осуществимых реакций. (10 баллов)Задача 2. В судостроении широко применяется сплав дюралюмин, состав которого приблизительно следующий: 94% алюминия, 4% меди и 2% магния. Основные достоинства этого сплава: малая плотность, высокая прочность, удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии, относительная дешевизна и простота получения и обработки.
Задача 3. Латунь – сплав меди с цинком находит разнообразное применение. Из нее изготовляют трубы для конденсаторов и радиаторов, детали часовых механизмов. Латунь обладает высокой коррозиционной стойкостью в морской воде и поэтому применяется в судостроении. При взаимодействии со щелочью 4,5 г латуни выделилось 3,36 л водорода. Какова массовая доля меди в данном сплаве?(5 баллов)
Задача 4. Серебристо-серый металл, который притягивается магнитом, применяется для производства чугуна и стали, используемых в судостроении, внесли в горячую концентрированную серную кислоту и нагрели. Раствор охладили и добавили едкий натр до прекращения образования осадка бурого цвета. Осадок отделили, прокалили и растворили в концентрированной соляной кислоте при нагревании. Полученное в результате реакции вещество применяют в качестве коагулянта для очистки воды. С раствором роданида калия данное вещество реагирует с образованием кроваво-красного окрашивания. Напишите формулы веществ и уравнения реакций. (10 баллов)
Задача 5. В судовых аптечках обязательно присутствует 3%-ный раствор пероксида водорода, применяемый для обработки ран и ссадин как кровеостанавливающее и дезинфицирующее средство. Вычислите массу пергидроля (30%-ный раствор пероксида водорода), необходимого для приготовления 300 г 3%-ного раствора пероксида водорода. Вычислите массу и объем кислорода, который можно получить из данного раствора пероксида водорода. (5 баллов)
Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
9 класс
Задача 1. Твердое вещество А голубого цвета растворено в воде и к раствору добавлена щелочь. При этом образовался осадок Б голубого цвета, который при нагревании чернеет, превращаясь в вещество В. Если же вещество В продолжать нагревать в токе водорода, образуется вещество Г красного цвета. Вследствие хороших литейных качеств, высокой ковкости, большого сопротивления на разрыв и химической инертности вещество Г широко применяется для изготовления электрических проводов и кабелей в судостроении. Из него изготовляют также промышленную аппаратуру для судов: котлы, перегонные кубы и т. д. С раствором соляной кислоты вещество Г при обычных условиях не реагирует, однако в присутствии кислорода реакция возможна. Вещество Г растворимо в одной из концентрированных минеральных кислот с образованием исходного вещества А. При нагревании вещество А разлагается с образованием вещества В и газообразных продуктов. Что представляют собой вещества А. Б, В. Г.? Ответ подтвердите уравнениями реакций. (10 баллов)
Задача 2. В судостроении широко применяется сплав дюралюмин, в состав которого входит алюминий, медь и магний. Основные достоинства этого сплава: малая плотность, высокая прочность, удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии, относительная дешевизна и простота получения и обработки. При обработке 15,5 г такого сплава соляной кислотой выделилось 7,84 л газа. Нерастворившийся в соляной кислоте остаток растворился в концентрированной азотной кислоте с выделением 5,6 л газа (н. у.) Найдите массу каждого металла в сплаве.(10 баллов)
Задача 3. Латунь – сплав меди с цинком находит разнообразное применение. Из нее изготовляют трубы для конденсаторов и радиаторов, детали часовых механизмов. Латунь обладает высокой коррозиционной стойкостью в морской воде и поэтому применяется в судостроении. Навеску латуни массой 100 г растворили в концентрированной азотной кислоте. Полученный раствор нитратов выпарили и полученную смесь безводных нитратов взвесили. Масса нитратов составила 292,56 г. Вычислите массовую долю цинка в латуни.(10 баллов)
Задача 4. В ядерных реакторах на подводных лодках применяется графит в качестве замедлителя нейтронов. Смешанный с маслом графит служит прекрасным смазочным средством, так как чешуйки его, заполняя неровности материала, создают гладкую поверхность, облегчающую скольжение. При неполном сгорании графита образуется монооксид углерода. К 100 мл смеси метана и монооксида углерода добавили 100 мл кислорода и полученную смесь подожгли. После конденсации паров воды и приведения смеси к исходным условиям ее объем составил 120 мл. Вычислите объемные и массовые доли газов в исходной смеси. Объемы газов измерены при н. у. (10 баллов)
Задача 5. Имеется твердое вещество А красно-бурого цвета. При прокаливании оно превращается в другое вещество В черного цвета. Этот процесс сопровождается выделением кислорода. Вещество В, взаимодействуя с оксидом углерода (2) при нагревании, превращается в вещество, при этом выделяется оксид углерода (4). Вещество С представляет собой серебристо-серый металл, который притягивается магнитом, применяется для производства чугуна и стали, используемых в судостроении. Вещество А растворяется в соляной кислоте. Образуя соль Д, которая может быть получена взаимодействием вещества С с хлором. Раствор соли Д, реагируя с желтой кровяной солью, дает синее окрашивание. Что представляют собой вещества А, В. С,Д.? Ответ подтвердите уравнениями реакций. При взаимодействии с соляной кислотой 14,0 г вещества С выделился водород в количестве, достаточном для восстановления марганца из10,3 г его оксида Мn4О3. До какой степени окисления окислился металл С при его растворении в кислоте? (10 баллов)
Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
Задача 1. В ядерных реакторах на подводных лодках применяется графит в качестве замедлителя нейтронов. Смешанный с маслом графит служит прекрасным смазочным средством, так как чешуйки его, заполняя неровности материала, создают гладкую поверхность, облегчающую скольжение.
Какова структура графита? Укажите тип гибридизации атома углерода, изобразите строение атома углерода в данном гибридном состоянии. Укажите тип кристаллической решетки графита. Опишите ее особенности. Напишите уравнение реакции полного сгорания графита. Газ, образовавшийся в результате полного сгорания 19,2 г графита, пропустили через 740 г 20 %-ного раствора гидроксида кальция. Вычислите массу образовавшегося осадка и массовую долю вещества, находящегося в растворе после реакции. (10 баллов)Задача 2. Одновалентный металл используется в виде сплава с золотом, палладием, медью или цинком для изготовления контактов, припоев, проводящих слоев в электротехнике и электронике при судостроении. Белый нерадиоактивный порошок соли данного одновалентного металла X, массой 1 г нагрели до 5000С. Среди газообразных продуктов реакции содержится NO2, а в твердом остатке - 0,633 г темно-серого порошка. Что представляет собой порошок X? Напишите уравнение реакции его разложения при нагревании. (10 баллов)
Задача 3. Судостроительная сталь, содержание железа в которой составляет 98%, должна обладать некоторой устойчивостью против коррозии в кислой среде и во влажном воздухе. Некоторое количество смеси металлического железа с хлоридом железа (II) разделили на две равные части. Одну из них обработали соляной кислотой, в результате чего выделилось 6,72 л газа (н. у.). Другую обработали хлором при нагревании, на что потребовалось 42,6 г хлора для полной реакции. Вычислите массу сходной смеси и массовую долю железа в смеси.(10 баллов)
Задача №4. В качестве топлива на судах используется уголь, при гидрировании которого происходит образование метана. Метан может служить в качестве полноценной альтернативы природному газу на глобальном уровне. Для полного сгорания 30 л смеси метана и этилена потребовалось 70 л кислорода. Объемы всех газов измерялись в одинаковых условиях. Сколько литров каждого газа было в смеси?(10 баллов)
Задача 5. Пористый полистирол употребляется в судостроении в качестве звуко - и теплоизоляционного материала. Он сохраняет теплоту лучше специального теплоизоляционного кирпича. Предложите схему синтеза полистирола (поливинилбензола) из метана. (10 баллов)
Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
Задача №1. Для получения металла X высокой чистоты через водный раствор его сульфата пропускают электрический ток с электродами, сделанными из X. При пропускании в течение двух часов через этот раствор тока силой 15 А на аноде выделилось 35,8 г металла X. Определите металл X (известно, что он входит в число семи «металлов древности»). Ответ подтвердите расчетом. Если к X прилить избыток концентрированной серной кислоты, то образуется раствор соли А (реакция 1), добавление к которому NaOH вызывает выпадение осадка Б сине-голубого цвета (реакция 2). Добавляя Б, к раствору формальдегида при нагревание можно получить соединение В (реакция 3), а также вещество Г желтого цвета. В ходе реакции наблюдается изменение окраски раствора с желтой до красной. Определите вещества А–Г, напишите упомянутые уравнения реакций и назовите их продукты, если известно, что А, Б, Г содержат X, а В – нет. С помощью уравнения реакции объясните, почему раствор в реакции 3 краснеет не сразу.(10 баллов)
Задача №2. Алюминиевые листы (панели) из алюминиево-магниевых сплавов. могут применяться при производстве корпусов для судов. Рассчитайте массовую долю алюминия в 49 г смеси опилок железа, алюминия и магния, если при обработке данной смеси избытком разбавленной серной кислоты выделилось 1,95 моль газа. Другую порцию той же смеси массой 4,9 г обработали избытком раствора щелочи, при чем выделилось 1,68 л газа (н. у.).
(10 баллов)
Задача №3. При производстве корпусов для судов, в особенности морских, в основном могут применяться алюминиевые листы (панели) из алюминиево-хромовых сплавов. Найдите массовую долю алюминия в смеси, если 20 г смеси алюминия с хромом растворили в соляной кислоте, к полученному раствору прибавили избыток щелочи и пропустили через него хлор, а затем добавили раствор нитрата бария, причем образовалось 50,6 г осадка. (10 баллов)
Задача №4. К 200 г раствора с массовой долей дихромата калия 17,7% добавили кислоту и пропустили через него сероводород, избыток которого после реакции удалили кипячением. Затем осторожно добавляли раствор с массовой долей NaOH 18% (плотность 1,2 г/мл), причем образовался осадок, который затем полностью растворился. Сколько литров сероводорода (н. у.) и какой объем раствора щелочи потребовался для реакции? (10 баллов)
Задача №5. Полиметилметакрилат - твердое, бесцветное, прозрачное и светостойкое вещество, пропускает 74% ультафиолетового излучения, не разбивается при ударе, легко обрабатывается механическими способами, склеивается. Полиметилметакрилат применяется для остекленения судов, самолетов. Предложите схему синтеза полиметилметакрилата из этилена и метана. Укажите геометрическую структуру полимера. (10 баллов)
