Решения олимпиадных заданий и критерии оценивания 8 класс

Решения олимпиадных заданий и критерии оценивания

Задача 8-1

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Данные элементы сгруппированы в 3 группы: литий, натрий, калий; хлор, бром, йод; кальций, стронций, барий (расположены по группам и по возрастанию атомных масс). При расположении данных элементов по возрастанию атомных масс Дёберейнер установил, что в “триаде”, атомная масса второго элемента оказывается примерно равной среднеарифметическому значению от атомных масс первого и третьего элементов	1 1,5
За каждый приведенный пример элемента – по 0,5 балла бром – “бромос” - зловонный, рубидий – окрашивает спектр в красный цвет, сера – “сира” светло-желтый цвет, хлор - по-гречески „хлорос“ — жёлто-зелёный, осмий - по-гречески „осме“ — запах (хотя сам металл не пахнет, довольно противным запахом, похожим на запах хлора и чеснока, обладает весьма летучий тетраоксид осмия OsO4), иод - по-гречески „иодес“ — фиолетовый, хром - по-гречески „хрома“ — окраска, цвет, иридий - по-гречески „ирис“ („иридос“) — радуга, родий - от греческих слов «родон“ — роза и „родеос“ — розово-красный, празеодим - от греч. „празидос“ — светло-зелёный, таллий - от греческого thallos — зелёная ветвь, индий - концентраты солей дают интенсивное синее окрашивание пламени горелки, похожий на цвет красителя индиго, цезий назван по ярко-голубой линии в спектре (лат. caesius — голубой).	2,5
Определены 8 химических элементов: 1 – сера; 2 – индий; 3 - йод; 4 - осмий; 5 – торий; 6 - рутений; 7 - цинк; 8 – натрий (8 х 0,5 балла). Определен ключевой элемент – стронций.	4 1
Итого	10 баллов

Задача 8-2

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Рассчитано количество каждого вещества в первой газовой смеси: n(CO2) = 1,1 г/44 г/моль = 0,025 моль n(O3) = 2,4 г/48 г/моль = 0,05 моль n(CO2 + O3) = 0,075 моль	2
Рассчитано количество каждого вещества во второй газовой смеси: n(CO2) = 1,32 г/44 г/моль = 0,03 моль n(O3) = 2,16 г/48 г/моль = 0,045 моль n(CO2 + O3) = 0,075 моль	2
Число молей в каждой смеси одинаково, поэтому число молекул тоже одинаково и равно N0 = 0,075 моль * 6,021023 моль-1 = 4,5151022 молекул	2
Итого	6 баллов

Задача 8-3

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Верхний слой образуют нерастворимые в воде жидкости с плотность меньше, чем у воды: бензин и растительное масло	2
Средний слой образует вода и растворенный в ней спирт	2
Нижний слой слой образует тяжелая и нерастворимая в воде металлическая ртуть	1
Итого	5 баллов

Задача 8-4

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

1. Вливать кислоту в воду

2. Пищевая сода или гидрокарбонат натрия NaHCO3

NaHCO3 + СН3СООН = СН3СООNa + H2O (реакция нейтрализации)

3. Рассчитана масса уксусной кислоты в 9 % - ном растворе - 91,08 г

4. Рассчитана масса раствора уксусной эссенции – 130,1 г

5. Рассчитан объём уксусной эссенции – 121,7 мл

Итого

7 баллов

Задача 8-5

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Вася получил значение плотности ? = 5 г/3,9 мл = 1,28 г/мл.	1
Плотность оказалась меньше табличной, потому что это т. н. «насыпная плотность». Т. е. между песчинками есть воздух, увеличивающий объем пробы, что и приводит к занижению значения плотности.	2
Надо было налить в цилиндр воду (или иную жидкость), замерить объем, а потом всыпать песок и еще раз замерить объем. Тогда по разности значений получится истинный объем песка без зазоров между частицами.	3
Итого	6 баллов

Максимальный балл за работу – 34 балла

9 класс

Задача 9 – 1

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Определено отношение атомных факторов в соли KxCryOz: x:у:z =26,53/39 : 35,37/52 : 38,1/16 = 0,68:0,68:2,38 = 1:1:3,5 = 2:2:7	1
искомая соль – соль оранжевого цвета дихромат калия – K2Cr2O7	1 1
Соль реагирует с соляной кислотой по уравнению: K2Cr2O7 + 14 HCl = 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2^ + 7H2O Составлен электронный баланс: 1 2Cr+6 + 6e > 2Cr+3 3 2Сl-1 – 2e > Cl20 Указано, что хлор в степени окисления -1 (или HCl) является восстановителем, а хром в степени окисления +6 (или дихромат калия) – окислителем.	3
Вычислено количество вещества хлора: n(Cl2) = V/Vm = 13,4 л/22,4 л/моль = 0,6 моль	1
Вычислено количество вещества дихромата калия: n(K2Cr2O7) = 1/3n(Cl2) = 0,6 моль: 3 = 0,2 моль. Отсюда, m(K2Cr2O7) = n(K2Cr2O7) * M(K2Cr2O7) = 0,2 моль * 294 г \ моль = 58,8 (г)	1
Итого	8 баллов

Задача 9 – 2

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Составлено уравнение реакции Al(NO3)3 + 3NaOH = Al(OH)3v + 3NaNO3 (1)	1
Рассчитаны количества исходных веществ: nисх(NaOH) = = 0,25 моль	1
Определен избыток и недостаток: Т. к. по уравнению реакции n(NaOH) = 3n(Al(NO3)3), нитрат алюминия вступит в реакцию полностью (взят в недостатке), а NaOH – в избытке	1
Определено количество оставшейся щелочи и количество выпавщего осадка nизб(NaOH) = 0,25 моль – 3*0,05 моль = 0,1 моль n(Al(OH)3) = n(Al(NO3)3) = 0,05 моль	1
Т. к Al(OH)3 является амфотерным соединение, то будет протекать реакция: Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4 ] (2) Примечание: алюминат натрия, который может быть записан в виде: Na[Al(OH)4] или Na[Al(OH)4(H2O)2], но никак не в виде NaAlO2, который образуется только при сплавлении реактивов, и не Na3[Al(OH)6], который образуется при использовании концентрированных растворов щелочей	2
В растворе после протекания реакций будут находиться избыточный NaOH и Na[Al(OH)4 ]	1
Определены количества и массы веществ, находящихся в растворе. По уравнению 2 реакции nвст(NaOH) = n(Na[Al(OH)4 ] ) = n(Al(OH)3) = 0,05 моль nоставшегося(NaOH) = 0,25 – 0,15 – 0,05 = 0,05 моль m(NaOH) = 0,05 моль * 40 г/моль = 2 г m(Na[Al(OH)4 ] ) = 0,05 моль * 118 г/моль = 5,9 г	1
Определены масса полученного раствора и массовые доли веществ в растворе: m(раствора) = 239,741,0428 + 158,19 1,081 = 250 + 171 = 421 г 2 г/ 421 г = 0,00475 или 0,475% 5,9 г/421 г = 0,0140 или 1,4%	1
Итого	9 баллов

Задача 9 - 3

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
А – оксид цинка	1
Б – цинк	1
В – хлорид цинка	1
Г - гидроксид цинка	1
Д – тетрагидроксоцинкат натрия	2
	2
Итого	8 баллов

Задача 9 - 4

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

С соляной кислотой из всей смеси взаимодействует только железо

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2^ (1)

Найдено количество водорода:

n(H2) =

По уравнению реакции:

n(Fe) = n(H2) = 0,1 моль

m(Fe) = n*M = 0,1 моль*56 г/моль = 5,6 г (это в половине смеси)

Тогда масса железа в исходной смеси составляет 11,2 г

Не растворились в соляной кислоте медные и золотые опилки, их суммарная масса 16,4 г (в половине смеси)

С концентрированной азотной кислотой взаимодействуют только медные опилки

Сu + 4HNO3 > Сu(NO3)2 + 3H2^ (2)

n(NO2) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

по уравнению 2 реакции n(Cu) = ? n(NO2) = 0,1 моль

m(Cu) = 0,1 моль * 64 г/моль = 6,4 г 9в половине смеси

Тогда масса меди в исходной смеси составляет 12,8 г

Учитывая, что сумма масс медных и золотых опилок в половине смеси составляет 16,4 г,

m(Au) = 16,4 г – m(Cu) = 16,4 г – 6,4 г = 10 г (в половине смеси)

Тогда масса золота в исходной смеси 20 г

Итого

8 баллов

Задача 9 – 5

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Данным реактивом является соляная кислота	1
В пробирке, где находится раствор карбоната натрия, наблюдается выделение бесцветного газа Na2CO3 + 2HCl > 2NaCl + CO2^ + H2O CO32- + 2Н+ > CO2^ + H2O	1
В пробирке, где находился раствор силиката натрия, наблюдаем выпадение бесцветного желеобразного осадка Na2SiO3 + 2HCl > H2SiO3v + 2NaCl SiO32- + 2Н+ > H2SiO3v	1
В пробирке, где находился раствор сульфида натрия, наблюдаем выделение газа с запахом тухлых яиц Na2S + 2HCl > H2S^ + 2NaCl S2- + 2Н+ > H2S^	1
В пробирке, где находился раствор сульфита натрия, наблюдаем выделение газа с резким раздражающим запахом Na2SO3 + 2HCl > SO2^ + 2NaCl + H2O SO32- + 2Н+ > SO2^ + H2O	1
В пробирке, где находился раствор нитрата серебра, наблюдаем выпадение белого творожистого осадка AgNO3 + HCl > AgClv + HNO3 Ag+ + Cl - > AgClv	1
В пробирке, где находился раствор фосфата натрия, никаких изменений не наблюдается	1
Итого	7 баллов

Максимальный балл за работу – 40 баллов

10 класс

Задача 10 – 1

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
Итого	8 баллов

Задача 10 - 2

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Хлорпроизводное – СхНуClz ?(Cl) = 100 – 33,03 – 1,83 = 65,14 Отношение атомных факторов: x:у:z =33,03/12 : 1,83/1 : 65,14/35,5 = 2,75: 1,83: 1,83 = 1,5: 1: 1 = 3:2:2:	2
Простейшая формула – С3Н2Cl2	1
Изомеры: Cl2C=C=CH2 ClHC=C=CHCl HCC – CHCl2 ClCC – CH2Cl Структуры А и Б существуют в виде цис - и транс - изомеров	7 1
Итого	11 баллов

Задача 10 - 3

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2^ (1) Найдено количество нитрата свинца (II): ?(Pb(NO3)2) =	2
По уравнению 1 реакции: ?(NO2) = 2? (Pb(NO3)2) => ?(NO2) = 2 * 0,1 моль = 0,2 моль m(NO2) = 0,2 моль * 46 г/моль = 9,2 г	1
2NO2 + 2KOH = KNO2 + KNO3 + H2O (2) Найдены масса и количество гидроксида калия: m(KOH) = ? • mр-ра = 0,1 * 500 г = 50 г ? (KOH) =	2
Определен избыток и недостаток: По уравнению 2 реакции: ? (KOH) = ?(NO2), следовательно, KOH – в избытке, NO2 в недостатке	1
По уравнению 2 реакции: ?(KNO3) = ?(KNO2) =	1
Определены массы солей m(KNO3)=0,1 моль * 101 г/моль = 10,1 г m(KNO2)=0,1 моль * 85 г/моль = 8,5 г	1
Найдена масса полученного раствора: mполуч. р-ра = mр-ра (KOH) + m (NO2) = 500 г + 9,2 г = 509,2 г	1
Найдены массовые доли солей в полученном растворе: ?(KNO3) = ? (KNO2) =	1
Итого	10 баллов

Задача 10 – 4

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
С раствором щелочи будет взаимодействовать только алюминий: 2Al + 2NaOH + 6Н2O = 2Na[Al(OH)4 ] + 3Н2 (1)	2
n(Н2) = 1,68 л / 22,4 л/моль = 0,075 моль По уравнению 1 реакции: n(Al) = 2/3 n(Н2) = 2/3 * 0,075 моль = 0,05 моль (во второй порции опилок)	1
Т. к. масса первой порции опилок в 10 раз больше второй, то в первой порции n(Al) = 0,5 моль	1
С раствором серной кислоты взаимодействуют все три металла: Н2SO4 + Mg > MgSO4 + Н2 Н2SO4 + Fe > FeSO4 + Н2 3Н2SO4 + 2Al > Al2(SO4)3 + 3Н2	1
Пусть n(Mg) = Х моль; n(Fe) =У моль; n(Al) = 0,5 моль	1
Тогда По уравнению 2 реакции n2(Н2) = n(Mg) = Х моль По уравнению 2 реакции n3(Н2) = n(Fe) =У моль По уравнению 3 реакции n4(Н2) = 1,5n(Al) = 1,5 * 0,5 моль = 0,75 моль Получаем уравнение: Х + У + 0,75 = 1,95 или Х + У = 1,2	1 1
В первой порции опилок: m(Mg) = 24Х г m(Fe) = 56У г m(Al) = 0,5 моль * 27 г/моль = 13,5 г Получаем второе уравнение: 24Х + 56У + 13,5 = 49 или 24Х + 56У = 35,5	1 1
Решая систему уравнений: 24Х + 56У = 35,5 Х + У = 1,2 Х = 1; У = 0,2	1
В смеси: m(Mg) = 1 моль * 24,3 г/моль = 24,3 г m(Fe) = 0,2 моль * 56 г/моль = 11,2 г	1
Итого	12 баллов

Задача 10 – 5

Содержание верного ответа (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Составлена таблица мысленного эксперимента:

(NH4)2SO4	K2SO4	MgSO4	BaSO4	A12(SO4)3
Действие Н2О	Р	Р	Р	Н	Р
Действие NaOH на растворы	Бесцветный газ с резким характерным запахом (NH3)	-	Белый студенистый оседок, нерастворяющийся в избытке щелочи	Белый студенистый оседок, растворяющийся в избытке щелочи

Составлены уравнения химических реакций:

(NH4)2SO4 + 2NaOH > 2NH3^ + Na2SO4 + 2H2O;

MgSO4 + 2NaOH > Mg(OH)2v+ Na2SO4;

Al2(SO4)3 + 6NaOH > 2Al(OH)3v+ 3Nа2SO4

Аl(ОН) 3v + NaOH > Na[Al(OH)4]

Указания по оцениванию

За определение каждого вещества по 1 баллу - 5 баллов

За каждое правильно составленное молекулярное уравнение по 1 баллу (4 уравнения) – 4 балла

Итого 9 баллов

Максимальный балл за работу – 50 баллов

11 класс

Задача 11 – 1

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
	1
	1
	1
	1
	2
	2
Определены все вещества	0,5*6 = 3
Итого	11 баллов

Задача 11 – 2

Задача может быть решена разными способами

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Составлены уравнения протекающих реакций СuO + 2HCl > CuCl2 + 2H2O (1) СuO + 2HNO3 > Cu(NO3)2 + 2H2O (2) 2Cu(NO3)2 > 2СuO + 4NO 2 + O2 (3)	3
Определено общее количество оксида меди(II) nобщ(CuO) = 24 г/ 80 г/моль =0,3 моль Пусть n1(CuO) = Х моль, а n2(CuO) = У моль Получаем уравнение Х + У = 0,3 Тогда по 1 уравнению n(HCl) = 2 n1(CuO) = 2Х моль; n(CuCl2) = n1(CuO) = Х моль По 2 уравнению реакции: n (HNO3) = 2 n2(CuO) = 2У моль; n(Cu(NO3)2) = n2(CuO) = У моль По уравнению 3 реакции n3(CuO) = n(Cu(NO3)2 = У моль В сухом остатке находится Х моль CuCl2 и У моль CuO, тогда 135Х + 80У = 29,5 Решая систему уравнений получаем Х = 0,1, а У = 0,2 Следовательно, в 100 г раствора содержалось 0,2 HCl моль и 0,4 моль HNO3	2
Итого	5 баллов

Задача 11 – 3

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Составлены уравнения реакций горения двух углеводородов

Возможны 2 варианта:

А) n(CxHy): n(Cx+1Hy+2) = 1:4

Пусть в смеси содержится 1 л CxHy и 4 л Cx+1Hy+2

Тогда согласно уравнениям реакций:

на сжигание CxHy будет затрачено л и образуется л;

а на сжигание Cx+1Hy+2 будет затрачено л и образуетсял

Получаем систему уравнений

Откуда х = 1,4; у = 2,8, что не соответствует условию, т. к. х и у должны быть целочисленными

Б) n(CxHy): n(Cx+1Hy+2) = 4:1

Рассуждая аналогично, получаем другую систему уравнений:

Откуда х = 2; у = 4

Следовательно, исходные углеводороды – этилен C2H4 и пропилен C3H6

Итого

11 баллов

Задача 11 – 4

Содержание верного ответа и указания по оцениванию

(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Составлены уравнения протекающих реакций:

ZnSO4 + Mg > MgSO4 + Zn Mg + 2HCl > MgCl2 + H2

Определены количества исходных веществ и масса исходного раствора

n(ZnSO4*7H2O) = 54,4 г / 287 г/моль = 0,19 моль

n(ZnSO4) = n(ZnSO4*7H2O) = 0,19 моль

mр-ра(ZnSO4) = 0,19 моль * 161 г/моль / 0,2 = 152,95 г

n(Mg) = 14,4 г / 24 г/моль = 0,6 моль

n(HCl) = 292 г * 0,25 / 36,5 г/моль = 2 моль

По уравнению 1 реакции

mр-ра(ZnSO4) = n(Mg), следовательно магний взят в избытке

n(MgSO4) = n(ZnSO4) = 0,19 моль

m(MgSO4) = 0,19 моль * 120 г/моль = 22,8 г

nост(Mg) = 0,6 – 0,19 = 0,41 моль

n(Zn) = n(ZnSO4) = 0,19 моль

m(Zn) = 0,19 моль * 65 г/моль = 12,35 г

По уравнению 2 реакции:

соляная кислота в избытке

n(Н2) = nост(Mg) = 0,41 моль

m(Н2) = 0,41 моль * 2 г/моль = 0,82 г

n(MgСl2) = nост(Mg) = 0,041 моль

m(MgСl2) = 0,41 моль * 95 г/моль = 38,95 г

nвст(HCl) = 2 nост(Mg) = 2*0,41 моль = 0,82 моль

nост(HCl) = 2 моль – 0,82 моль = 1,18 моль

m(HCl) = 1,18 моль * 36,5 г/моль = 43,07 г

В полученном растворе находятся:

сульфат магния (22,8 г), хлорид магния (38,95 г) и избыточная соляная кислота (43,07 г)

Масса полученного раствора:

mполуч. р-ра = 152,95 г + 14,4 г + 292 г – 12,35 г – 0,38 г = 446,62 г

22,8 г / 446,62 г = 0,051 (или 5,1%)

38,95 г / 446,62 г = 0,0872 (или 8,72%)

43,07 г / 446,62 г = 0,096 (или 9,6%)

Итого

11 баллов

Задача 11 – 5

Для распознавания веществ составим таблицу

Реактивы Опреде- ляемые вещества	Na	Br2/H2O	[Ag(NH3)2]OH	NaOH	№ пробирки
Гексен	+ обесцве чивание	3
Метилформиат	+ Осадок черного цвета (Ag)	+ происходит гидролиз эфира	1
Этанол	+ Н2^	2
Уксусная кислота	+ Н2^	+ осадок не образуется	+ реакция нейтрализации	4
Раствор фенола	+ Н2^	+ реакция нейтрализации	5