Завдання і розв'язки ІІ етапу Всеукраїнської олімпіади юних хіміків (2012- 2013 н.р.)

Завдання і розв’язки ІІ етапу Всеукраїнської олімпіади юних хіміків (2012- 2013 н.р.)

                         7 клас
  1. Назвіть: а) найлегший газ; б) найважчий газ; в) найлегший метал; г) найважчий метал.

Розв’язування:

А) H2;   б)  Rn;   в) Li;   г) Ir (r = 22,65г/см3), Os (r = 21,61г/см3).

  1. Обчисліть, що має більшу масу: атом Флуору чи два атоми Літію; два атоми Магнію чи три атоми Сульфуру?

Розв’язування:

Ar (F) = 19; 2 Ar (Li) = 7·2= 14;                   2 Ar (Mg) = 24·2=48;  3 Ar (S) = 32·3 = 96;

Ar (F)> 2 Ar (Li).                                                      2 Ar (Mg)< 3 Ar (S).

  1. У Періодичній системі хімічних елементів знайдіть елементи з атомними номерами 12, 29, 50, назвіть їх і вкажіть для кожного кількість електронів, що містяться в атомі.

Розв’язування:

Магній ( 12Mg) – 12 електронів; Купрум ( 29Cu)  – 29 електронів, Станум (50Sn) – 50 електронів.

  1. Із наведеного переліку символів хімічних елементів випиши окремо символи елементів-металів і елементів-неметалів: Fe, O, H, Zn, Hg, S, C, P. Зазнач назву кожного елемента. До складу яких простих речовин ці елементи входять? Назвіть їх.

Розв’язування:

Елементи – метали: Fe – Ферум, входить до складу заліза,

Zn – Цинк, входить до складу цинку,

Hg – Гідраргірум, входить до складу ртуті.

 

Елементи – неметали: О – Оксиген, входить до складу кисню,

Н – Гідроген, входить до складу водню,

S – Сульфур, входить до складу сірки,

C – Карбон, входить до складу вуглецю,

P – Фосфор, входить до складу фосфору.

  1. У побуті замість незручних номенклатурних назв речовин ми користуємося  тривіальними назвами. Наприклад, сода буває: питна (харчова), кристалічна, кальцинована і каустична. Напишіть формули цих сполук? Дайте цим речовинам назви, що використовуються в лабораторіях. Які ще хімічні речовини, відомі вам, використовуються в побуті? Напишіть їх формули.

Розв’язування:

Сода питна ( харчова) – NaHCO3 – натрій гідрогенкарбонат

Сода кристалічна –  Na2 CO3 · 10 H2 O – натрій карбонат десятиводний

Сода кальцинована – Na2 CO3  – натрій карбонат

Сода каустична – NaOH – натрій гідроксид

Оцет (9% – ний розчин оцтової кислоти) – CH3COOH

Цукор (сахароза) – C12H22O11.   

  1. Розв’яжіть завдання, які містять чотири варіанти відповідей, з яких лише одна правильна:

1).  До металів належить:

а) Магній;           б) Вуглець;           в) Хлор;                  г) Кисень.

2). Відносна атомна маса Оксигену дорівнює:

а) 23;                   б) 32;                      в) 8;                         г) 16.

3)      Встановіть відповідність між оксидом і валентністю елемента в ньому:

а) Сr2O3                                                                        а) ІІІ

б) SO3                                                  б) ІV

в) CO2                                                  в) VI

г) P2O5                                                  г) V

4). Ферум у Періодичній системі хімічних елементів Д.І.Менделєєва розташований у групі:

а) VI;                 б) VIII;                      в) IV;                         г) VII.

5).Під час розкладу складної речовини утворились дві прості речовини – мідь і кисень. Укажіть формулу речовини, яку розклали:

а) CO2;                    б) Cu2O;                   в) CaO;                     г) CdO.

1.           6). Укажіть спосіб розділення суміші річкового піску та розчину кухонної солі:
а) за допомогою магніту;б) нагріванням суміші; в) додаванням води та фільтруванням розчину;г) за допомогою електролізу.
7). Виберіть формулу простої речовини:
а) K2O;        б) N2;        в) CuSO4;         г) H2S. .
8).Укажіть значення запису «5 Н2»:
а) 5 атомів Гідрогену;б) 10 атомів Гідрогену; в) 10 молекул водню;г) 5 молекул водню.
9). Виберіть формулу речовини, яка складається з двох атомів Калію, атому Силіцію та трьох атомів Оксигену:
а) CaSiO3;б) K2SiO3; в) К2CO3;г) CaCO3.
10). Назвіть прізвище автора планетарної моделі атома:
a) М.Ломоносов ;б) Е.Резерфорд; в) Н. Бор;г) Д.Менделєєв.

      

                        8клас 

8-1. Молодий вчитель хімії Колбочка запропонував учням самостійно визначити  густину будь-якої речовини на вибір. Юний хімік Вася вибрав пісок. Він насипав у попередньо зважену склянку 5 грамів піску, потім висипав його з склянки в мірний циліндр (при цьому він нічого не розсипав) і визначив об’єм. Об’єм піску становив 3,9 мл. Розрахуйте, яке значення густини отримав Вася. Після цього Вася знайшов густину піску в довіднику. Вона становить 2,5 г/см3. Поясніть, чому Вася не отримав таке значення густини? Як треба було провести експеримент, щоб отримати табличне значення густини, використовуючи при цьому тільки зазначене вище обладнання?

Розв’язок.

1.За розрахунками Васі густина становить  5 гр / 3,9 мл = 1,28 г / мл.
Густина виявилася менше табличної, тому що це т.зв. «Насипна густина». Тобто
між піщинками є повітря, яке збільшує об’єм проби, що приводить до заниження значення густини.
Треба було налити в циліндр води, визначити об’єм, а потім насипати піску і ще раз визначити об’єм. Тоді різниця значень дасть справжній об’єм піску без проміжків між частинками.

8-2. Напишіть рівняння реакцій і назвіть, які утворюються продукти:
1.KHCO3 + NaOH =
2. CaClBr + AgNO3 =
3. FeSO4 + KOH =

Розв’язок:
1. KHCO3 + NaOH = KNaCO3 + H2O або K2CO3 + Na2CO3 + H2O (калію-натріюкарбонат або суміш калію і натрію карбонатів)
2. CaClBr + 2AgNO3 = Ca (NO3)2+ AgCl + AgBr (кальцій нітрат, аргентуму хлорид, аргентуму бромід)

  1. FeSO4 +2KOH = K2SO4 + Fe(OH)2¯
    8-3. Маючи купрум (ІІ) оксид, розчин хлоридної кислоти, розчин натрій гідроксиду, цинк, розчин аргентум нітрату, запропонуйте не більше двох реакцій, під час проходження яких можна було б спостерігати ті чи інші ознаки, а саме – випадання осаду, розчинення осаду, виділення газу, зміна кольору, виділення чи поглинання тепла або світла. В якості реагентів можна використовувати вихідні речовини, а також продукти, отримані в результаті їх перетворень. Крім того, можна використовувати практично будь-яке лабораторне обладнання.

Розв’язок
Зміна кольору: CuO + 2 HCl = CuCl2 + H2O
Осад: CuCl2 + 2NaOH = Cu (OH)2¯ + 2NaCl
Осад: AgNO3 + HCl = AgCl¯ + HNO3
Колір: Cu (OH)2  (нагрівання) = CuO + H2O
Газ: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Тепло: NaOH + HCl = NaCl + H2O + Q (брати тільки конц. розчини або термометр)
Газ: 2NaOH + 2H2O + Zn = Na2 [Zn (OH)4] + H2
Тепло і світло 2H2 + O2 = 2H2O

8-4. Запропонуйте формули оксидів, в яких масова частка кисню дорівнює 88,9%; 84,2%; 80%.

Розв’язок.Якщо в оксиді масова частка кисню 88,9, то масова частка другого елемента 11,1%.
Припустимо, що елемент одновалентний, його загальна формула Е2O. Тоді його атомна маса Х. І виходить, що 16 / (2Х +16) = 0,889. Розв’язавши рівняння, отримаємо, що Х = 1. Тобто це вода. Решта речовин – напівважка  вода і оксид дейтерію, тому що в найлегшому оксиді двовалентного елемента масова частка кисню найменша.

8-5 Мінерал утворений Кальцієм, Оксигеном і елементом Z. Масові частки Оксигену і елемента Z у мінералі однакові, а масова частка Кальцію в 1,2 раза менша, ніж будь-якого з двох інших елементів. Знайдіть елемент Z і запишіть формулу мінералу.

Розв’язок:

1.Обчислюємо масові частки елементів у мінералі:

Якщо w(O) = w(Z) = x %, то w(Ca) = x/1,2%.

x + x + x/1,2 = 100;

x = 35,3;

w(O) = w(Z) = 35,3 %;  w(Ca) = 29,4%.

  1. Знаходимо елемент А і формулу мінералу.

Caa ZbOc:

а : b : c =    :  =    :  = 0,735 :  : 2,21 = 1 :  : 3

Якщо  A(Z) = 48 (елемент – Титан), то а : b : c = 1 : 1 : 3.

Формула мінералу CaTiO3. Його назва перовскіт.

8-6. Оцініть правильність тверджень:
1. Вода і оксид водню – це одне і те ж
● Так ●Ні
2. Число Авогадро і 6,02·1023 формульних одиниць речовини – це одне і те ж
●Так ●Ні
3. Мідний купорос і сульфат міді – це одна і та ж речовина
● Так ● Ні
4. Газова суміш, в склад якої входить 10 л водню та 10 л сульфур (IV) оксиду (н.у.) важча за повітря
● Так ● Ні
5. Випарювання і перегонка – це одне і те ж
● Так ● Ні
6. Сульфат та середня сіль сульфатної кислоти – це одне і теж
● Так ● Ні
7. Індикатором можна розпізнати, в якій пробірці міститься хлоридна кислота, а в якій – сульфатна
● Так ● Ні
8. У лабораторії хлоридну кислоту добувають взаємодією кристалічного натрій хлориду і концентрованої сульфатної кислоти
● Так ● Ні
9. Молярний об’єм і 22,4 л – це одне і те ж
● Так ● Ні
10.Закон збереження маси речовини і періодичний закон Д.І.Менделєєва – це одне і те ж
● Так ● Ні
Розв’язок
1. Так;   2. Так;   3. Ні;   4. Так;   5. Ні;   6. Так;   7. Ні;   8. Так;   9. Ні;   10. Ні.

        

                           9 клас                                                             

9-1. У водному розчині сульфатної кислоти атомів Гідрогену в 10 разів більше, ніж атомів Сульфуру. Визначте масову частку сульфатної кислоти в розчині.

Розв’язування

У чистій сульфатній кислоті атомів Н в 2 рази більше, ніж атомів сірки, значить, потрібно ще 8 Н або 4 води: H2SO4 · 4H2O.
Масова частка 98 / [98 + (18х4)] = 98/98 +72 = 98/170 = 0,5765 або 58%
Відповідь: 0,5765 або » 58%.
9-2. До суміші кальцій карбонату і кальцій сульфату масою 9,72 г долили 49г 20%-ної сульфатної кислоти. Надлишок кислоти нейтралізували 22,4 г 15%-ного розчину калій гідроксиду. Розрахуйте масову частку кальцію в зразку вихідної суміші.

Розв’язування
Реакції: H2SO4 + CaCO3 = CaSO4+ СО2 + H2O
2KOH + H2SO4 = K2SO4 +2H2O
n (KOH) = 22,4 · 0,15 / 56 = 0,06 (моль)
n (H2SO4) = 0,06 / 2 = 0,03 (моль) – не прореагував з кальцій карбонатом
n (H2SO4) = 49 · 0,2 / 98 = 0,1 (моль) – спочатку додали
n (H2SO4) = 0,1 – 0,03 = 0,07 (моль) – прореагував з карбонатом
n (CaCO3) = n (H2SO4) = 0,07 моль
m (CaSO4) = 9,72 – 0,07 · 100 = 2,72 (г)
n (CaSO4) = 2,72 / 136 = 0,02 моль
w (Ca) = (0,02 +0,07) · 40/9, 72 = 37%
Відповідь: 37%
9-3. Стехіометрична суміш двох солей – калій нітрату і цинку роданіду Zn (SCN)2 – горить без доступу повітря. Напишіть рівняння реакції, якщо її продуктами є азот, цинку оксид, калію карбонат, сірчистий і вуглекислий гази.
Який об’єм азоту (н.у.) утвориться при згорянні 10,0 г даної суміші?

Розв’язування

У подібних реакціях горіння зручно використовувати не електронний, а кисневий баланс:
9 | 2KNO3 = K2O + 5 [O]
5 | Zn (SCN) 2 + 9 [O] = ZnO + 2 SO2 + 2 CO2 + N2
5 Zn (SCN) 2 + 18 KNO3 = 9 K2CO3+ CO2 + 10 SO 2+ 5 ZnO + 14 N2
5 · 181          18 · 101                                                                 313,6 (л)
905 (г) 1818 (г)
Із  2723 г вихідних речовин утворюється 313,6 л азоту,
Із  10 г: 313,6 (10/2723) = 1,15 л.
9-4. Вибрати з наведеного списку речовини, з якими може реагувати вода. Якщо реакції можливі, напишіть для них рівняння, вкажіть умови, за яких вони можуть проходити.
Речовини: 1) KOH, 2) SO3, 3) CaO, 4) Mg, 5) Fe, 6) графіт.
Розв’язок

Не реагує тільки KOH
2) SO3 + H2O = H2SO4 обережно, розігрів
3) CaO + H2O = Ca (OH)2 обережно, розігрів
4) Mg + 2 H2O = Mg (OH)2 + H2­- порошок магнію реагує з гарячою водою
5) Fe + H2O = FeO + H2 –  при нагріванні до 500-700°С
6) C + H2O = CO + H–  при температурі вище 1000°

9-5. При зливанні двох прозорих безбарвних розчинів відбувається бурхливе виділення газу. Які речовини могли бути в розчинах? Наведіть три розв’язки задачі, в яких гази і вихідні речовини не повторюються. Складіть рівняння реакцій в молекулярному і йонному вигляді.

Розв’язок

Наприклад (одне з можливих рішень):
Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O
Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O
NH4Cl + NaNO2 = NaCl + N2 + 2H2O

9-6. Розв’яжіть завдання, які містять чотири варіанти відповідей, з яких лише одна правильна:

  1. Виберіть твердження, що характеризує розчин:

а) речовина у рідкому агрегатному стані;

б) хімічна сполука;

в) однорідна суміш речовин;

г) гетерогенна система, що складається з кількох речовин.

  1. Виберіть тип хімічного зв’язку у сполуках, що мають високу розчинність у воді:

а) йонний та ковалентний полярний;

б) ковалентний неполярний та полярний;

в) металічний;

г) йонний та ковалентний неполярний.

  1. Виберіть масову частку розчиненої речовини у розчині, утвореному при розчиненні 40г речовини в 160г води:

а) 0,25;

б) 0,20;

в) 0,40;

г) 0,15.

  1. Виберіть вид частинок, що завжди містяться у водних розчинах кислот:

а) йони металу;

б) гідроксид-йони;

в) йони гідроксонію;

г) катіони.

  1. Вкажіть розчин, який називають столовим оцтом:

а) водний розчин оцтової кислоти;

б) спиртовий розчин оцтової кислоти;

в) розчин спирту в оцтовій кислоті;

г) водний розчин оцтового альдегіду.

  1. Виберіть речовину, водний розчин якої називають нашатирним спиртом:

а) амоніак;

б) сода;

в) етанол;

г) оцтова кислота.

  1. Виберіть співвідношення кількості речовини йонів алюмінію та сульфат-йонів у розведеному водному розчині алюміній сульфату:

а) 1 : 1,5;

б) 1,5 : 1;

в) 1 : 1;

г) 2 : 1.

  1. Вкажіть речовину, яка при розчиненні у воді утворює йони:

а) глюкоза;

б) оцтова кислота;

в) цукор;

г) спирт.

  1. Обчисліть кількість речовини в 1 л рідкої води (моль):

а) 1,00;

б) 55,56;

в) 18,00;

г) 22,40.

  1. Виберіть речовину, яка утворюється при зберіганні ферум (ІІІ) сульфату на вологому повітрі:

а) ферум (ІІІ) гідроксид;

б) ферум (ІІІ) оксид;

в) кристалогідрат ферум (ІІІ) сульфату;

г) ферум (ІІ) гідроксид.

Відповіді:

1-в, 2-а, 3-б, 4-в, 5-б, 6-а, 7-а, 8-б, 9-б, 10-в.

 

                                                                                      10клас  

10-1. Які з перелічених речовин можуть реагувати з газоподібним хлором? Складіть рівняння можливих реакцій і вкажіть умови їх проходження.
а) Fe, б) O2, в) CaBr2, г) KOH, д)  С2H6, e) C6H6 ж) HF.

Розв’язок:

  1. a) Так як хлор є сильним окисником, при взємодії з залізом хлор окиснює його до ступеня окиснення +3 (а не +2, як хлоридна кислота, де окисником є водень):

2 Fe + 3 Cl2  = 2 FeCl3

б) Cl2 + O2 реакція не відбувається

в) Хлор є сильнішим окисником, ніж бром, і «витісняє» бром із його сполук:

CaBr2+ Cl= CaCl2  +  Br2

г) при пропусканні в холодний розчин лугу хлор диспропорціонує:

Cl2 + 2 KOH  = KOCl + KCl + H2O

в гарячому розчині реакція йде по-іншому:

3 Cl2 + 6 KOH  = 5 KCl + KClO3 + 3 H2O

д) при взаємодії алканів з хлором на світлі йде реакція радикального заміщення:

C2H6 + Cl2 = C2H5Cl + HCl

  1. e) взаємодія з бензеном може йти двома шляхами. В присутності каталізаторів — кислот Льюіса (FeCl3, AlCl3) йде реакція електрофільного заміщення:

C6H6 + Cl2  = C6H5Cl + HCl

На світлі бензен приєднує три молекули хлору, утворюючи гексахлорциклогексан (інсектицид гексахлоран):

C6H6 + 3Cl2 = C6H6Cl6

є) Cl2 + HF – реакція не відбувається.

10-2. При взаємодії 2,61 г оксиду невідомого металу з надлишком бромідної кислоти було отримано 6,45 г броміду металу і 4,8 г брому. Визначте формулу вихідного оксиду. Відповідь підтвердіть розрахунками. Напишіть рівняння реакції.

Оксид — MnO2.

MnO2 + 4 HBr = MnBr2 + Br2 + 2 H2O

10-3. У трьох однакових склянках об’ємом 1 літр знаходяться суміші газів (1: 1 за об’ємом) при н.у. Відомо, що всього різних газів взято три, і в кожній склянці суміш двох з цих трьох газів. Якщо опустити тліючу скіпку в склянку 1, то вона погасне, в склянці 2 загориться, а при спробі опустити скіпку в склянку 3 відбувається вибух. Визначте, які гази знаходяться в кожній з склянок, якщо відомо, що при пропусканні вмісту склянки 1 або 2 через надлишок розчину кальцій гідроксиду випадає осад масою 2,23 г, при цьому густина непоглинутого газу така ж, як густина вихідної суміші.

Розв’язок

При пропусканні газів через розчин кальцій гідроксиду поглинулось 0,5 л газу (н.у.), що відповідає 0,023 моль. Осад в розчині кальцій гідроксиду,  очевидно — кальцій карбонат. Тоді його кількість 0,023 моль, что підтверджує передбачення. Відповідно один из газів СО2.

Два гази, які залишились, повинні мати ту ж молярну масу (так як при поглинанні густина не змінилась)

Можна припустити, що  це N2O і пропан

Таким чином

Склянка 1 містить CO2 + C3H8 (скіпка гасне, тому що немає джерела кисню)

Склянка 2 містить  CO2 + N2O (скіпка продовжує горіти за рахунок N2O)

Склянка 3 містить N2O + C3H8 (відбувається вибух).

10-4. При нагріванні 5,52 г неорганічної речовини А виділяється 0,672 л газу (н.у.) і залишається тверда речовина Б масою 4,32 г.  При пропусканні газу через розчин калій гідроксиду його об’єм зменшується в три рази, а маса розчину KOH збільшується на 0,88 г. Отримана речовина Б не розчиняється в звичайних кислотах, але розчиняється в концентрованій нітратній кислоті, при цьому утворюється сполука У і виділяється газ, який повністю поглинається розчином KOH, а маса розчину KOH збільшується на 1,84 г. Речовина В в твердому вигляді розкладається при нагріванні, даючи знову речовину Б. Визначте речовини А-В і напишіть рівняння всіх згаданих реакцій. Відповідь підтвердіть розрахунками.

Розв’язок:

Припустимо, что газ, який поглинає КОН – це СО2.

Його кількість 0,672 × 2/3 = 0,02 моль

0,88 г : 44 г/моль = 0,02 моль, значить, це дійсно СО2.

Маса другого газу 5,52 – 4,32 – 0,88 = 0,32 (г). Його кількість: 0,672 × 1/3 = 0,01 моль

Таким чином, молярна маса цього газу 32 і це кисень.

Якщо вихідна сіль — карбонат одновалентного металу M2CO3, то його молярна   маса: 5,52 : 0,02 = 276.

M2CO3 = 2 M + CO2 + 1/2 O2

Мол. маса металу (276 – 44 – 16) : 2 = 108.

Метал – срібло.

4,32 г відповідає 0,04 моль срібла, а 1,84 г відповідає 0,04 моль діоксиду азоту, що підтверджує розв’язок.

Таким чином, речовина А -аргентум карбонат, речовина Б – срібло, речовина В – аргентум нітрат.

Реакції:

2 Ag2CO3 = 4 Ag + 2 CO2↑ + O2

CO2 + 2 KOH (+O2) = K2CO3 + H2O (+O2)

Ag + 2 HNO3 = AgNO3 + NO2↑ + H2O

2 NO2 + 2 KOH = KNO2 + KNO3 + H2O

2 AgNO3 = 2 Ag + 2 NO2 ↑+ O2

10-5. Верблюд може обходитись без їжі та води довший час. Горби верблюдів містять жир  – тристеарин C57H110O6, який при повному окисненні (взаємодії з киснем) перетворюється на воду і вуглекислий газ із виділенням значної кількості теплоти. Складіть рівняння реакції повного окиснення тристеарину. Яка максимальна маса води може утворитись із тристеарину, якщо верблюд важить 600 кг, а маса жиру становить 20% від маси тварини? Організм верблюда потребує надходження щосекунди 3,2 · 1021 молекул води. Чи зможе верблюд перейти пустелю Сахару, подолавши шлях  900 км з півночі на південь із середньою швидкістю 2 км/год, якщо він перед цим вип’є 127 л води і має запас жиру, вказаний вище?

Розв’язок:

  1. 2C57H110O6 + 163 О2  = 114 CO2 + 110 H2O
  2. m(жиру в тілі тварини) = 600 · 0,2 = 120 кг.

Розраховуємо за рівнянням реакції масу води, яка може утворитись із 120 кг жиру:

m(води) =  = 133,5 кг.

  1. Перехід пустелі триватиме :

950 : 2 = 450 год.  або 450·3600 = 1,62 · 106 сек.

Протягом  цього часу верблюд потребуватиме:

3,2 · 1021 · 1,62· 106  = 5,184·1027 молекул води, або:

моль H2O.

До організму тварини надійде

H2O, тобто більше, ніж потрібно.

Верблюд  зможе перейти пустелю.

10-6 -1. Завдання 1-6 містять кілька варіантів правильних відповідей, вкажіть усі правильні, в завданнях 7-10 встановіть відповідність:

  1. Вкажіть твердження щодо кисню:

а) тільки незначна частина кисню надходить у кров через легені;

б) частина кисню, яка надійшла в організм, викликає розклад глюкози на CO2 і H2O;

в) кисень є основним реагентом у процесі дихання;

г) кисень і глюкоза взаємодіють ендотермічно.

  1. Вкажіть речовини, які можна збирати шляхом витіснення води:

а) водень;    б) кисень;     в) амоніак;     г) азот.

  1. Вкажіть гази, які можна сушити пропусканням через концентровану сульфатну кислоту:

а) хлороводень;  б) амоніак;  в) карбон (IV) оксид;   г) водень.

  1. Виберіть хімічні елементи, щодо яких Силіцій проявляє відновні властивості:

а) Магній;   б) Ферум;   в) Оксиген;   г) Хлор.

  1. Вкажіть елементи, які входять до біомолекул їжі людини:

а) Ca, Mg;    б)S ,P;   в)C,H;     г)Cl,Cu;     д) O,N.

  1. Виберіть твердження щодо забруднювача, який зв’язує гемоглобін сильніше за кисень:

а) кислотний оксид;              б) несолетвірний оксид;

в) основний оксид;                 г) містить Карбон;

д) виявляє властивості відновника і окисника.

  1. Встановіть відповідність назв формулам речовин:

Тривіальна назва:                             Формула:

1)      Крейда                                 а) MgCO3

2)      Поташ                                   б) NaHCO3

3)      Сода питна                          в)  Na2CO3

4)      Сода кальцинована           г)  CaCO3

д) K2CO3

  1. Встановіть відповідність назв аніонів формулам солей:

Назва аніону:                             Формула:

1)      Фосфат                                     а) K3P

2)      Гідрогенфосфат                     б) KH2PO4

3)      Дигідрогенфосфат                в) K2HPO4

4)      Фосфід

  1. Встановіть відповідність між формулами нітратів та продуктами їх термічного розкладу:

а)  KNO3                   1) N2O, H2O

б)  Cu(NO3)2             2)  KNO2 , O2

в)  AgNO3                  3)  CuO ,NO2, O2

г) NH4NO3                4) Ag, NO2 , O2 .

  1. Встановіть відповідність між скороченим йонним рівнянням реакції та типом реагентів, між якими вона може відбуватися:

1)      3H+ + Fe(OH)3 = Fe3+ + 3H2O           а) нерозчинна сіль із кислотою

2)      СuCO3 + 2H+ = Cu2+  + H2O + CO2    б) дві розчинні солі

3)       Fe3+ + 3OH = Fe(OH)3                      в) луг із кислотою

4)      Mg2+ + CO32- = MgCO3                           г) розчинна сіль із лугом

                                                                       д) нерозчинна основа із кислотою.     


                                       11 клас                             

11- 1. Речовина А раніше використовувалося в багатьох рідинах для зняття лаку з нігтів, а зараз її використовують як розчинник. Встановіть формулу цієї сполуки, якщо відомо, що при спалюванні в надлишку кисню порції речовини масою 5,8 г утворюється суміш газів. При охолодженні цієї суміші до кімнатної температури конденсується  5,4 г безбарвної рідини, а газ повністю поглинається надлишком розчину кальцій гідроксиду. При цьому маса склянки збільшується на 18,6 г і утворюється білий осад.

Розв’язок.
Безбарвна рідина – вода, газ – вуглекислий
Кількість води 5,4 г/18 г / моль = 0,3 моль
Кількість вуглекислого газу 13,2 г/44г/моль = 0,3 моль.
Кількість атомів Гідрогену – 0,6 моль, Карбону – 0,3 моль.
Маса атомів Карбону і Гідрогену в сумі дорівнює 0,6 + 0,3 · 12 = 4,2 г, значить, речовина містила кисень і маса його дорівнює 1,6 г.
Кількість його дорівнює 0,1 моль. Разом кількості атомів співвідносяться як: 0,1:0,6:0,3.
С3Н 6О3.

11-2. Термічний розклад ферум карбонілу Fe (CO)5 використовують для отримання порошку особливо чистого заліза. Газ, який виділився при термічному розкладі зразка ферум карбонілу, змішали з 3,36 л кисню і підпалили. При пропусканні продуктів горіння через розчин натрій гідроксиду об’єм газової суміші зменшився вдвічі. Скільки грамів заліза витратили для синтезу вихідного зразка Fe (CO) 5?

Розв’язок:
Fe (CO) 5 = Fe + 5CO
При горінні суміші газів протікає реакція:
2CO + O 2= 2CO2
Так як CO і O2не поглинаються розчином NaOH, можливі два випадки:
1) Співвідношення СO2 і CO після горіння стало 1:1
Кисень прореагував повністю. n (O2) прореаг. = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль
n (CO) прореаг. = 0,15 · 2 = 0,30 моль
n (CO) заг. = 0,6 моль
згідно реакції Fe (CO) 5 = Fe + 5CO
n (Fe) = 0,6 / 5 = 0,12 моль
m (Fe) = 0,12 · 56 = 6,72 (г)
Відповідь: 6,72 г заліза
2) Співвідношення СO2 і O2 після горіння стало 1:1
Прореагував весь СО. Прореагувала третина початкової кількості кисню.
n (O 2) прореаг. = 0,05 моль
n (CO)прореаг.  = 0,1 моль
n (Fe) = 0,02 моль
m (Fe) = 56 · 0,02 = 1,12 г
Відповідь: 1,12 г заліза.

11-3. Один літр газоподібної суміші двох ненасичених вуглеводнів при повному гідруванні може приєднати 1,8 літра водню. При згорянні одного літра цієї ж суміші утворюється 2,2 літра вуглекислого газу. Визначте якісний та кількісний склад суміші. Всі об’єми виміряні за однакових умов. Яка густина вихідної суміші за воднем?

Розв’язок:

В суміші, очевидно, є вуглеводень, який приєднує 1 моль водню на 1 моль ( з одним подвійним зв’язком) і вуглеводень, який приєднує 2 молі водню на 1 моль (з потрійним зв’язком або двома подвійними зв’язками).

Нехай 1 літр суміші містить Х і У літрів двох  вуглеводнів, тоді об’єм водню, який вони приєднують, становить Х + 2У.

Х + У = 1

Х + 2У = 1,8.

Звідси У = 0,8, Х = 0,2.

При згорянні:

Нехай перший вуглеводень містить n атомів С, при спалюванні 1 літра утворюється  n  літрів CO2, а при спалюванні 0,2 літра цього вуглеводню утворюється  0,2 n літрів CO2. Аналогічно при спалюванні 0,8 литрів другого вуглеводню (містить m атомів С) утворюється 0,8 m літрів CO2

0,2 n + 0,8 m = 2,2 .

Звідси  n + 4 m = 11, де m і n — цілі числа.

m = 1 не підходить, так як вуглеводень повинен мати кратний зв’язок.

m = 3 і більше теж не підходить, при цьому  n буде від’ємним числом.

Таким чином,  m = 2, тоді  n = 3.

Вуглеводні — ацетилен і пропен.

Густина сумішіза воднем

(0,2 42 + 0,8 26) / 2 = 14,6

11-4. Алкін A взаємодіє з амоніачним розчином арґентум (І) оксиду з утворенням осаду. При реакції цього алкіну з водою в присутності солі ртуті утворюється речовина Б. Окиснення речовини Б перманганатом калію при нагріванні приводить до виділення вуглекислого газу і утворення суміші пропіонової і оцтової кислот. Зобразіть можливу структурну формулу вихідного алкіну і напишіть рівняння згаданих реакцій.

Розв’язок

Утворення  осаду означає, що в алкінуєпотрійнийзв’язок біля краю молекули.

Під час реакції з водою утворюється  кетон.

Під час окиснення кетона розрив зв’язку відбувається з  обох боків від карбонільної  групи з утворенням всіх можливих продуктів.

Це може бути метилетилкетон

Речовина  Б – метилетилкетон

Речовина  А – бутин-1

Реакції:

HC≡C-CH2CH3 + [Ag(NH3)2OH] =AgC≡C-CH2CH3 + H2O + 2NH3

Реакція Кучерова (в присутності солей ртуті Hg2+):

HC≡C-CH2CH3 + H2O  = CH3C(O)CH2CH3

Окисненнякетону

CH3C(O)CH2CH3 + KMnO4  = CH3COOH + CH3CH2COOH + CO2

11-5.При взаємодії органічних речовин X (М = 26 г/моль) і Y (М = 60 г/моль) в присутності каталізатора утворюється речовина Z (М = 86 г/моль). Речовина Z знебарвлює бромну воду, але не реагує з амоніачним розчином арґентум (І) оксиду. В кислому середовищі Z гідролізується, проте продукти гідролізу не знебарвлюють бромну воду, але реагують з амоніачним розчином аргентум (І) оксиду, утворюючи  «срібне дзеркало» і амоній ацетат. Напишіть формули речовин X, Y і Z, а також рівняння відповідних реакцій. Назвіть популярний клей, який утворюється при полімеризації Z.

Розв’язок. Приступаючи до вирішення завдання, відразу можна відзначити, що органічна речовина X з такою малою молярною масою М = 26 г / моль існує тільки одна – це ацетилен. Тепер звернемо увагу на те, що при реакції продуктів гідролізу Z з амоніачним розчином арґентум (І) оксиду утворюється тільки амоній ацетат. Отже, продукти гідролізу Z могли бути тільки оцтовим альдегідом, оцтовою кислотою або їх сумішшю. Виходячи з цього, можна припустити, що речовина Y з молярною масою М = 60 г / моль – це і є оцтова кислота. Вона може реагувати з ацетиленом, даючи продукт приєднання Z (по аналогії з реакцією ацетилену з водою або спиртом):

Гідроліз Z дає оцтову кислоту і етенол, який швидко перетворюється в оцтовий альдегід:

Популярний клей, одержуваний при полімеризації Z, називається полівінілацетат, скорочено – ПВА

11-6-1. Завдання 1-5 містять 4 варіанти відповідей, з яких лише одна правильна:

  1. Вкажіть назву фрагмента молекули, що залишається після уявного відділення атома Гідрогену від молекули насиченого вуглеводню:

а) алкен;            б) алкін;          в) алкіл;             г) аріл.

  1. Вкажіть формулу гомолога бутану:

а) C4H8; б)C4H6; в) C3H8; г) C3H6.

  1. Вкажіть загальну кількість сігма-зв’язків у молекулі етилену:

а) 5;   б) 4;   в) 1;   г) 2.

  1. Вкажіть назву типу реакції відщеплення водню від молекули алкану:

а) дегідрогалогенування;               б) гідрування;

в) дегалогенування;                         г) дегідрування.

  1. Обчисліть відносну молекулярну масу алкану, відносна густина якого за воднем   дорівнює 29, назвіть його:

а) 29;       б) 58;    в) 87;       г) 14,5.

11-6-2. Завдання 6 – 10 містять кілька відповідей, які необхідно розташувати у певному порядку залежно від запропонованого завдання:

  1. Встановіть послідовність типів реакцій для здійснення перетворення алкан®алкен®галогенпохідна алкану®алкен®спирт:

а) гідрогалогенування; б)гідратація; в) дегідрування; г) дегідрогалогенування.

  1. Встановіть послідовність застосування реагентів для здійснення перетворень:

Na® Na2O2 ®  Na2O® NaOH ®NaHCO3:

а) Na;   б) H2O;   в) O2;   г) CO2.

  1. 8. Встановіть послідовність зростання основних властивостей оксидів:

а) Al2O3;       б) PbO2;    в) Na2O;       г) MgO.

  1. Розташуйте формули речовин у послідовності збільшення масової частки Нітрогену в них:

а) NH4NO3;       б) N2O;    в) KNO3;       г) NO2.

  1. Розташуйте йони в послідовності збільшення їх заряду:

а) фосфат-іон;       б) йон Алюмінію;    в) йон Магнію;       г) нітрат-іон.