Завдання і розв`язки ІІ етапу Всеукраїнської олімпіади юних хіміків (2015 – 2016 н.р.)

Завдання і розв`язки ІІ етапу Всеукраїнської олімпіади юних хіміків (2015 – 2016 н.р.)

7 клас

Тести

  1. Укажіть прізвище вченого, який вперше дав наукове визначення хімічного елемента:

А М.Ломоносов; Б Р.Бойль;

В Дж.Дальтон; Г Г.Шталь.

Правильна відповідь: В.

  1. Позначте фізичне тіло:

А кухонна сіль; Б кисень;

В скульптура; Г пластмаса.

Правильна відповідь: В.

  1. Позначте матеріали, створені людиною: 1-віскоза; 2-скло; 3 – граніт; 4 – деревина; 5 – поліетилен.

А 1,2,5; Б 3,4,5;

В 2,3,5; Г 2,3,4.

Правильна відповідь: А

  1. Укажіть фізичну властивість крейди, яка дозволить відрізнити її від піску:

А запах; Б смак;

В блиск; Г колір.

Правильна відповідь: Г.

  1. Визначте речовину, про яку йдеться в реченні: «Добре розчинна у воді кристалічна речовина»:

А цукор; Б крохмаль;

В олія; Г крейда.

Правильна відповідь: А.

  1. Укажіть суміші: 1- олія; 2- цемент; 3 – розсіл; 4 – сода; 5 – фарба.

А 2,3,5; Б 1,3,4;

В 2,4,5; Г 1,2,4.

Правильна відповідь: А.

  1. Дмитрик приготував розчин кухонної солі і склянку з розчином забув на підвіконні. Через кілька днів він згадав про неї, взяв склянку і помітив, що розчину стало менше, а на стінках склянки з`явились кристалики солі. Вкажіть процес, який відбувся самовільно :

А розчинення; Б фільтрування;

В випарювання; Г відстоювання.

Правильна відповідь: В.

  1. Укажіть символ хімічного елемента із зарядом ядра +6:

А Li; Б C;

В O; Г Cs.

Правильна відповідь: Б

  1. Позначте число електронів в атомі елемента з порядковим номером 16:

А 32; Б 16;

В 6; Г 3.

Правильна відповідь: Б.

  1. Позначте символи хімічних елементів, відносні атомні маси яких більші за відносну атомну масу Сульфуру: 1 – С; 2- Ca; 3 – Ar; 4 – I; 5 – Mg.

А 1,3,5; Б 2,3,4;

В 1,4,5; Г 2,3,4.

Правильна відповідь: Г.

ЗАДАЧІ

  1. Маса атома елемента Х становить 7,96 · 10-26 кг, а Карбону – 1,99 · 10-26 кг. Визначте елемент Х і знайдіть його в Періодичній системі.

Розв`язок

Відносна атомна маса елемента дорівнює відношенню маси атома елемента до атомної одиниці маси (а.о.м.), де

1а.о.м. = 1/12 ma (C) = 1/12 · 1,99 · 10-26 кг.

Ar(X) = ma(X) : 1/12ma(C);

Ar(X) = 7,96 ∙10−260,166 ∙ 10−26кгкг = 48

Ar(X) = 48, це елемент Титан, Ar(Ti) = 48.

Відповідь:Ті – Титан.

  1. Проаналізуйте формули речовин: CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12, C6H14, C7H16. Яку закономірність можна помітити? Запишіть у загальному вигляді формулу для цього ряду сполук, використавши для запису індексів літеру n, цифри та знак +.

Відповідь: загальна формула ряду цих сполук – CnH2n + 2 .

  1. Запишіть хімічні формули речовин, молекули яких складаються з:

а) атома Карбону й двох атомів Оксигену;

б) двох атомів Нітрогену і п`яти атомів Оксигену;

в) двох атомів Гідрогену, атома Сульфуру, чотирьох атомів Оксигену;

г) атома Кальцію, атома Карбону, трьох атомів Оксигену;

д) двох атомів Гідрогену й атома Сульфуру.

Відповідь: а)CO2, б) N2O5, в)H2SO4, г) CaCO3 , д) H2S.

  1. Якщо на одну шальку уявних терезів покласти чотири атоми Карбону, то скільки атомів Магнію потрібно покласти на іншу шальку, щоб зрівноважити терези?

Відповідь: два атоми Магнію.

  1. Експериментальна задача.

Дано дві пробірки з речовинами білого кольору : в одній з них міститься питна сода, а в другій – цукрова пудра. Як визначити, в якій з пробірок міститься кожна з цих речовин, якщо коштувати на смак їх не можна?

Розв`язок

Долити в кожну з пробірок оцту. В пробірці з содою спостерігається бурхлива реакція.

 

8 клас 2015 рік

Задачі

  1. Виведіть формулу сполуки, яка на світлі під час нагрівання розкладається на нітроген (ІV) оксид, кисень і воду в масовому співвідношенні 46 : 8 : 9. Напишіть рівняння хімічної реакції.

Розв`язок

Складаємо мольне співвідношення речовин за формулою ѵ = .

Ѵ(NO2) : Ѵ(O2) : Ѵ(H2O) = (2)(2) : (2)(2) : (2)(2).

M (NO2) = 46г/моль,

M(O2) =32г/моль,

M(H2O) =18г/моль.

Ѵ(NO2) : Ѵ(O2) : Ѵ(H2O) = 4646 : 832 : 918 =1 : 0,25 : 0,5 = 4 : 1 : 2,

отже,

HXNYOZ = 4NO2 + O2 + 2H2O

У продуктах реакції: Ѵ(H) : Ѵ(N) : Ѵ(O) = 4 : 4 : 12 = 1 : 1 : 3 .

Отже, ця речовина HNO3 , а рівняння хімічної реакції:

4HNO3 = 4NO2 + O2 + 2H2O

Відповідь: HNO3 – нітратна кислота.

  1. Запишіть замість літер L, R, G, Z, D, Q відповідні хімічні формули.

Напишіть рівняння хімічних реакцій:

2H2 + L = 2H2O

2Al + 2NH3 = 2AlN + 3R

4NH3 + 3O2 = 2G + 6H2O

H2S + I2 = 2Z + S

2F2 + 2H2O = O2 + 4D

3Fe + 4H2O = 4H2 + Q

Розв`язок:

2H2 + O2 = 2H2O L = O2

2Al + 2NH3 = 2AlN + 3H2 R = H2

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O G = N2

H2S + I2 = 2HI + S Z = HI

2F2 + 2H2O = O2 + 4HF D = HF

3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 Q = Fe3O4.

3.Хлор (IV) оксид під час нагрівання розкладається на хлор і кисень. Складіть рівняння реакції й обчисліть відносну густину за повітрям газової суміші, яка утворюється.

Розв`язок

Складаємо рівняння хімічної реакції:

2ClO2 = Cl2 + 2O2↑

За рівнянням хімічної реакції утворюється газова суміш, яка складається з 1 моль Cl2 та 2 моль O2. Отже, 1 моль суміші містить1/3 моль Cl2 і 2/3 моль O2 .

Обчислюємо масу хлору та кисню в 1 моль суміші за формулою:

m = ѵ · M.

M(Cl2) = 71г/моль;

М(О2) = 32г/моль.

m(Cl2) =13 моль · 71г/моль =23,7г.

m(O2) = 23 моль · 32г/моль = 21,3г.

Маса 1 моль суміші становитиме:

m(газової суміші) = m(Cl2) + m(O2) = 23,7г + 21,3г = 45г.

Тому молярна маса суміші:

М(газової суміші) = 45,0г/моль.

Обчислюємо відносну густину газової суміші за формулою:

D(пов.)(газової суміші) = М(суміші)М(повітря);

D(пов.)(газової суміші) = 45гмоль⁄29гмоль⁄=1,6.

Відповідь: D(пов.)(газової суміші) = 1,6.

  1. Напишіть формулу речовини, до складу якої входять два атоми Фосфору і п’ять атомів Оксигену. Якій кількості речовини відповідає 3,01 · 1023 молекул цієї речовини?

Розв`язок

Формула речовини – P2O5.

Обчислюємо кількість речовини за формулою ѵ = .

Ѵ(P2O5) = 3,01∙1023молекул6,02 ∙ 1023молекул/моль=0,5 моль.

Відповідь: 0,5 моль.

  1. Експериментальна задача.

Ви принесли з магазину чи з базару молоко, але не впевнені, чи воно свіже. За допомогою яких речовин можна виявити, чи молоко вже почало скисати, хоча це ще не відчувається на смак?

Можлива відповідь: При скисанні молока утворюється молочна кислота, яку, якщо вона утворюється, можна виявити, додавши в молоко питної соди або за допомогою будь – якого індикатора, можна також невелику кількість (20-30г) молока прокип’ятити.

При додаванні соди спостерігається виділення бульбашок вуглекислого газу, індикатор покаже кислу реакцію, а при кип`ятінні кислого молока утворюються сирні пластівці.

Тест.

  1. Укажіть неметал, який має деякі фізичні властивості, що притаманні металам. Зазначте ці властивості.

А алмаз; Б графіт; В бром; Г сірка; Д червоний фосфор.

Відповідь: Б («металічний» блиск, електропровідність)

  1. Виберіть правильне закінчення речення «Суміш цукру і кухонної солі після її повного розчинення у воді …»

А можна розділити фільтруванням;

Б можна розділити перегонкою;

В не можна розділити перегонкою, фільтруванням, відстоюванням;

Г можна розділити відстоюванням.

Відповідь обґрунтуйте.

Відповідь: В.

  1. У лабораторних умовах кисень добувають із:

1 гідроген пероксиду 2 натрій карбонату

3 калій перманганату 4 калій сульфату

5 натрій нітрату 6 карбон (IV) оксиду

Варіанти відповіді:

А 1,2,3 Б 1,3,5

В 2,3,4 Г 4,5,6

Правильна відповідь: Б.

  1. Виберіть визначення речовини:

а) сукупність атомів з різними зарядами ядер;

б) сукупність частинок, що перебувають у певному агрегатному стані;

в) сукупність атомів з однаковим зарядом ядра;

г) найменша частинка, що входить до складу молекул і зберігає їх властивості.

Правильна відповідь: г

  1. Виберіть твердження, що розкриває зміст числа Авогадро, яке показує кількість атомів чи молекул, що:

а) вступає в реакцію;

б) міститься в одному грамі речовини;

в) міститься в одному молі речовини;

г) міститься в 1 літрі речовини.

Правильна відповідь: В

  1. Виберіть речовину, з якою взаємодіє кальцій оксид:

а) йод (V) оксид; б) натрій оксид;

в) ферум (ІІ) оксид; г) барій оксид.

Правильна відповідь: А

  1. Виберіть відповідь щодо характеристики лугів:

а) прості речовини; б) бінарні сполуки;

в) погано розчинні у воді основи; г) добре розчинні у воді основи.

Правильна відповідь: Г.

  1. Виберіть хімічний елемент, що обов’язково входить до складу кислот:

а) Гідроген; б) Оксиген; в) Сульфур; г) Нітроген.

Правильна відповідь: А.

  1. Виберіть метали, які здатні витискувати водень з води:

а) лужні та лужноземельні; б) підгрупа Феруму;

в) лужні; г) всі метали.

Правильна відповідь: В.

  1. Вкажіть формулу речовини, яка є отрутою для людини:

а) MgSO4 ·7H2O; б) HgCl2; в) Na2SO4·10H2O; г) NaHCO3 .Правильна відповідь: Б.

 

 9 клас
  1. Обчисліть масу води, яку необхідно додати до 60г 10%-ного розчину солі, щоб масова частка солі в розчині зменшилася вдвічі.

Розв`язок

Обчислюємо масу солі в розчині:

m(солі) = 60г · 0,1 = 6г.

Обчислюємо масову частку солі в новому розчині:

W(солі) = 12 ·10% = 5% або 0,05.

Обчислюємо масу другого розчину за формулою:

m(розчину) =(солі)(солі)

m(розчину) =6г0,05 = 120г.

Обчислюємо масу води, яку необхідно додати до розчину солі, щоб масова частка солі зменшилася вдвічі:

m(H2O) = 120г – 60г = 60г.

Відповідь: 60 г води.

  1. Гідроген пероксид унаслідок попадання на рану розкладається під дією фермента каталази, що містить Ферум. Кисень, що виділяється, вбиває мікроорганізми й закупорює рани. Який об’єм кисню виділиться при дезінфекції рани, якщо в неї потрапить 0,25 мл 3%-ного розчину гідроген пероксиду? (ρ (р-ну) = 1,450г/мл).

Розв`язок

Складаємо рівняння хімічної реакції:

2H2O2 → 2H2O + O2

2моль 1 моль

Знаходимо масу розчину:

m = v · ρ = 0,25мл · 1,450г/мл = 0,363г.

Знаходимо масу гідроген пероксиду:

m(реч.) = w(реч.) · m(розч.) = 0,03 · 0,363 = 0,011г.

Знаходимо кількість речовини гідроген пероксиду за формулою:

ѵ =; M(H2O2) = 34 г/моль;

Ѵ(H2O2) = 0,011г34гмоль⁄ = 0,00032моль = 3,2 · 10−4моль.

Знаходимо кількість речовини кисню за рівнянням хімічної реакції:

Ѵ(H2O2) : ѵ(O2) = 2 : 1, тому

ѵ(O2) = 1,6 · 10−4моль

Обчислюємо об’єм кисню за формулою:

V = ѵ ·Vm = 1,6 · 10−4моль ·22,4лмоль⁄ = 35,84 · 10−4л =

3,584 · 10−3л=3,6мл

Відповідь: V(O2) = 3,6мл.

  1. Здійсніть перетворення:

ZnCO3 °→ A ,°→ Б → В → Г → Д → Е електроліз→ Є . Назвіть речовини А − Є у наведеній схемі.

Розв`язок

ZnCO3 °→ ZnO ,°→ Zn → ZnCl2 → Zn(OH)2 → Na2ZnO2 → NaCl електроліз→ Cl2 .

1) ZnCO3 °→ ZnO + CO2

2) ZnO+ ,°→ Zn + CO

3) Zn+ 2 → ZnCl2 + H2

4) ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaCl

5) Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O

6) Na2ZnO2 + 4HCl → 2NaCl + ZnCl2 + 2H2O

7) 2NaCl + 2H2O електроліз→ H2 + 2NaOH + Cl2

(-) катод: 2H2O +2̅ → 2° +2OH-

(+) анод: 2Cl- – 2ē → 20

А – ZnO; Б – Zn; В – ZnCl2

Г – Zn(OH)2 Д – Na2ZnO2 Е – NaCl

Є – Cl2.

  1. Наважку алюмінію нагріли з оксидом невідомого металічного елемента, в якому заряд йона металічного елемента дорівнює 3+, при цьому одержали 28 г невідомого металу. Таку саму наважку алюмінію розчинили в хлоридній кислоті, при цьому виділилось 16,8л (н.у.) водню. Визначте невідомий метал.

Розв`язок

Знаходимо, яка маса алюмінію про взаємодіяла з хлоридною кислотою, щоб виділилось 16,8л водню:

Х г 16,8л

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑

54 г 67,2л

Х = 13,5г

Визначаємо невідомий метал:

13,5г 28г

2Al + Me2O3 = 2Me + Al2O3

54г 2х

2х = 112

Х = 56

Знаходимо в періодичній системі елемент, який має таку відносну атомну масу, це залізо.

Відповідь: залізо.

  1. Експериментальна задача. В чотирьох пронумерованих пробірках містяться речовини: купрум (ІІ) сульфат, ферум (ІІІ) хлорид, ферум (ІІ) сульфат, натрій карбонат. Складіть найкоротший план розпізнавання цих речовин.

Розв`язок

Найпростіше розпізнати ці речовини за кольором. Ферум (ІІІ) хлорид бурого кольору, ферум(ІІ) сульфат – світло – зеленого кольору відповідно до кольору йонів Fe3+ і Fe2+. В дві пробірки з білими кристалічними речовинами купрум(ІІ) сульфату і натрій карбонату доливаємо води. У пробірці з купрум(ІІ) сульфатом розчин стає голубого кольору, так як гідратовані йони Купруму2+ голубого кольору, а розчин соди залишається безбарвним.

Тести

  1. Виберіть усі правильні закінчення речення «Сіль може бути утворена …».

А лише металічними елементами;

Б лише неметалічними елементами;

В металічним елементом і двома неметалічними елементами;

Г двома металічними елементами і одним неметалічним елементом.

Після літери кожного обраного закінчення запишіть (у дужках) формулу відповідної солі.

Відповідь: Б (NH4Cl), В (CaCO3), Г (Na2ZnO2)

  1. Розмістіть порції речовин за зменшенням сумарної кількості частинок, з яких складаються ці речовини (запишіть великі літери у відповідній послідовності).

А 2 моль гелію;

Б 2,5 моль води;

В 1,5 моль натрій хлориду;

Г 1 моль сульфатної кислоти;

Д 0,5 моль кальцій нітрату.

Відповідь: В – Б – А – Д – Г.

  1. Знайдіть відповідність (запишіть після кожної цифри відповідну літеру):
Формула частинки Характеристика складу частинки
1) Al3+;

2) S2-;

3) O3;

4) ОН-;

5) NH4+;

А) протонів більше, ніж електронів;

Б) електронів і протонів — однакова кількість;

В) електронів більше, ніж протонів.

10 клас

 

  1. До 200г розчину калій гідроксиду з масовою часткою лугу 10,0% додали калій оксид масою 4,7г. Обчисліть масову частку речовини в одержаному розчині.

Складаємо рівняння реакції:

К2O + H2O = 2КОН

1 моль 2 моль

Обчислюємо масу калій гідроксиду, що утворюється:

Ѵ = ;

М(К2O) = 94г/моль;

Ѵ(К2O) = 4,7г94г/моль = 0,05 моль.

Ѵ(К2O) : Ѵ(КOH) = 1 : 2, тоді

Ѵ(КOH) = 0,1моль;

М(КOH) = 56г/моль;

m(КOH) = Ѵ · M = 0,1моль· 56г/моль = 5,6г;

Обчислюємо масу калій гідроксиду, що містився у вихідному розчині:

m(КOH) = mр-ну (КOH) · w(КOH) = 200г · 0,1 = 20г;

Обчислюємо загальну масу КОН в одержаному розчині:

m΄(KOH) = 20г + 5,6г = 25,6г.

Обчислюємо масу розчину, що утворився:

m΄р-ну (KOH) = mр-ну (КOH) + m(K2O) = 200г + 4,7г = 204,7г

Обчислюємо масову частку лугу в одержаному розчині:

w΄(KOH) = ΄()р−ну΄ = 25,6г204,7г = 0,125, або 12,5%.

Відповідь: w΄(KOH) = 12,5%.

  1. Ферум (ІІ) сульфід, що містить домішки металічного заліза, розчинили в надлишку хлоридної кислоти. При цьому виділилось два гази, об’єми яких відносяться як 7:1. Обчисліть масову частку металічного заліза у вихідній суміші.

Розв`язок

Cкладаємо рівняння хімічних реакцій:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑

1моль 1 моль

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑

1моль 1 моль

Якщо V1 : V2 = 7 : 1, тоді Ѵ1 : Ѵ2 = 7 : 1,

Нехай Ѵ(Н2) = 1моль, тоді Ѵ(Н2S) = 7моль.

За рівняннями реакцій: Ѵ(FeS) = 7моль, Ѵ(Fe) = 1моль.

Обчислюємо масу суміші:

mсуміші = m(FeS) + m(Fe) = Ѵ(FeS) · M(FeS) + Ѵ(Fe) · M(Fe).

M(Fe) = 56г/моль;

M(FeS) = 88г/моль.

mсуміші = 7моль · 88г/моль + 1моль · 56г/моль = 672г.

Обчислюємо масову частку заліза в складі суміші:

W(Fe) = ()суміші = 56г672г =0,08, або 8%.

Відповідь: W(Fe) = 8%.

  1. Виведіть формулу речовини, якщо масова частка Карбону в ній становить 80%, решта – Гідроген. Відносна молекулярна маса речовини – 30.

Розв`язок

Знаходимо масову частку Гідрогену:

W(H) = 100% – 80% = 20%.

За умовою задачі, у 100г речовини складу СxHy міститься 80г С, 20г Н.

Кількість атомів кожного елемента пропорційна кількості речовини елемента:

X : Y = Ѵ (C) : Ѵ (H) = ()() : ()() = 8012 : 201 = 6,67 : 20 = 1 : 3.

Отже, CH3 – найпростіша формула.

М(CH3) = 15г/моль, що у два рази менше, ніж зазначено в умові задачі, тому істинна формула речовини – С2H6.

Відповідь: С2H6.

  1. У кондитерській промисловості для розпушування тіста використовують різні добавки, які при нагріванні або дії кислоти утворюють гази. Однією з таких добавок є сіль А, яка утворена чотирма елементами. 1 моль цієї солі при нагріванні розкладається на 0,5 моль газу В (бінарна сполука Карбону; М = 44 г/моль), 0,5 моль водяної пари та 0,5 моль солі С. При поступовому додаванні кислоти E до розчину солі С спочатку утворюються сіль А та кухонна сіль D, а потім — газ B, вода і сіль D.

Визначте речовини А, В, С, D і E. Які тривіальні назви мають солі А і С?

Напишіть рівняння всіх реакцій, про які йдеться в задачі.

Розв`язок

Оскільки М(В) = 44 г/моль, то молекула газу (бінарної сполуки) може містити максимум 3 атоми Карбону. Якщо в молекулі один атом Карбону, то на атоми іншого елемента припадає в молярній масі 32 г/моль. Це може бути 1 атом Сульфуру або 2 атоми Оксигену. Зі змістом задачі узгоджується другий варіант: В – СО2. Якщо молекула газу містить 2 атоми Карбону, залишок молярної маси — 20 г/моль (другий елемент підібрати неможливо). Якщо в молекулі 3 атоми Карбону, це — газ пропан C3H8. Проте він не утворюється при розкладі солей. Інші сполуки: D — кухонна сіль NaCl, Е — хлоридна кислота HCl.

Отже, сіль А утворена елементами Na, H, C та О. Оскільки при її розкладі виділяється вуглекислий газ, то це сіль карбонатної кислоти. Використовуючи дані про кількості речовин реагентів і продуктів, доходимо висновку, що А — NaHCO3, С — Na2CO3:

2NaHCO3 = CO2 + H2О + Na2CO3.

Тривіальні назви солей: А — NaHCO3 (питна сода, харчова сода), C — Na2CO3 (кальцинована сода).

Рівняння реакцій:

2NaHCO3 = CO2 + H2O + Na2CO3

Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl

NaHCO3 + HCl = CO2 + H2O + NaCl

Тести

  1. Укажіть речовину, з якою водень взаємодіє як окисник:

А Хлор Б Азот В Натрій Г Кисень

Відповідь: В

  1. Укажіть правильне закінчення речення: «У суміші однакових мас газів нітроген(І) оксиду і нітроген(ІV) оксиду…».

А об’ємна частка нітроген(І) оксиду більша

Б об’ємна частка нітроген(ІV) оксиду більша

В об’ємні частки газів не можна обчислити, оскільки невідомі маси газів

Г об’ємні частки газів однакові

Відповідь: А

3.Укажіть суму індексів у формулі бінарної газоподібної сполуки з відносною густиною

за повітрям 1,172, що має запах гнилої риби

А 3 Б 4 В 5 Г 6

Відповідь: PH3 – фосфін, правильна відповідь – Б

4.Укажіть рядок сполук, у яких ступінь окиснення Сульфуру однаковий

А H2S, SO2, K2S2O7 Б H2SO4, SO3, Na2SO4

В Na2S, Na2S2O3, H2SO3 Г K2S, CaSO4, (MgOH)2SO4

Відповідь:Б

  1. Позначте реакцію, яка за стандартних умов є гомогенною:

А СaO + H2O =

Б S + O2 =

В CO + O2 =

Г Zn + H2SO4 =

Відповідь: В

  1. Символи лише неметалічних елементів наведено в рядку:

А S, Se, Si Б Cl, Br, Ba В Al, Mg, Si Г Ag, Au, Al.

Відповідь:А.

  1. У якому рядку записано формули леткої сполуки з Гідрогеном вищого оксиду і його гідрату, утворених хімічним елементом з протонним числом 16:

А H2E, EO3, H2EO4 Б EH3, E2O5, H3EO4

В HE, E2O7, HEO4 Г EH4, EO2, H2EO3

Відповідь: А.

  1. Установітьвідповідністьміжтипомхімічноїреакціїтахарактеристикоюїїнеорганічнихреагентівабопродуктів:

1 заміщення А – продукт-складна речовина

2 обміну Б – продукти й реагенти – дві складні речовини

3 розкладу В – продукти й реагенти – дві прості речовини

4 сполучення Г – продукти й реагенти – проста й складна речовини

Д – реагент – одна складна речовина

Відповідь: 1Г, 2Б, 3Д, 4А.

  1. У якому варіанті відповіді правильно вказано спільні властивості етану й етену:

1 за нормальних умов є газами; 2 добре розчиняються у воді;

3 взаємодіють з водним розчином калій перманганату;

4 взаємодіють з бромом; 5 здатні до полімеризації

6 взаємодіють з гідроген бромідом.

Варіанти відповіді:

А 1,4 Б 1,6 В 2,3 Г 4,5

Відповідь: А

  1. Які речовини належать до класу солей?

1 HCOONa 2 NH3 3 H2SiO3

4 KMno4 5 Cr(OH)3 6 NH4H2PO4

Варіанти відповіді:

А 1, 4, 6 Б 1, 2, 5

В 3, 4, 6 Г 2, 3, 5

Відповідь: А

 

11 клас

Задачі

  1. Під час аналізу двох солей натрію, що мають однаковий якісний склад, було з’ясовано, що вони містять Натрію – 32,4% та 29,1%, а Оксигену – 45,1% та 30,4%. Визначте солі, що було проаналізовано.

Розв`язок

У складі солей був ще один елемент. Обчислюємо масові частки невідомого елемента у складі солей:

W1(Е) = 100% – (32,4% + 45,1%) = 22,5%.

W2(Е) = 100% – (29,1% + 30,4%) = 40,5%.

У складі солей масою 100г містяться:

m1 (Na) =32,4г; m1 (О) =45,1г; m1 (E) =32,4г;

m2 (Na) =29,1г; m1 (O) =30,4г; m2 (E) =40,5г;

Обчислюємо кількість речовини Натрію та Оксигену:

Ѵ1(Na) =32,4г : 23г/моль = 1,41 моль.

Ѵ2(О =45,1г : 16г/моль = 2,82 моль.

Ѵ1(Na) : Ѵ1(О) = 1,41 : 2,82 = 1:2.

Формула першої солі – NaEO2.

За законом еквівалентів обчислюємо молярну масу еквіваленту невідомого елемента.

()Мекв.() = ()екв.(Е) ;

32,4г : 23г/моль = 22,5г : Мекв.

Мекв.(Е) = 16г/моль.

Отже. Невідомий елемент – Сульфур, а формула солі – Na2SO4.

Визначаємо формулу другої солі:

Ѵ2(Na) =29,1г : 23г/моль = 1,27 моль.

Ѵ2(S) =40,5г : 32г/моль = 1,27 моль.

Ѵ2(О) = 30,4г : 16г/моль = 1,9моль.

Ѵ2(Na) : Ѵ2(S) : Ѵ2(O) = 1,27 : 1,27 : 1,9 = 1: 1 : 1,5 =2 : 2 : 3.

Формула другої солі – Na2S2O3.

Відповідь: Na2SO4, Na2S2O3.

  1. У результаті згоряння 8,4г вуглеводню утворилось 13,44л карбон(IV)оксиду (н.у.). Відносна густина пари вуглеводню за киснем

дорівнює 2,625. Установіть склад невідомого вуглеводню й наведіть формули трьох його можливих ізомерів.

Розв`язок

Обчислюємо молярну масу речовини за формулою:

М(CxHy) = M(O2) · D(2) (CxHy).

M(CxHy) =32г/моль · 2,625= 84г/моль.

Обчислюємо кількість речовини карбон(IV)оксиду за формулою ѵ =.

Ѵ(CO2)= 13,44л : 22,4л/моль = 0,6моль;

Ѵ(CO2) : Ѵ (С) = 1 : 1, тому ѵ(С) = 0,6моль.

Обчислюємо масу Карбону за формулою m = ѵ · M.

M(C) =0,6моль · 12г/моль = 7,2г.

Обчислюємо масу та кількість речовини Гідрогену:

m(H) = 8,4г – 7,2г =1,2г

ѵ (H) = 1,2г : 1г/моль = 1,2моль.

Визначаємо найпростішу формулу вуглеводню:

x : y = ѵ(C) : ѵ(H) = 0,6 : 1,2.

Отже, найпростіша формула вуглеводню – СH2.

M(CH2) = 14г/моль.

Визначаємо істинну формулу:

M(CxHy) : М(СH2) = 84г/моль : 14г/моль = 6,

Тому істинна формула вуглеводню –С6H12.

Ізомери: СH2 = CH – (CH2)3 – CH3

СH2 = C(CH3) –CH(CH3) – CH3

Циклогексан – С6H12.

  1. Який мінімальний об’єм розчину з масовою часткою калій гідроксиду 10% (густина 1,09г/мл) потрібно взяти для вбирання продуктів повного згоряння 100мл пропану (н.у.)?

Розв`язок

Складаємо рівняння реакції горіння пропану:

C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O

За рівнянням реакції:

ѵ(C3Н8) : ѵ(CO2) =1 : 3, звідки ѵ(CO2) = 100мл · 3 = 300мл.

За умовою задачі, необхідно визначити мінімальний об`єм розчину КОН , тобто вуглекислий газ буде в надлишку і реакція проходитиме з утворенням кислої солі:

СO2 + KOH = KHCO3

Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду за формулою:

Ѵ = .

Ѵ(CO2) = 0,3л : 22,4л/моль = 0, 0134 моль.

За рівнянням хімічної реакції обчислюємо кількість речовини КОН:

Ѵ(KOH) : Ѵ (СO2) = 1 : 1, тоді Ѵ(KOH) = 0,0134 моль.

Обчислюємо масу калій гідроксиду за формулою m = n · M.

m(KOH) = 56г/моль;

m(KOH) = 0,0134моль · 56г/моль =0,75г.

Обчислюємо масу калій гідроксиду:

Mр-ну(KOH) = ( ) ( ) = 0,75г 0,1 = 7,5г.

Обчислюємо об’єм розчину калій гідроксиду:

Vр-ну(KOH) = mр-ну : ρр-ну = 7,5г : 1,09г/мл = 6,88мл.

Відповідь: Vр-ну(KOH) = 6,88мл.

Задача 4. Будова органічних речовин

Органічна речовина А містить 85,7% Карбону та 14,3% Гідрогену. Речовина А приєднує хлороводень утворюючи речовину В з вмістом Хлору 38,4%. Визначте речовини А і В. Наведіть структурні формули можливих ізомерів.

Розв`язок

Встановимо брутто-формулу А:

85,7/12 : 14,3/1 = 1 : 2

Брутто-формула СН2.

Тобто А – алкен або циклоалкан з формулою СnH2n. Тоді В має формулу СnH2n+1Сl.

Знайдемо молярну масу В:

М = 100 · 35,5/38,4 = 92,5

12п + 2п +1 +35,5 = 92,5

п = 4.

Відповідь: А – С4H8, В – С4H9Сl.

Можливі ізомери: АВ
Cl
(за пр. Марковникова) Cl

One Reply to “Завдання і розв`язки ІІ етапу Всеукраїнської олімпіади юних хіміків (2015 – 2016 н.р.)”

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *