ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО ТУРА ПРЕДМЕТНОЙ ОЛИМПИАДЫ. ХИМИЯ. 10 КЛАСС.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО ТУРА ПРЕДМЕТНОЙ ОЛИМПИАДЫ. ХИМИЯ. 10 КЛАСС. Время выполнения работы – 4 часа. 1.   В   банке   находится   белое   кристаллическое   вещество  А,   дающее   при растворении   в   воде   щелочную   среду.   При   взаимодействии  А  с   избытком соляной кислоты выделяется газ В тяжелее воздуха и образуется вещество С, которое окрашивает пламя горелки в желтый цвет. При действии известковой воды на раствор А выпадает осадок D. После отделения выпавшего осадка D в растворе остается вещество  Е, окрашивающее лакмус в синий цвет. Это же вещество  Е  образуется   при   электролизе   раствора  С.   При   прокаливании  D выделяется газ В в том же количестве, что и при взаимодействии А с соляной кислотой. Какое вещество находилось в банке? Запишите уравнения реакции, упомянутых в условии задачи. (3 балла) 2. К 200 мл (н. у.) смеси водорода, аргона и угарного газа (оксида углерода (II)) прибавили 200 мл кислорода и подожгли. После окончания горения и охлаждения   смеси   объем   газов   оказался   равным   300   мл   (н.   у.).   После пропускания   полученной   газовой   смеси   через   раствор   щелочи   объем   газов сократился до 250 мл. Найдите объемный состав исходной смеси в процентах. (5 баллов) 3. Определите количественный состав (в г) смеси оксида железа (III) и оксида   меди   (II),   если   при   полном   восстановлении   31,9   г   ее   водородом образовалось   9   г   воды.   Сколько   грамм   железа   можно   получить   из   этого количества смеси? (5 баллов) 4. При сжигании 20 мл газа расходуется 50 мл кислорода, получается 40 мл углекислого газа и 20 мл паров воды. Определите формулу газа, если все объемы измерены при одинаковых условиях. (3 балла) 5. а) Напишите уравнения реакций, соответствующих схеме (одна стрелка соответствует одному уравнению реакции) (3 балла) Са(НСО3)2 Х1 Х2 СаО б)   Запишите   уравнения   реакций,   CuSO4    Y    Cu(NO3)2,   рассмотрев   3   случая:   1)   обе   реакции   идут   без изменения   степени   окисления;   2)   обе   реакции   окислительно­ восстановительные;   3) окислительно­восстановительная   только   первая реакция; 4) окислительно­восстановительная только вторая реакция (4 балла)   соответствующих   схеме 6. Даны структурные формулы веществ: СН3              С = С СН3 а)  С2Н5 Н С2Н5              С = С      Н б)  С2Н5 Н Могут   ли   они   иметь   геометрические   цис­транс   изомеры?   Если   да,   то изобразите их. Назовите эти вещества. Какие еще виды изомерии могут быть у данного класса веществ? Изобразите структурные формулы шести веществ, являющихся   изомерами   А   и   Б   разных   видов   изомерии   и   назовите   их.   (5 баллов) Решения, ответы и рекомендации по оцениванию работ 1. Соли натрия окрашивают пламя в желтый цвет, под действием кислоты из   солей   выделяется   углекислый   газ,   который   тяжелее   воздуха.   Значит, вещество А – карбонат натрия. 3  + ОН–  3  + НОН ⇆ НСО  Реакции, о которых говорится в условии задачи, это: гидролиз карбоната натрия: СО 2 (щелочная среда); взаимодействие карбоната натрия с соляной кислотой: Na2СО3 + 2HCl  2NaCl(С) + СО2(В) + Н2О; взаимодействие карбоната натрия с известковой водой: Na2СО3 + Са(ОН)2  СаСО3(D) + 2 NaОН(Е); разложение карбоната кальция: СаСО3  СаО + СО2 Решением может также являться сульфит натрия. Правильное определение катиона и аниона – по 0,5 балла,  каждое уравнение реакции – по 0,5 балла. Всего – 3 балла. 2. Запишем уравнение реакции (по 0,5 балла за каждое). СО2 объема 2 ОН2 2 2 .об1 .об2  О 2 .об1  )1(СО2 2 .об2 )2(ОН2 2 .к.т.,об0 жидкость СО2 + 2NaОН  Na2СО3 + Н2О(3) Из   уравнения   (3)   определяем,   что   в   конечной   смеси   содержалось   300 –250 = 50 мл углекислого газа, значит, в исходной смеси было 50 мл угарного газа, что следует из уравнения (1). Рассмотрим, как изменился объем в   результате   сгорания   смеси.   400   –   300 =   100   мл.   В   результате   сгорания   угарного   газа   объем   смеси сократился на объем кислорода, который в 2 раза меньше объема угарного газа, то есть 25 мл. В ходе сгорания водорода объем сократился на 3 объема, так   как   газообразные   вещества   превратились   в   жидкость.   Три   объема составляют 100 – 25 = 75 мл, значит, объем водорода составит 2/3 от 75 мл или 50 мл. Тогда в исходной смеси содержалось по 50 мл (по 25 %) водорода и угарного газа и 100 мл аргона (50 %).   Всего   объем   уменьшился   на Определение объема углекислого и угарного газов – 0,5 балла, определение объема водорода – 2 балла, вычисление объема долей газов и исходной смеси – 1 балл. 3. Запишем уравнение реакции (по 0,5 балла каждое). 3  моль х моль H3OFe 2 моль 1 /г 160 моль у CuO моль 1 моль /г5,79 H  2  2  Fe2 моль 2 х моль 3 OH3 2 моль 3 у  моль OHСu 2 моль 1 Определим количество воды, получившейся в ходе реакции:  9 : 18 = 0,5 моль (0,5 балла) Составим  систему  уравнений  и  найдем  количество  оксидов  в  смеси 5,0 у 5,79 (2 балла):   у 3 х   160 х  Масса  оксида  железа  160 ∙ 0,1 = 16 г,  что  соответствует  16 : 31,9 =  = 0,502   или   50,2 %,   массовая   доля   оксида   меди   100 – 50,2 = 49,8 %   (1 балл). 9,31  Масса полученного железа 56 ∙ 0,2 моль = 11,2 г (0,5 балла). 4. Так как в результате сгорания исходного вещества получились только углекислый газ и вода, можно предположить, что оно состояло из углерода, водорода и, возможно, кислорода. Запишем уравнение реакции горения газа в общем виде (1,5 балла). Над формулами запишем соответствующие объемы веществ. Так как все объемы измерялись при одинаковых условиях, можно воспользоваться   законом   объемных   отношений   газов:   объемы   газов, участвующих в реакции, относятся друг к другу как их количества вещества. 2(ОНС  мл 20 zух моль 1 х  5,0 у  50 О)2/ мл 2 z  40 мл СО х 2 х моль  мл ОН5,0 2 моль 5,0 20 у у Из   пропорций   20  1 40 х   и   20  1 20 у5,0   определяем,   что  х  =  у  =   2   (1   балл). z Вычислим z, используя значение х и у: (4 + 1 –  2 веществе кислород не содержался (0,5 балла). ) ∙ 20 = 50, z = 0. В исходном О т в е т: сгоревшее вещество – ацетилен. 5. Каждое уравнение – по 0,5 балла. а) Са(НСО3)2  СаСО3 + СО2 + Н2О; Са(НСО3)2 + 2НNО3  Са(NО3)2 + 2СО2 + 2Н2О; СаСО3  СаО + СО2; 2Са(NО3)2  2СаО + 4NО2 + О2; CаСO3 + 2НNО3  Са(NО3)2 + СО2 + Н2О; Са(NO3)2 + Nа2СО3  СаСО3 + 2NаNО3. б) 1 – CuSO4 + 2NaОН  Na2SO4 + Сu(ОН)2; Cu(ОН)2 + 2НNO3  Cu(NO3)2 + 2Н2О; 2 – CuSO4 + Zn  ZnSO4 + Cu; Cu + 4НNO3  Cu(NO3)2 + 2Н2О + 2NO2; 3 – 2CuSO4  2CuО + 2SO2 + О2; CuО + 2НNO3  Cu(NO3)2 + Н2О; 4 – CuSO4 + ВаВr2  ВаSO4 + CuBr2; CuBr2 + 4НNO3  Cu(NO3)2 + 2NO2 + Br2 + 2Н2О. 6. а) 2­метилпентен­2, не может иметь геометрического изомера, б) цич­ гексен­3,   может   иметь   геометрический   изомер   транс­гексен­3.   Алкены обладают   изомерией   положения   двойной   связи,   углеродной   цепи   и межклассовой (с циклоалкенами). Можно построить гексен­1, гексен­2 (цис и транс),   2­пентен­1,   4­метилпентен­2,   4­метипентен­1,   3­метилпентен­1,   3­ метипентен­2,   3,3­диметилбутен­1,   2,3­диметилбутен­2.   Из   классовых изомеров:   диметилциклобутаны, этилциклобутан, триметилциклопропаны, метилэтилциклопропаны, пропил­ и изопропилциклопропан.   метилциклогексан,   циклогексан, За названия данных веществ – по 0,5 балла, за определение возможности геометрической   изомерии   и   изображение   транс­изомера   –  0,5   балла.   За перечисление возможных видов изомерии – 0,5 балла. За построение каждого из   6   изомеров   –  по   0,25   балла,   за   правильное   название   каждого   из построенных   изомеров   –  по   0,25   балла.   За   лишние   изомеры   баллы   не набавляются. Максимум 28 баллов.