birmaga.ru
добавить свой файл

1 2 3
Департамент образования Нижегородской области


Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Всероссийская олимпиада школьников

Областной этап

2007-2008 учебный год

14 января 2008 года
9 класс


Теоретический тур

1.
В сосудах равных объемов за равные промежутки времени образуется 17 г сероводорода и 24 г сернистого газа. Объясните, какая из реакций образования этих газообразных веществ протекает с большей скоростью.

(10 баллов)
2. Нитрат аммония используется не только как удобрение, но и является окислителем в пиротехнике, а также источником N2 и N2O в лабораторной практике.

1. Напишите уравнения реакций, по которым получают N2 и N2O. Укажите условия их протекания.

2. Смесь нитрата аммония с измельченным алюминием способна взрываться при быстром нагревании или ударе. Составьте уравнение этой реакции.

3. Приведите уравнения качественных реакций (по одному уравнению) на ионы, входящие в состав нитрата аммония. Отметьте условия выполнения и признаки этих реакций.

(36 баллов)
3. При частичном термическом разложении 10.00 г гидрокарбоната натрия образовалось 7.00 г твердого остатка. Рассчитайте выход карбоната натрия в процентах от стехиометрического.

(18 баллов)
4. В лабораторной практике нашли применение водные растворы, содержащие одновременно слабую кислоту (HA) и ее соль, например, NaA. Буквой A обозначен анион кислоты и соли.

1. Напишите уравнение процесса диссоциации HA и выражение для константы диссоциации HA.

2. Объясните, в каком направлении сместится равновесие диссоциации HA и как изменится концентрация ионов водорода в растворе HA до и после прибавления к нему NaA.

3. Укажите, какие существенные изменения произойдут в растворе HA + NaA в результате добавления к нему некоторого количества сильной кислоты и сильного основания. Отметьте, какое свойство этого раствора изменится при таком воздействии незначительно.


4. Каким термином называют такие растворы?

5. Сформулируйте, для какой цели можно использовать такие растворы.

(36 баллов)

Желаем удачи!

Департамент образования Нижегородской области


Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Всероссийская олимпиада школьников

Областной этап

2007-2008 учебный год

14 января 2008 года

10 класс

Теоретический тур
1. «Детонационный шум» в бензиновом двигателе, появляющийся при резком увеличении нагрузки, служит указанием на то, что регулировка двигателя по данному сорту бензина неудачна и при сжатии в цилиндре происходит преждевременное воспламенение. По антидетонационным свойствам, характеристикой которых является октановое число, сорта бензина существенно различаются.

1. Что такое октановое число? Дайте определение.

2. Рассчитайте октановое число смеси 2,2,4-триметилпентана (ρ = 0.6919 г/мл) и н-гептана (ρ = 0.6837 г/мл), при радикальном хлорировании которой образуется только смесь монохлорпроизводных. При этом масса смеси тяжелых изомеров в 2 раза больше массы смеси легких.

3. Приведите механизм реакции хлорирования указанных углеводородов, запишите и назовите все возможные продукты. Приведите тривиальное название 2,2,4-триметилпентана. (25 баллов)
2. В 10 пронумерованных пробирках находятся растворы следующих веществ: NaOH, ZnCl2, Na2CO3, CH3COOH, HNO3, Na3PO4, MnCl2, Na2SO4, Pb(NO3)2, Ba(NO3)2.

Расставьте их в необходимом порядке, если известно, что

№№ 4 и 7 образуют осадки с №№ 2,3, 8 и 9.

Осадки № 4 с №№ 2,3, 8 и 9 растворимы в №№ 5 и 6.

№ 1 образует осадки с №№ 2 и 3, нерастворимые в №№ 5 и 6.


№№ 3 и 8 образуют осадки с №№ 4, 7, 10, растворимые в избытке № 10.

№ 3 образует осадки с №№ 8 и 9, растворимые в избытке № 10 и горячей воде.

Осадок № 9 и №10 темнеет при стоянии при действии кислорода воздуха.

(24 балла)
3. При сжигании метана в избытке кислорода выделилось 267.1 кДж энергии в форме теплоты. Продукты реакции растворили в 200 мл 2 М раствора гидроксида натрия (плотность 1.08 г/мл). Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе. Энтальпии образования метана, оксида углерода (IV) и жидкой воды равны 74.8, 393.5 и 285.8 кДж/моль соответственно.

(25 баллов)
4. 200 л (н.у.) смеси циановодорода и кислорода, имеющей плотность 1.34 г/л, нагрели до 150 oC, пропустили над серебряным катализатором и затем привели к нормальным условиям. В результате реакции объем смеси уменьшился в 1.32 раза по сравнению с первоначальным.

Известно, что в указанных условиях циановодород окисляется с образованием двух продуктов, один из которых – газ (н.у.), в 1.79 раза тяжелее воздуха. Кроме того, при охлаждении реакционной смеси отмечается скачкообразное падение давления при температуре 100 oC.


  1. Объясните причину падения давления при охлаждении реакционной смеси.

  2. Какой газообразный продукт (н.у.) образуется при каталитическом окислении циановодорода? Запишите уравнение реакции.

  3. Рассчитайте состав исходной смеси, объем описанного выше продукта реакции (н.у.) и его выход.

(26 баллов)

Желаем удачи!

Департамент образования Нижегородской области

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Всероссийская олимпиада школьников

Областной этап

2007-2008 учебный год

14 января 2008 года
11 класс

Теоретический тур

1. 4.980 г жидкого органического вещества A, имеющего характерный неприятный запах, сожгли в кислороде. Все образовавшиеся продукты абсорбировали в избытке NaOH. Масса раствора щелочи увеличилась на 16.410 г. К этому раствору добавили Ba(OH)2, в результате чего выпало 59.740 г осадка. Осадок растворили при нагревании в соляной кислоте, при этом выделилось 6.660 дм3 газа (н.у.).

1. Найдите состав жидкости A (эмпирическая формула)

2. Напишите возможные структуры вещества A.

3. Приведите характерные химические реакции одного из веществ A.

(26 баллов)
2. На схеме представлены три метода получения вещества Х.


Cl2,


CH3OH, H+


Изомасляная кислота

A

B


Силикагель, t





- HCl


Силикагель, t


X

E

Пропилен




CH3OH, H+

Изомасляный альдегид

Cr, Zn, Cd, 500oC

C

D

O2, Cu



Расшифруйте цепочки превращения, назовите вещества A, B, C, D. E и X. Укажите основные химические свойства Х и его промышленное применение.


(24 балла)
3. В прочном сосуде при 427 оС и давлении 0.82 атм. смешали угарный газ и кислород, так, что в начальный момент плотность смеси составила 0.440 г/л.

Рассчитайте молярную массу и состав смеси в мольных %. Сравните скорости реакции окисления угарного газа сразу после смешения компонентов и при выходе продукта, равном 75 %.

(24 балла)

4. Белое кристаллическое вещество Х обладает следующими свойствами:


  1. Окрашивает пламя горелки Бунзена в интенсивный желтый цвет;

  2. Водный раствор вещества Х нейтрален; при добавлении к этому раствору по каплям раствора сернистой кислоты (раствор SO2) образуется раствор А темно-коричневого цвета, который обесцвечивается при добавлении избытка сернистой кислоты;

  3. Если обесцвеченный раствор (см. п.2) подкислить азотной кислотой и добавить к нему раствор AgNO3, то выпадет желтый осадок, растворимый в растворах цианида натрия NaCN или тиосульфата натрия Na2S2O3, но не растворяющийся в водном растворе аммиака;

  4. При добавлении раствора NaI, подкисленного серной кислотой, к водному раствору вещества Х образуется тот же темно-коричневый раствор А (см. пункт 2), обесцвечивающийся под действием сернистой кислоты или Na2S2O3;

  5. К водному раствору, содержащему 0.1 г вещества Х, прибавили 0.5 г KI и несколько миллилитров разбавленной серной кислоты. Для полного обесцвечивания образовавшегося темно-коричневого раствора понадобилось 37.40 мл 0.1 М раствора Na2S2O3.

Какие элементы входят в состав Х? Обоснуйте свой ответ. На основании количественных данных, приведенных в п. 5, установите формулу вещества Х. Напишите ионные уравнения реакций, упомянутых в пп. 2-4.

(26 баллов)

Желаем удачи!


Всероссийская олимпиада школьников

Областной этап

2007-2008 учебный год
15 января 2008 года
Экспериментальный тур

9 класс
В восьми пронумерованных пробирках находятся водные растворы следующих веществ:

Серная кислота.

Гидроксид натрия.

Сульфат железа (II).

Хлорид железа (III).

Хлорид магния.

Хлорид цинка.

Иод и иодид калия.

Метиловый оранжевый.
Используя в качестве реактивов только эти растворы, установите содержимое каждой из пробирок.
В письменной работе отметьте:

1. Методику идентификации веществ.

2. Номера пробирок, соответствующие их содержимому.

3. Уравнения реакций, которые можно использовать для идентификации веществ.
Желаем удачи!

9 класс

Экспериментальный тур
Решение
Три раствора окрашены: FeCl3, I2, метиловый оранжевый, пять остальных растворов бесцветны. Приливаем к каждому из окрашенных растворов по очереди все бесцветные. Это позволит выяснить их природу и установить, в каких пробирках находятся растворы серной кислоты и гидроксида натрия.

При добавлении к раствору трихлорида железа раствора NaOH выпадает коричневый осадок Fe(OH)3, растворимый в серной кислоте:

FeCl3 + 3 NaOH → Fe(OH)3 + 3 NaCl,

2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6 H2O.
При добавлении к раствору иода раствора NaOH происходит изменение окраски с желтой на бесцветную, причем первоначальная окраска возвращается при действии на полученный бесцветный раствор раствором серной кислоты:

3 I2 + 6 NaOH → 5 NaI + NaIO3 + 3 H2O,

5 NaI + NaIO3 + 3 H2SO4 → 3 I2 + 3 Na2SO4 + 3 H2O.

При приливании к раствору метилового оранжевого раствора гидроксида натрия окраска изменяется на желтую, при добавлении в этот раствор избытка серной кислоты его окраска становится розовой.

Три оставшиеся бесцветные раствора идентифицируем, основываясь на природе уже установленных.

При добавлении к раствору FeSO4 раствора гидроксида натрия выпадает зеленовато-серый осадок, постепенно изменяющий окраску на коричневую за счет взаимодействия с кислородом воздуха. И первоначальный, и окисленный осадки способны растворяться в растворе серной кислоты:

FeSO4 + 2 NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4,

4 Fe(OH)2 + 2 H2O + O2 → 4 Fe(OH)3,

Fe(OH)2 + H2SO4 → FeSO4 + 2 H2O,

2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6 H2O.
Раствор хлорида магния образует осадок белого цвета с раствором гидроксида натрия. Этот осадок сохраняет окраску на воздухе, растворяется в растворе серной кислоты и не растворяется в избытке раствора гидроксида натрия:

MgCl2 + 2 NaOH → Mg(OH)2 + 2 NaCl,

Mg(OH)2 + H2SO4 → MgSO4 + 2 H2O.
Раствор хлорида цинка образует осадок с раствором гидроксида натрия, который, в отличие от раствора хлорида магния, растворяется не только в растворе серной кислоты, но и в растворе гидроксида натрия.
ZnCl2 + 2 NaOH → Zn(OH)2 + 2 NaCl,

Zn(OH)2 + H2SO4 → ZnSO4 + 2 H2O,

Zn(OH)2 + 2 NaOH → Na2[Zn(OH)4].

(40 баллов)

Всероссийская олимпиада школьников

Областной этап

2007-2008 учебный год

15 января 2008 года

Экспериментальный тур

10 класс
I Часть
В пяти пронумерованных пробирках находятся растворы следующих веществ: NaCl, NH4OH, NaOH, HCl, NaOH + Na2CO3. Используя указанные растворы, а также индикаторы – метиловый оранжевый (рН перехода окраски равен 4) и фенолфталеин (рН перехода окраски равен 9), установите соответствие между номерами пробирок и формулами находящихся в них веществ. Напишите уравнения химических реакций.

Сообщите инженеру номер пробирки, в которой находится раствор соды и щелочи.
II Часть
Методом кислотно-основного титрования, используя в качестве индикаторов метиловый оранжевый и фенолфталеин, определите массу соды и щелочи в выданном Вам растворе.
Методика определения
Анализируемый раствор, полученный у инженера, помещают в мерную колбу объемом 200 или 250 мл, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Пипеткой емкостью 20 или 25 мл отбирают аликвоту полученного раствора в коническую колбу для титрования, приливают 6-8 капель раствора фенолфталеина и титруют 0.1 моль/л раствором соляной кислоты до обесцвечивания, затем приливают 1 каплю раствора метилоранжа и продолжают титровать раствором соляной кислоты до изменения окраски индикатора от желтой до красно-оранжевой. Титрование проводят не менее трех раз.

По объемам раствора соляной кислоты, пошедшей на титрование, рассчитайте массу соды и щелочи в выданном растворе. Напишите уравнения реакций, протекающих при титровании. Обоснуйте принцип расчета.
(40 баллов)
Желаем удачи!

10 класс

Экспериментальный тур
Решение
I. Качественный анализ
В растворе NaCl оба индикатора не меняют окраску.

В растворе HCl фенолфталеин меняет окраску, окраска метилоранжа переходит в розовую.

В растворах NH4OH, NaOH, NaOH + Na2CO3 фенолфталеин приобретает интенсивную окраску, причем в растворе NH4OH интенсивность окраски меньше. Кроме того, раствор NH4OH можно идентифицировать по запаху.


Для идентификации растворов NaOH и смеси NaOH + Na2CO3, к ним добавляют раствор HCl. При добавлении HCl к смеси соды и щелочи выделяются пузырьки газа:
Na2CO3 + 2 HCl  2 NaCl + H2CO3

II. Количественный анализ
При обесцвечивании фенолфталеина протекают реакции:


  1. NaOH + HCl  NaCl + H2O

  2. Na2CO3 + HCl  NaCl + NaHCO3


При изменении окраски метилоранжа протекают реакции:

  1. NaOH + HCl  NaCl + H2O

  2. Na2CO3 + HCl  NaCl + NaHCO3

  3. NaHCO3 + HCl  NaCl + Н2CO3


Следовательно, V = V2 – V1 – объем кислоты, затраченный на реакцию

№ 3. Это и следует положить в основу расчетов масс соды и щелочи в смеси.



следующая страница >>