« Калужская область. Малоярославецкий район»
« Школьный этап всероссийской олимпиады школьников в 2018-2019 учебном году»
« Олимпиадные задания по химии
для обучающихся 11 класса»
Составитель олимпиадного задания
( Жукова Наталия Геннадьевна, учитель химии
МОУ Гимназия г. Малоярославца)
Задания олимпиады по химии 11 класс 2018-2019 учебный год
Задание 11- 1 (6 баллов)
Напишите уравнения реакций, протекающих в водных растворах
а) Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 → X + …
Для данного уравнения- установите продукты реакции, составьте электронный баланс, определите окислитель и восстановитель. Определите вещество Х, которое будет вступать в реакцию.
б) Х + КОН →
Для второго уравнения объясните, что происходит с продуктом реакции.
Почему перманганат калия называют «прекурсором»?
Задание 11- 2 (7 баллов)
На смесь железа, алюминия и меди подействовали избытком холодной концентрированной серной кислоты. При этом часть смеси растворилась, и выделилось 5,6 л газа (н.у.). Оставшуюся смесь обработали избытком раствора едкого натра. Выделилось 3,36 л газа и осталось 3 г не растворившегося остатка. Определить массу и состав исходной смеси металлов.
Задание 11- 3 (6 баллов)
На полное сгорание смеси метана и оксида углерода (II) потребовался такой же объём кислорода. Определите состав газовой смеси в объёмных долях.
Задание 11- 4 (5 баллов)
Арабские алхимики получили из оазиса Аммона , расположенного в пустыне Сахара, бесцветное кристаллическое вещество, которое они назвали «нушадир». При растирании «нушадира» с гашеной известью и нагревании смеси выделяется газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде.Алхимики заметили, что водный раствор этого газа, находясь рядом с соляной кислотой, начинал дымить и стечением времени все стеклянные сосуды рядом с ними покрывались белым налетом. Алхимики отметили и еще кое-что: когда раствор неизвестного газа добавляли к водному раствору медного купороса, то голубая окраска последнего становилась интенсивно- синей. Объясните, что такое «нушадир»? Как объяснить все эти явления? Напишите все возможные химические уравнения данных процессов. Дайте названия продуктов данных химических реакций.
Задание 11-5. ( 5 баллов)
На окисление предельного одноатомного спирта пошло 10 г оксида меди (II). В результате реакции получили альдегид массой 10,75 г, медь и воду. Определите формулу исходного спирта. Составьте возможные изомеры исходного вещества и назовите их согласно международной номенклатуре ИЮПАК.
Желаем успеха!!!
Решение заданий олимпиады по химии
2018-2019 учебный год
11 класс:
Время выполнения работы- 3 часа
Задание 11- 1 ( 6 баллов)
1. Верно составлена окислительно – восстановительная реакция
5Na2O3 +2KMO4 + 3H2SO4 = 5Na2O4 + 2MSO4+ K2SO4+ 3H2O - 1 балл
2.Верно составлен электронный баланс , верно указан окислитель и восстановитель
M+5 →MX2 окислитель
2 → X5 восстановитель -1 балл
3.Верно определено вещество Х из продуктов реакции для второго превращения и написано молекулярное уравнение его взаимодействия с гидроксидом калия
MnSO4 + 2KOH = Mn(OH)2↓+ K2SO4 - 1 балл
4. Гидроксид марганца (II)(светло-розового цвета) легко окисляется на воздухе до бурого оксогидроксида марганца, который далее разлагается на оксид марганца (IV) (черного цвета): - 1 балл
5. Составлено уравнение химической реакции: - 1 балл
6. Понятие о «прекурсорах» : к прекурсорам относятся вещества, часто используемые при производстве, изготовлении, переработке наркотических средств и психотропных веществ. Таким образом, прекурсор – это специфический химический элемент (или смесь), который может выступать в качестве исходного компонента для синтеза какого-либо сложного запрещенного вещества. – 1 балл
Всего- 6 баллов
Задание 11- 2 ( 7 баллов)
С концентрированной серной кислотой реагирует только медь, число моль газа:
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль - 0.5 балла
0,25 | | 0,25 |
Cu + | 2H2SO4 (конц.) = CuSO4 + | SO2 + 2H2O |
За уравнение и соотношение - 0.5 балла
Так как мольное соотношение меди и сернистого газа 1:1, то меди тоже 0,25 моль.
Можно найти массу меди:
mCu = n • M = 0,25 • 64 = 16 г. – 1 балл
В реакцию с раствором щелочи вступает алюминий, при этом образуется гидроксокомплекс алюминия и водород:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 - 1 балл
Al0 − 3e = Al3+ | | | 2 |
2H+ + 2e = H2 | 3 |
| | |
Число моль водорода:
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль,
мольное соотношение алюминия и водорода 2:3 и, следовательно,
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 моль.
Масса алюминия:
mAl = n • M = 0,1 • 27= 2,7 г - 1 балл
Остаток — это железо, массой 3 г. Можно найти массу смеси:
mсмеси = 16 + 2,7 + 3 = 21,7 г. – 1 балл
Массовые доли металлов:
ωCu = mCu / mсмеси = 16 / 21,7 = 0,7373 (73,73%)
ωAl = 2,7 / 21,7 = 0,1244 (12,44%)
ωFe = 13,83% -2 балла
Ответ: 73,73% меди, 12,44% алюминия, 13,83% железа.
Всего - 7 баллов
Задание 11- 3 ( 6 баллов)
Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты.
СО + 1/2О2 = СО2
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О -1 балл
Обозначить количество вещества угарного газа (СО) — х, а количество метана за у
х | | | | | | |
СО | + | 1/2О2 | = | СО2 | | 1 балл |
у | | | | | | |
СН4 | + | 2О2 | = | СО2 + | | 2Н2О |
Определить количество кислорода, которое будет израсходовано на сжигание х моль СО и у моль СН4.
х | | 0,5 х | | | | |
СО | + | 1/2О2 | = | СО2 | | |
у | | 2у | | | | |
СН4 | + | 2О2 | = | СО2 | + | 2Н2О 1 балл |
Сделать вывод о соотношении количества вещества кислорода и газовой смеси.
Равенство объёмов газов свидетельствует
о равенстве количеств вещества. – 0.5 балла
Составить уравнение.
х + у = 0,5х + 2у - 0.5 балла
Упростить уравнение.
0,5 х = у - 0.5 балла
Принять количество СО за 1 моль и определить требуемое количество СН4.
Если х=1, то у=0,5 - 0.5 балла
Найти общее количество вещества.
х + у = 1 + 0,5 = 1,5 - 0.5 балла
Определить объёмную долю оксида монооксида углерода (СО) и метана в смеси.
φ(СО) = 1/1,5 = 2/3
φ(СН4) = 0,5/1,5 = 1/3 - 0.5 балла
Ответ: объёмная доля СО равна 2/3, а СН4 — 1/3.
Всего- 6 баллов
Задание 11- 4 (5 баллов)
1.«Нушадир» - это нашатырь (NH4Cl) – продукт естественного разложения мочи и испражнений верблюдов, караваны которых столетиями проходили через оазис. - 1 балл
2.При взаимодействии с гашенной известью выделяется аммиак:
2 NH4Cl + Ca(OH) 2 →2 NH3 ↑ + CaCL2 + 2 H2O - 1 балл
3.NH3 - аммиак, газ с резким запахом. – 1балл
4.Дымит в присутствии соляной кислоты:
NH3+ HCl →NH 4Cl ( образуется белый налет хлорида аммония) - 1 балл
5.При добавлении аммиака к водному раствору медного купороса, (содержащего сульфат меди (II) CuSO4 ) образуется комплексная соль- сульфат тетраамин меди (II)
[Cu( NH 3)4]SO4
CuSO4 + 4 NH3 → [Cu( NH 3)4]SO4 - 1 балл
Всего- 5 баллов
Задание 11-5. ( 6 баллов)
1.Записать процесс окисления предельного одноатомного спирта оксидом меди.- 1 балл
2. Составить пропорцию исходя из данных по условию задачи. - 0,5 балла
10г 10,75г
CnH2n+₁OH+CuO=Cu+H2O+CnH2n+₁COH
80г 14n+30
3. 14n+30=80×10.75/10
14n=86-30
14n=56
n=56/14
n=4 , Определение n - 1 балл
4. Исходная формула спирта CnH2n+ 1 OH, поэтому данный спирт бутанол С 4 Н 9 ОН.
Определение формулы и названия спирта – 1балл
5. Возможные изомеры для С 4 Н 9 ОН.
Каждый правильно составленный изомер - 0.5 балла
1.CCCCOH Бутанол-1
2. CCCHC Бутанол-2
OH
3.CHCCOH 2- метил пропанол-1
C
4.COC Метил пропиловый эфир ( простые эфиры)
5. COC Диэтиловый эфир ( простые эфиры).
Всего- 6 баллов