Московская городская олимпиада школьников по химии (районный этап, 2007) - 10 класс
- В водно-спиртовом растворе хлорида цинка было обнаружено 1,806·1022 хлорид-ионов и 11,56 г соли, не распавшейся на ионы. Определите степень диссоциации соли (в %) в этом растворе.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
| ZnCl2 → Zn2+ + 2Cl– | 1 балл |
| n(Сl– в растворе) = 1,806·1022 / 6·1023 = 0,03 моль, тогда | 1 балл |
| n(диссоциированного ZnCl2) = 0,5·n(Сl– в растворе) = 0,015 моль | 2 балла |
| n(недиссоциированного ZnCl2) = 11,56 / 136 = 0,085 моль | 1 балл |
Общее содержание в растворе ZnCl2:
n(ZnCl2) = n(диссоциированного ZnCl2) + n(недиссоциированного ZnCl2) =
= 0,015 + 0,085 = 0,1 моль | 2 балла |
Степень диссоциации равна: α = 0,015 / 0,1 = 0,15 или 15%
Ответ: 15% | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 8 БАЛЛОВ |
- Неизвестный алкен массой 7 г присоединяет бромоводород, объём которого одинаков с объёмом метана массой 2 г (н.у.) Найдите молекулярную формулу алкена и напишите структурные формулы его изомеров.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
По условию задачи V(HBr) = V(CH4), тогда по закону объёмных отношений газов
n(HBr) = n(CH4) = 2 / 16 = 0,125 моль | 1 балл |
| Формула алкена СnH2n, тогда уравнение реакции CnH2n + HBr → CnH2n+1Br | 1 балл |
| По уравнению реакции n(CnH2n) = n(HBr) = 0,125 моль | 1 балл |
| Молярная масса алкена 7 / 0,125 = 56 г/моль. Определим «n» в формуле CnH2n: | 1 балл |
12n + 2n = 56
n = 4. Молекулярная формула алкена С4Н8. | 1 балл |
Изомеры:
бутен-1 | 0,5 балла |
| 2-метилпропен-1 | 0,5 балла |
| цис-бутен-2 | 1 балл |
| транс-бутен-2 | 1 балл |
| циклобутан | 1 балл |
| метилциклопропан | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 10 БАЛЛОВ |
- При пропускании 15,68 л смеси метана, углекислого газа и угарного газа через раствор гидроксида калия, взятого в избытке, объем исходной смеси уменьшился на 8,96 л (н.у.). Для полного сгорания оставшейся смеси потребовалось 6,72 л (н.у.) кислорода.
Определите объемные доли компонентов в исходной смеси.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
С раствором гидроксида калия реагирует только углекислый газ. Следовательно,
уменьшение объёма исходной смеси на 8,96 л после пропускания через раствор щёлочи
говорит о том, что в этой смеси содержится 8,96 л углекислого газа. | 1 балл |
Горение оставшихся компонентов смеси описывается уравнениями реакций:
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О (1) | 1 балл |
| 2СО + О2 = 2СО (2) | 1 балл |
На обе реакции расходуется 6,72 л О2.
Пусть СН4 в смеси Х л, тогда на реакцию (1) расходуется 2х л кислорода. | 2 балла |
V(CO) в смеси (15,68 – 8,96 – х) л = (6,72 – х) л, тогда на реакцию (2)
расходуется (6,72 – х)/2 л кислорода. | 2 балла |
Составим уравнение, учитывая, что на реакции (1) и (2) потребовалось 6,72 л кислорода:
2х + (6,72 – х)/2 = 6,72
Х = 2,24 л – объём метана. | 2 балла |
| V(СО) = 6,72 – 2,24 = 4,48 л | 0,5 балла |
| φ(СО2) = 8,96 / 15,68 = 0,571 или 57,1% | 0,5 балла |
| φ(СН4) = 2,24 / 15,68 = 0,143 или 14,3% | 0,5 балла |
| φ(СО) = 4,48 / 15,68 = 0,286 или 28,6% | 0,5 балла |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 11 БАЛЛОВ |
- Соль А является соединением металла Х, окрашивающим бесцветное пламя газовой горелки в жёлтый цвет. При нагревании до 300°С А разлагается с образованием хорошо растворимой в воде соли Б. Взаимодействие раствора гидроксида кальция с раствором соли Б или с раствором соли А приводит к выпадению осадка вещества В, которое разлагается при нагревании до 1000°С на газ Г (без запаха) и твёрдое вещество Д. Пропускание газа Г через раствор соли Б приводит к образованию А.
Определите вещества А–Д, напишите уравнения реакций.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
| В жёлтый цвет окрашивают пламя газовой горелки соединения натрия. Х — Na. | 0,5 балла |
В — соль кальция, тогда Г — кислотный газообразный оксид, например, СО2 или SO2.
Подходит только СО2, т.к. SO2 имеет резкий запах. | 1 балл |
| В — СаСО3, | 0,5 балла |
| Д — СаО. | 0,5 балла |
| Тогда Б — Na2CO3, | 0,5 балла |
| а А — NaHCO3. | 1 балл |
Уравнения реакций:
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 | 1 балл |
| NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + NaOH + H2O | 2 балла |
| Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH | 1 балл |
| CaCO3 = CaO + CO2 | 1 балл |
| Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 10 БАЛЛОВ |
-
Составьте уравнения реакций (укажите условия их протекания), с помощью которых можно осуществить превращения, назовите вещества А–Г.
ацетат натрия → А → Б → В → Г → этиленгликоль
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
| 1. CH3COONa + NaOH → Na2CO3 + CH4 (спекание) | 2 балла |
| 2. CH4 + Cl2 → HCl + CH3Cl (на свету) | 1 балл |
| 3. CH3Cl + 2Na + CH3Cl → 2NaCl + CH3–CH3 (нагревание) | 1 балл |
| 4. СH3–СH3 → H2 + СH2=СH2 (катализатор Cr2O3, 600°С) | 1 балл |
5. 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH–CH2OH + 2MnO2 + 2KOH
Если вместо уравнения реакции (5) записана схема то даётся 1 балл | 2 балла |
| За названия четырёх веществ по 0,5 балла | 2 балла |
| За условия протекания четырёх реакций по 0,5 балла | 2 балла |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 11 БАЛЛОВ |
