Московская городская олимпиада школьников по химии (районный этап, 2007) - 11 класс
- По приведённой ниже схеме определите вещества А–Е, запишите уравнения реакций
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
| 1. 2C2H5OH → CH2=CH–CH=CH2 + 2H2O + H2 | 2 балла |
| 2. CH2=CH–CH=CH2 + Br2 → CH2Br–CH=CH–CH2Br | 1 балл |
| 3. CH2Br–CH=CH–CH2Br + H2 → CH2Br–CH2–CH2–CH2Br | 0,5 балла |
4. CH2Br–CH2–CH2–CH2Br + Zn → ZnBr2 +  | 2 балла |
| 5. CH2Br–CH2–CH2–CH2Br + 2NaOH → 2 NaBr + CH2OH–CH2–CH2–CH2OH | 1 балл |
| За названия пяти веществ по 0,5 балла | 2,5 балла |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 9 БАЛЛОВ |
- Амальгама — сплав, один из компонентов которого ртуть. Амальгаму цинка и алюминия массой 10,00 г обработали избытком разбавленного раствора серной кислоты. При этом выделилось 0,896 л водорода (н.у.). Масса полученного нерастворимого остатка оказалась равной 8,810 г.
Вычислите массовые доли (в %) каждого компонента амальгамы.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
Ртуть в разбавленной серной кислоте не растворяется, следовательно,
масса ртути в амальгаме 8,810 г. | 1 балл |
Выделение водорода происходит за счёт взаимодействия
цинка и алюминия с раствором серной кислоты:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 (1) | 1 балл |
| 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2 (2) | 1 балл |
| m(Al + Zn) = 10,00 – 8,810 = 1,190 г | 0,5 балла |
| n(Н2) = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль | 1 балл |
| Пусть n(Zn) = х моль; n(Al) = y моль, тогда 65х +27у = 1,19 | 2 балла |
По уравнению реакций:
n(Н2) = n(Zn) + 1,5n(Al) = (x + 1,5y) моль, тогда | 2 балла |
65х +27у = 1,19
х +1,5у = 0,04
х = 0,01 моль; у = 0,02 моль | 2,5 балла |
| m(Zn) = 65 · 0,01 = 0,65 г; m(Al) = 27 · 0,02 = 0,54 г | 1 балл |
| ω(Zn) = 0,65/10 = 0,065 (6,5%); ω(Al) = 0,54/10 = 0,054 (5,4%) | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 13 БАЛЛОВ |
- В реакцию вступило 3,700 г гидроксида кальция и 1,467 л углекислого газа, измеренного при 760 мм рт. ст. и 25°С. Полученный осадок отфильтровали и прокалили при 1000°С.
Вычислите массу сухого остатка.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
Приведём объём углекислого газа к нормальным условиям, учитывая,
что 760 мм рт. ст. — нормальное давление, соответствующее 101,3 кПа,
а T’ = 273 + 25 = 298 K: | 1 балл |
Согласно закону Гей-Люссака, объём углекислого газа при нормальной температуре
(0°С или 273 К) при постоянном давлении равен:
V/T = V’/T’
V/273 = 1,467/298
V = 1,344 л | 2 балла |
При пропускании СО2 через раствор гидроксида кальция происходят реакции:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3↓ + Н2О (1) | 1 балл |
| СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2 (2) | 1 балл |
| n(Са(ОН)2) = 3,7/74 = 0,05 моль; n(СО2) = 1,344/22,4 = 0,06 моль. | 2 балла |
| Согласно уравнению реакции (1) n(Са(ОН)2) = n(СО2) = n(СаСО3) = 0,05 моль | 1 балл |
На реакцию (1) расходуется 0,05 моль СО2, следовательно, 0,01 моль СО2
остаётся в избытке и вступает в реакцию (2), взаимодействуя с 0,01 моль СаСО3.
В осадке остаётся 0,04 моль СаСО3. | 1 балл |
При прокаливании осадка протекает реакция разложения СаСО3:
СаСО3 = СаО + СО2 (3) | 1 балл |
По уравнению реакции из 0,04 моль СаСО3 образуется 0,04 моль СаО,
который и представляет сухой остаток после прокаливания. | 1 балл |
| m(СаО) = 0,04 · 56 = 2,24 г. | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 12 БАЛЛОВ |
-
При взаимодействии бесцветного газа А и хлорида железа(III) выпадает жёлтый осадок Б. При его взаимодействии с концентрированной азотной кислотой выделяется бурый газ В, который при реакции с озоном превращается в белое кристаллическое вещество Г, образующее при взаимодействии с водой только азотную кислоту.
Определите вещества А, Б, В, Г. Запишите уравнения происходящих химических реакций.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
| А — сероводород H2S; Б — сера (жёлтый осадок); В — NO2; Г — N2O5. | 2 балла |
| H2S + 2FeCl3 = S↓ + 2FeCl2 + 2HCl | 2 балла |
| S + 6HNO3 = 6NO2 + H2SO4 + 2H2O | 2 балла |
| 2NO2 + O3 = N2O5 + O2 | 2 балла |
| N2O5 + H2O = 2HNO3 | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 9 БАЛЛОВ |
- Вычислите массу глюкозы, которая была подвергнута спиртовому брожению, если при этом выделилось столько же углекислого газа, сколько его образуется при сгорании 120 г уксусной кислоты, учитывая, что выход реакции брожения составляет 92% от теоретического.
| РЕШЕНИЕ | БАЛЛЫ |
| С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2 (1) | 1 балл |
| СН3СООН + 2О2 = 2СО2 + 2Н2О (2) | 1 балл |
| m(СН3СООН) = 120 г; n(СН3СООН) = 120/60 = 2 моль | 1 балл |
| По уравнению реакции горения n(СО2) = 2n(СН3СООН) = 4 моль | 1 балл |
Так как выход в реакции брожения 92%, то теоретическое количество СО2 равно:
n(СО2) = 4/0,92 = 4,35 моль | 1 балл |
| По уравнению реакции брожения: n(С6Н12О6) = 1/2n(СО2) = 4,35/2 = 2,175 моль | 1 балл |
| m(С6Н12О6) = 180 · 2,175 = 391,5 г. | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 7 БАЛЛОВ |
