Химия 7-8 класс, школьный (первый) этап, г. Москва, 2016 год

Задача 1. «Чистые вещества и смеси»

1. Закончите фразы:
   • (а) Состав индивидуального вещества в отличие от состава смеси __________ и  может  быть  выражен  химическ__ __________;
   • (б) __________ в отличие от __________ кипит при постоянной __________.
2. Какая из  двух  жидкостей –  ацетон  и  молоко –  представляет  собой индивидуальное вещество, а какая – смесь?
3. Вам надо  доказать,  что  выбранное  Вами  вещество (одно  из  двух  в  п. 2) – смесь. Кратко опишите Ваши действия.

Решение

• (а) Состав индивидуального вещества в отличие от состава смеси постоянен и может быть выражен химической формулой; (б) индивидуальное вещество в отличие от смеси веществ кипит при постоянной температуре.
• Ацетон – индивидуальное вещество, молоко – смесь.
• Поместим капли  обеих жидкостей  в микроскоп. Молоко  под микроскопом будет неоднородно. Это – смесь. Ацетон под микроскопом будет однородным.

Система оценивания:

Задача 2. «Распространённое вещество»

«Это  сложное  вещество  широко  распространено  в  природе.  Встречается  по  всему  земному шару. Не  имеет  запаха. При  атмосферном  давлении  вещество  может находиться только в газообразном и твёрдом состояниях. Многие учёные  считают,  что  это  вещество  оказывает  влияние  на  повышение  температуры  нашей  планеты.  Применяется  в  различных  производствах,  в  том  числе  и  пищевой  промышленности.  Используется  при  тушении  пожаров.  Однако  в химической  лаборатории  им  нельзя  тушить  горящие  металлы,  например  магний.  Напитки,  приготовленные  с  этим  веществом,  очень  любят  дети.  Но постоянное  потребление  таких  напитков  может  вызвать  раздражение  стенок  желудка».

1. Определите вещество на основе его описания.
2. Какие названия этого вещества Вам известны?
3. Приведите известные Вам  примеры  применения  и  назовите  источники  образования этого вещества.

Решение и критерии оценивания

1. Названо вещество –  углекислый  газ (оксид  углерода (IV)) (4  балла). Возможный ответ – вода – считать неправильным. Вода не раздражает желудок.
2. Сухой лёд, углекислота, угольный ангидрид (по 1 баллу за каждый ответ).
3. Углекислый газ  применяется  в  производстве  газированных  напитков,  сахарном производстве, при тушении пожаров как хладагент и пр. Образуется  при дыхании животных организмов, брожении, гниении органических остатков,  в  производстве  негашёной  извести,  сжигании  органических  веществ (торфа,  древесины,  природного  газа,  керосина,  бензина  и  т. д.) (По  одному  баллу  за  пример, но не более 3-х баллов). Всего – 10 баллов.

Задача 3. «Атомные доли»

Состав  химических  соединений  часто  характеризуют  с  помощью  атомных долей. Так, молекула углекислого  газа CO₂  состоит из одного  атома C и двух атомов O, всего в молекуле три атома. Тогда атомная доля C равна 1/3, атомная доля O – 2/3.

Приведите  по  одному  примеру  веществ,  в  которых  атомные  доли составляющих их элементов равны:

1. 1/2 и 1/2;
2. 2/5 и 3/5;
3. 1/3, 1/3 и 1/3;
4. 1/6, 1/6 и 2/3;
5. 1.

 Решение

1. Два элемента,  число  атомов  в  молекуле (формульной  единице)  одинаково: HCl, HgO, CO.
2. Два элемента, атомов одного из них в молекуле (формульной единице) – 2, другого – 3: Al₂O₃, Fe₂O₃.
3. Три элемента, всех атомов поровну: KOH, NaOH.
4. Три элемента: атомов двух из них в молекуле (формульной единице) поровну, а третьего элемента в 4 раза больше: KMnO₄, CuSO₄.
5. Любое простое вещество.

По 2 балла за каждый пункт.

Всего – 10 баллов.

Задача 4. «Вдох-выдох»

В процессе дыхания человек потребляет кислород и выдыхает углекислый газ. Содержание  этих  газов  во  вдыхаемом  и  выдыхаемом  воздухе  приведено в таблице.

Объём вдоха-выдоха – 0,5 л, частота нормального дыхания – 15 вдохов в мин.

1. Сколько литров  кислорода  потребляет  человек  за  час  и  сколько  выделяет углекислого газа?
2. В классе объёмом 100 м3 находятся 20 человек. Окна и двери закрыты. Каким будет объёмное  содержание CO2  в  воздухе  после  урока  длительностью 45 минут? (Совершенно безопасное содержание – до 0,1 %).

Решение и критерии оценивания

Это  содержание  превышает  безопасный  порог,  поэтому  класс  необходимо проветривать.

Всего – 10 баллов.

Задача 5. «Соединения урана»

Где больше урана – в 1,2 г хлорида урана(IV) или 1,0 г оксида урана(VI)?

1. Запишите формулы этих соединений.
2. Ответ обоснуйте и подтвердите расчётом.
3. Запишите уравнения реакций получения этих веществ из урана.

Решение

1. UCl₄, UO₃.
2. UCl₄  ω(U) = 62,6 %, значит в 1,2 г этого вещества содержится 0,75 г урана  UO₃    ω(U) = 83,2 %, значит в 1,0 г этого вещества содержится 0,83 г урана. Больше урана содержится в 1,0 г оксида урана(VI).
3. U+ 2Cl₂ = UCl₄; 2U + 3O₂ = 2UO₃

 Система оценивания:

Всего – 10 баллов.

Задача 6. «Пять порошков»

В пяти пронумерованных стаканах выданы порошки следующих веществ: медь, оксид  меди(II),  древесный  уголь,  красный  фосфор  и  сера.  Цвет  веществ, находящихся в стаканах, указан на рисунке 6.1.

Ученики  исследовали  свойства  выданных  порошкообразных  веществ,  результаты своих наблюдений представили в таблице.

1. Определите, в  каком  стакане  находится  каждое  из  веществ,  выданных  для исследования. Ответ обоснуйте.
2. Напишите уравнения  реакций,  которые  протекают  с  участием  выданных веществ при их нагревании на воздухе.
3. Известно, что  плотность  веществ,  находящихся  в  стаканах  № 1  и  № 3, больше  плотности  воды,  т. е.  эти  вещества  должны  тонуть  в  воде.  Однако порошки  этих веществ плавают на поверхности воды. Предложите возможное объяснение этому факту.

 Решение и критерии оценивания

1) В стакане

№ 1 находится порошок угля. Чёрный цвет, тлеет на воздухе при нагревании.

№ 2 – оксид меди (II); имеет чёрный цвет, при нагревании не изменяется.

№ 3 – сера; жёлтый цвет, характерное горение с образованием сернистого газа.

№ 4 –  красный  фосфор;  тёмно-красный  цвет,  характерное  горение  с  образованием оксида фосфора(V).

№ 5 – медь; красный цвет; появление чёрной окраски при нагревании  за  счёт образования оксида меди(II).

По 0,5 балла за каждое верное определение и ещё по 0,5 балла за разумное обоснование. Всего — 5 баллов

2) Уравнения  реакций,  которые  протекают  с  участием  выданных веществ при их нагревании на воздухе:

• C + O₂ = CO₂
• S + O₂ = SO₂
• 4P + 5O₂ = 2P₂O₅
• 2Cu + O₂ = 2CuO

По 1 баллу за каждое уравнение. Всего – 4 балла

3) В стаканах № 1 и № 3 находятся соответственно порошки древесного угля и серы.  Частички  древесного  угля  пронизаны  капиллярами,  заполненными воздухом,  таким  образом,  их  средняя  плотность  оказывается  меньше 1  г/мл.

К тому же поверхность угля, как и поверхность серы, не смачивается водой, т. е. является  гидрофобной.  Мелкие  частички  этих  веществ  удерживаются  на поверхности воды силой поверхностного натяжения.

1 балл Всего – 10 баллов