Задания, ответы, критерии оценивания
Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должныбыть приведены в решении. Ответ, приведённый без расчётов или иногообоснования, не засчитывается.
Решения и система оценивания. В итоговую оценку из 6 задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал наибольшие баллы, то есть одна из задач с наименьшим баллом не учитывается.
Содержание
- Задание 1. «Хорошо растворимый газ»
- Задание 2. «Неполные уравнения»
- Задание 3. «Горение во фторе»
- Задание 4. «Хлористый этил»
- Задание 5. «Гидразин – формулы и свойства»
- Задание 6. «Простой эксперимент»
Задание 1. «Хорошо растворимый газ»
В воде растворили неизвестный газ и получили раствор с массовой долей вещества 40 %. В этом растворе на две молекулы газа приходится 5 молекул воды. Установите относительную молекулярную массу газа и определите его формулу, если известно, что он состоит из атомов водорода, кислорода и ещё одного элемента.
Решение
Обозначим молекулярную массу газа Mr и составим пропорцию:
5 молекул H2O – 90 а. е. м – 60 %
2 молекулы газа – 2Mr а. е. м. – 40 %.
Mr = 40⋅90 / (2⋅60) = 30.
В состав молекулы газа входит не более одного атома кислорода (16 а. е. м.), тогда на водород и другой элемент приходится 14 а. е. м., это может быть только CH2.
Формула газа – CH2O.
Критерии оценивания
- Молекулярная масса газа – 6 баллов.
- Молекулярная формула – 4 балла.
Засчитывать только те ответы, в которых приведены расчеты молекулярноймассы газа.
За ответ, в котором написана только формула CH2O и не приведены расчеты, ставить 0 (ноль).
Итого 10 баллов.
Задание 2. «Неполные уравнения»
Восстановите пропуски в уравнениях реакций, не изменяя коэффициентов:
а) SiH4 + 2… = SiO2 + 2H2O
б) 4H2O2 + … = PbSO4 + 4H2O
в) 2Pb3O4 = 6PbO + …
г) P4 + 10… = 4PCl5
д) Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + …
Решение
а) SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2H2O
б) 4H2O2 + PbS = PbSO4 + 4H2O
в) 2Pb3O4 = 6PbO + O2
г) P4 + 10Cl2 = 4PCl5
д) Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O
Критерии оценивания
Каждое уравнение – по 2 балла.
Итого 10 баллов.
Задание 3. «Горение во фторе»
Одно из самых активных химических веществ – газообразный фтор, F2. В нём горит даже вода, а многие другие простые и сложные вещества сгорают уже при комнатной температуре. При этом в большинстве реакций продуктами являются только фториды – соединения, в которых фтор имеет валентность I,а остальные элементы проявляют типичные для них валентности. Составьте уравнения сгорания во фторе следующих веществ:
- а) водорода,
- б) углерода,
- в) воды,
- г) метана CH4,
- д) аммиака NH3.
Решение
а) H2 + F2 = 2HF
б) C + 2F2 = CF4
в) H2O + 2F2 = 2HF + OF2
г) CH4 + 4F2 = CF4 + 4HF
д) NH3 + 3F2 = NF3 + 3HF
Критерии оценивания
Каждое уравнение – по 2 балла (1 балл, если правильные продукты, но не уравнено).
Итого 10 баллов.
Задание 4. «Хлористый этил»
В состав некоторых органических веществ, помимо углерода, входят хлор иводород.
- Изобразите структурную формулу вещества состава С2H5Cl (хлористый этил), зная, что углерод имеет валентность IV, а водород и хлор – валентность I.Обозначьте связи между атомами черточками.
- Хлористый этил горит красивым жёлтым пламенем. Запишите уравнение реакции горения, если известно, что при этом образуются углекислый газ, вода и хлороводород.
- Изобразите структурные формулы всех продуктов реакции горения.
Решение
1.
2. C2H5Cl + 3O2 = 2CO2 + HCl + 2H2O
3.
Критерии оценивания
- За правильную формулу – 3 балла.
- За уравнение реакции – 4 балла.
- По 1 баллу за каждую структурную формулу, всего – 3 балла.
Итого 10 баллов.
Задание 5. «Гидразин – формулы и свойства»
Сложное вещество гидразин, в молекуле которого на один атом азота приходится два атома водорода, представляет собой горючую жидкость,неограниченно смешивающуюся с водой.
- Составьте молекулярную и структурную формулы этого вещества, зная,что азот в нём имеет такую же валентность, как и в аммиаке.
- Запишите уравнение реакции горения гидразина на воздухе, зная, чтов продуктах реакции есть одно простое вещество.
- При горении гидразина в оксиде азота(IV) образуются те же продукты,что и при горении на воздухе. Запишите уравнение реакции.
- С хлороводородом гидразин вступает в реакцию соединения. Составьте уравнение реакции, если известно, что её продукт содержит равное число атомов азота и хлора.
Решение и критерии оценивания
- Вещество, о котором идёт речь, имеет молекулярную формулу N2H4 (2 балла). Чтобы её составить, достаточно знать, что атом азота трёхвалентен.
Структурная формула:
2 балла
Уравнения реакций:
- N2H4 + O2 = N2 + 2H2O 2 балла
- 2N2H4 + 2NO2 = 3N2 + 4H2O 2 балла
- N2H4 + 2HCl = N2H6Cl2 2 балла
Итого 10 баллов.
Задание 6. «Простой эксперимент»
В пробирку поместили порошкообразное вещество М зелёного цвета (см. рис. 1), состав которого можно выразить формулой Cu2(OH)2CO3, и нагрели. В результате реакции получили твёрдое вещество X чёрного цвета. На стенках пробирки сконденсировались капли бесцветной прозрачной жидкости Y. Выделился бесцветный газ Z, который пропустили в стакан с известковой водой, при этом наблюдали её помутнение.
Затем порошок вещества X перенесли в трубку и нагрели в токе водорода (см. рис. 2). В результате реакции вещество X превратилось в металл красного цвета. На стенках трубки снова сконденсировались капли бесцветной прозрачной жидкости Y.
- Рисунок 1
- Рисунок 2
Определите вещества X, Y и Z, которые образовались при разложении Cu2(OH)2CO3. Приведите соответствующее уравнение реакции.
Проводя данную реакцию, пробирку с исходным веществом закрепляют с небольшим наклоном в сторону отверстия (см. рис. 1). С какой целью это делают?
Какая реакция протекала при пропускании водорода над нагретым порошком X? Составьте уравнение данной реакции.
Как можно металлический порошок красного цвета, полученный во втором опыте, снова превратить в вещество X? Напишите соответствующее уравнение реакции.
Решение и критерии оценивания
- X — CuO; Y — H2O; Z — CO2. По 1 баллу за каждое вещество
Cu2(OH)2CO3
2CuO + H2O + CO2↑ 2 балла- Одним из продуктов разложения М является вода, пары которой конденсируются на внутренних стенках пробирки. Из-за небольшого наклона в сторону отверстия капли конденсата оттекают от зоны реакции, где стекло сильно нагрето. В противном случае капли воды попадут на нагретое стекло и пробирка лопнет. 2 балла
- H2 + CuO Cu + H2O 2 балла
- Порошок красного цвета – металлическая медь. Для её превращения в оксидследует провести реакцию с кислородом:
2Cu + O2 = 2CuO 1 балл
Итого 10 баллов.