Олимпиадные задания с решениями

Химия 9 класс, окружной этап (IІ этап), г. Москва, 2012 год

Задание №1

В 1818 г французский химик Луи-Жак Тенар  прокаливая оксид бария в потоке сухого и очищенного от углекислого газа воздуха,  получил  продукт (А), который он поместил в раствор серной кислоты. Отфильтровав раствор от осадка (Б), он открыл в фильтрате новое вещество (В). Раствор этого вещества обладал интересными свойствами. При нагревании он  разлагался  с выделением газа (Г), в котором загоралась тлеющая лучина.

Тоже происходило при добавлении в раствор диоксида марганца MnO2. При действии этого вещества на йодид калия в присутствии серной кислоты  выделялся йод. При добавлении этого вещества раствор сернистого газа в воде превращался в серную  кислоту.

  1. Какие вещества зашифрованы в тексте под буквами А-В?
  2. Какой газ Г выделился при разложении вещества В?
  3. Запишите уравнения химических реакций, описанных в задаче.
  4. Назовите области применения вещества В.

 

Рекомендации к решению

1) A – ВаО2, Б – ВаSO4, B – H2O2.

2) Г – О2.

3) 2ВаО+ О2 = 2ВаО2

ВаО2 + H2SO4 = BaSO4↓ + H2O2

2H2O2 = 2H2O +O2↑ 2KJ + H2O2 + H2SO4 = J2 + K2SO4 + 2H2O

SO2 + H2O2 = H2SO4

4) Пероксид водорода используется в качестве отбеливающего средства в косметике, при отбеливании хлопка и бумаги, в медицине как дезинфицирующее средство, окислитель ракетного топлива.

Задание №2

В четырех пронумерованных пробирках находятся бесцветные растворы нитрата  калия, нитрата магния, нитрата цинка и нитрата серебра. Как с помощью только одного  реактива определить содержимое пробирок? Запишите уравнения химических реакций.

Рекомендации к решению

Для определения веществ в пробирках нужно выбрать раствор любой щелочи: NaOH или КОН

В пробирке с раствором нитрата калия изменений при добавлении раствора щелочи не происходит.

Раствор нитрата магния дает с раствором щелочи белый осадок гидроксида магния или небольшое помутнение (в зависимости от концентрации исходного раствора нитрата магния): Mg(NO3)2 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaNO3

Раствор нитрата цинка дает с раствором щелочи студенистый осадок гидроксида цинка, растворяющейся в избытке щелочи:
Zn(NO3)2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaNO3
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]

Раствор нитрата серебра при взаимодействии с раствором щелочи выделяет бурый осадок оксида серебра(I): 2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O↓ + 2NaNO3 + H2O

Задание №3

При полном  электролитическом разложении (электролизе) 10 г образца очищенной воды, взятого из одного химического предприятия,  получили 8 г кислорода, который занял объем 5,6 л. при н.у.  Объем второго выделившегося газа составил 11,2 л.

Приведите объяснение экспериментальным фактам. Запишите уравнение реакции электролитического разложения образца воды.

Рекомендации к решению

Для электролиза была взята тяжелая вода D2O:

2D2O  = 2D2  + О2

Приведенный объем выделившегося кислорода и его масса свидетельствуют о том, что в воде содержится нуклид (изотоп) 16О

Масса выделившегося нуклида водорода равна 10-8 =2 г

Количество вещества нуклида водорода Количество вещества нуклида водорода

Молярная масса нуклида водорода Молярная масса нуклида водорода

Этой молярной массе соответствует простое вещество, состоящее из  изотопа 2Н или дейтерия D.

Задание №4

Восстановите левую  часть уравнений реакций, представленных в сокращенной  ионной форме:

Уравнения реакций

Рекомендации к решению

Каждое правильно написанное уравнение реакции оценивается четырьмя  баллами.

  1. CuO + 2H+  = Сu2+ + H2O
  2. Cu(OH)2 + 2H+  = Сu2+  + 2H2O
  3. Cu + 2Ag+  = Сu2+  + 2Ag
  4. (CuOH)2CO3 + 4H+  = 2Сu2+  + 3H2O + CO2↑
  5. Cu + Cu2+  + 2Cl— = 2СuCl ↓

Задание №5

В наступающем 2013 году будет отмечаться полуторавековой юбилей открытия  одного из рассеянных элементов. До 1870 г. этот элемент считался двухвалентным с атомным  весом 76,5. Однако Д.И. Менделеев установил, что он трехвалентен, так получалось из  закономерностей периодического изменения свойств элементов.

  1. Об открытии какого элемента идет речь в задаче? Ответ подтвердите расчетом,  повторив рассуждения Д.И. Менделеева.
  2. Объясните происхождение названия данного элемента.
  3. Как Вы понимаете словосочетание «рассеянный элемент»?

Рекомендации к решению

  1. А. Если принять, что элемент одновалентный, его атомная масса составит
    76,5 : 2 = 38,25. Это эквивалентная масса неизвестного элемента. Д.И. Менделеев установил, что валентность элемента равна трем, поэтому  относительная атомная масса 38,25 • 3 = 114,75. Элемент индий In.
  2. Б. Индий —  элемент, названный по цвету характерной для него ярко-синей  линии в спектре. От «индиго» — ярко-синей краски, с давних пор привозимой в  Европу из Индии.
  3. В. Рассеянные элементы, редкие элементы, т.е. не обладающие способностью к концентрированию в земной коре. Они практически не образуют собственных  месторождений, добываются попутно при переработке руд других элементов  или из нерудного сырья.

Рекомендуем ознакомиться: