Задания по химии для проведения олимпиады вузов Росрыболовства Заочный тур, на 2015\16 уч.год. 11 класс Задание 1. В каком соотношении следует смешать два раствора гидроксида натрия с концентрациями 10−2 и 10−4 моль/л, чтобы получить раствор с рН 11? 9 баллов Задание 2. При взаимодействии 2,3 г металла с галогеном образуется 5,85 г соли, для полного разложения которой электролизом её расплава необходимы 9650 Кл электричества. Определите металл и галоген. 6 баллов Задание 3. Какие два вещества вступили в каждую реакцию, если при этом образовались следующие продукты (продукты реакций указаны без стехиометрических коэффициентов): 1) 2) 3) 4) 5) … + … = Mg(H2PO4)2; … + … = CaSO3 + KOH + H2O; … + … = BaHPO4 + NH3 + H2O; … + … = CaCO3 + Na2CO3 + H2O; … + … = Cr(OH)3 + KBr + SO2? Напишите уравнения реакций. 11 баллов Задание 4. Смесь двух изомерных ароматических углеводородов, содержащих 90,57 % С и имеющих в газовой фазе плотность по воздуху 3,66, окислили водным раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты. Отделив твердые органические вещества, образовавшиеся в результате реакции, получили смесь, содержащую 59,51 % бензойной кислоты и 40,49 % οфталевой кислоты. а) Установите структурные формулы исходных углеводородов. б) Вычислите молярное отношение углеводородов в исходной смеси. в) Рассчитайте, сколько молей перманганата калия понадобится для окисления 318 г смеси углеводородов. 10 баллов Задание 5. Альдегиды и кетоны присоединяют синильную кислоту по двойной связи карбонильной группы. Реакция протекает в присутствии каталитических количеств оснований или цианидионов. На основе электронных представлений объясните, почему в этой реакции а) ацетон менее активен, чем ацетальдегид; б) хлораль (ССl3CHO) более активен, чем ацетальдегид. 6 баллов Задание 6. Неизвестный углеводород Х имеет плотность паров по воздуху 3,31. При сжигании навески Х, в избытке кислорода образуется 15,68 л углекислого газа (при н. у.) и 10,8 мл воды. Углеводород Х обесцвечивает бромную воду с образованием вещества А в качестве основного продукта (реакция 1), помимо этого в небольших количествах образуется побочный продукт. Известно, что в результате одностадийного синтеза из соединения А можно получить углеводород Х (реакция 2). 1 моль Х в присутствии платинового катализатора способен прореагировать с 1 молем водорода при этом образуется углеводород B циклогексанового ряда (реакция 3). В результате монобромирования B при облучении светом образуется преимущественно одно органическое бромпроизводное С (реакция 4). При взаимодействии соединения X с водным раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты происходит обесцвечивание раствора и образуется единственный органический продукт D (реакция 5), содержащий в своем составе три атома кислорода. 1 моль вещества D полностью реагирует с 0,5 моль карбоната натрия с выделением углекислого газа и образованием соли E (реакция 6). Углеводород Х способен реагировать с водным раствором перманганата калия при охлаждении, в результате чего образуется органическое соединение F (реакция 7). Известно, что 1 моль F реагирует с 2 молями натрия, при этом выделяется 1 моль водорода и образуется вещество G (реакция 8). Соединение А может вступать в следующие реакции: Приведите уравнения (не схемы!) всех описанных реакций и отметьте условия их проведения (для органических веществ используйте структурные формулы). 21 балл Всего 63 балла 10 класс 1. К 277,6 мл 5,49 %-го раствора сульфата меди (плотность раствора 1,05 г/мл) прибавили 181,8 мл 8,45 %-го раствора сульфида бария (плотность раствора 1,10 г/мл). Выпавший осадок отфильтровали. Определите состав фильтрата. 12 баллов 2. При взаимодействии металла с концентрированной кислотой получается соль и выделяется газ, который растворяется в воде с образованием двухосновной кислоты, более слабой, чем исходная. Полученная соль хорошо растворима в воде, и при взаимодействии такого раствора с металлическим железом легко выделяется исходный металл. Определите, что это за металл, какая образуется кислота и напишите уравнение всех реакций. Дайте обоснованный ответ. 10 баллов 3. Дана схема превращений: A CH3 CH CH3 KCN C CH3 CH3 CH CH H3C D CH CH3 CH3 H3C Br CH3 O CH CH3 KOH B Предложите схемы реакций, позволяющих осуществить следующие превращения; Укажите строение веществ А и В; Идентифицируйте реагенты С и D; Назовите типы приведенных в схеме реакций; Охарактеризуйте механизм образования вещества В; Объясните, могут ли вещества А и B взаимодействовать с реагентами C и D. 14 баллов 4. Неизвестный углеводород Х имеет плотность паров по воздуху 3,31. При сжигании навески Х в избытке кислорода образуется 15,68 л углекислого газа (при н.у.) и 10,8 мл воды. Углеводород Х обесцвечивает бромную воду с образованием вещества А (реакция 1). 1 моль Х в присутствии платинового катализатора способен прореагировать с 1 молем водорода при этом образуется углеводород B циклогексанового ряда (реакция 2). В результате монобромирования B при облучении светом образуется преимущественно одно органическое бромпроизводное С (реакция 3). При взаимодействии соединения X с водным раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты происходит обесцвечивание раствора и образуется единственный органический продукт D (реакция 4), содержащий в своем составе три атома кислорода. 1 моль вещества D полностью реагирует с 0,5 моль карбоната натрия с выделением углекислого газа и образованием соли E (реакция 5). Напишите уравнения всех описанных реакций. Для всех органических веществ, участвующих в этих реакциях, используйте структурные формулы. 10 баллов Сумма 46 баллов 9 класс 1. Калий и медь находятся в первой группе Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева и должны иметь схожие свойства. Почему медь может находиться в природе в самородном состоянии, а калий встречается только в виде соединений? Ответ поясните, учитывая строение этих атомов и типы химических связей в простых веществах. 4 балла 2. Исходя из строения атома серы объясните, окислительные или восстановительные свойства она проявляет в составе ионов , , . Подберите коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель: H2SO3 + H2S → S + H2O. 12 баллов 3. Составьте уравнения реакций, соответствующих схеме превращений: + O2 ì åòàëë + H2SO4 âåù åñòâî 1 âåù åñòâî 2 +NaOH +Na2O (èëè NaOH) âåù åñòâî 5 +NaOH âåù åñòâî 3 +HNO3 âåù åñòâî 4 Назовите вещества. Известно, что плотность этого металла равна 7,133 г/см3, температура плавления равна 419,5 0С, температура кипения − 906 0С. 16 баллов 4. Необходимо приготовить сплав олова со свинцом массой 89 г, в котором массовая доля свинца равна 46,5 %. Вычислите массу оксида олова (IV) и оксида свинца (II), которые надо взять, чтобы при восстановлении их углем получился требуемый сплав. 8 баллов Сумма 40 баллов 8 класс 1. Смешали 300 г 18 % (по массе) раствора NaOH, 100 г раствора, содержащего 0,4 моль едкого натра и 400 мл 10 % раствора гидроксида натрия (плотность равна 1,11 г/моль). Найдите массовую долю растворённого вещества в полученном растворе. 8 баллов 2. Существуют ли в природе атомы с одинаковой массой, но относящиеся к разным химическим элементам; атомы с разной массой, но одного химического элемента? Если да, то приведите по два примера таких частиц. Ответ поясните, используя знания о строении ядра атома. 8 баллов 3. Имеются песок, вода, асбестовое полотно, порошковый и углекислотный огнетушители. Предложите способы тушения горящих: а) натрия; б) магния; в) резины; г) бензина. Ответ поясните. 12 баллов 4. Мария Медичи использовала его в качестве крышки для резервуара, в котором хранила яд. Сейчас его применяют в буровых коронках, а также лазерах и транзисторах. Иван Грозный распорядился украсить шапку Мономаха именно ими. В настоящее время они выполняют в часах роль подшипников, которые изнашиваются очень и очень нескоро. В средневековой Руси и те и другие были известны под общим названием "яхонты". При этом один назывался "яхонтом червлёным", а второй − лазоревым. О чём идёт речь? Чем они схожи и чем отличаются? 8 баллов Сумма 36 баллов