Олимпиада 9 класс (1 тур)

Олимпиада 9 класс (2 тур)
1. В одном моле вещества содержатся только ионы с электронной
конфигурацией 1s22s22р6; их суммарное число – 3 моль. Массовая доля
металла в этом веществе меньше 50 %. Установите, что это за вещество.
Правильно определены ионы, имеющие указанную
в условии задачи электронную конфигурацию
Правильно определено вещество
– 2 балла
– 3 балла
Электронную конфигурацию 1s22s22р6 имеют ионы: Nа+, Мg2+, Аl3+ и F–, О2–,
N3–. Так как в 1 моле вещества содержится 3 моля атомов и массовая доля
металла меньше 50 %, то формула вещества МgF2.
Сумма – 5 баллов
2. Известно, что теплота превращения графита в алмаз невелика:
Сграфит 
 Салмаз – 1,9 кДж. Казалось бы, в таком случае при нагревании
легко осуществить синтез искусственных алмазов. Однако на практике для
смещения равновесия приходится проводить процесс при очень высоких
давлениях. Дайте обоснование этим фактам, учитывая, что плотность
алмаза (3,51 г/см3) существенно больше плотности графита (2,25 г/см3).
Дано объяснение на основании данных плотностей веществ
Применён принцип Ле Шателье для объяснения
смешения химического равновесия реакции
– 2 балла
– 3 балла
Сумма – 5 баллов
Плотность алмаза (3,51 г/см3) больше плотности графита (2,25 г/см3),
поэтому, чтобы заметно сместить равновесие реакции вправо, недостаточно
только повышение температуры, но необходимо повысить давление в системе.
В полном соответствии с принципом Ле Шателье увеличение давления
способствует образованию алмаза, в связи с тем что он занимает меньший
объём, чем графит. Для практического осуществления реакции необходимо
давление порядка десятков тысяч атмосфер.
3. Два химический элемента находятся в одной группе и одном периоде
периодической системы химический элементов Д.И. Менделеева. Простые
вещества, образуемые этими элементами, представляют собой металлы
серебристо-белого (А) и красного (В) цвета. Ионы элемента А окрашивают
пламя в фиолетовый цвет. При взаимодействии вещества А с оксидом С
образуется вещество D и выделяется бесцветный газ Е (реакция 1). При
добавлении к полученному раствору разбавленного раствора кислоты F
образуются вещества G и С (реакция 2). Вещество В не взаимодействует с
веществом С и разбавленным раствором вещества F, а при взаимодействии с
его концентрированным раствором образуются вещества Н, С и выделяется
бесцветный газ I (реакция 3), при этом бесцветный раствор становится синим.
При добавлении к полученному раствору раствора, полученного при
протекании реакции 1, образуется голубой осадок J и вещество G (реакция 4).
При прокаливании вещества J образуются оксиды К и С (реакция 5). При
пропускании газа Е при высокой температуре над веществом К образуются
вещества В и С (реакция 6). Установите формулы зашифрованных веществ и
напишите уравнения всех реакций.
Написаны уравнения реакций
Написаны формулы всех зашифрованных веществ
и даны пояснения
1 · 6 = 6 баллов
1 · 9 = 9 баллов
Сумма – 15 балла
Вещество А – калий, так как его ионы окрашивают пламя в фиолетовый
цвет. Вещество В – медь, так как этот металл имеет красную окраску, а ионы в
водном растворе имеют синюю окраску.
К и Сu находятся в одной группе (I) и 4 периоде.
Так как Сu взаимодействует только с концентрированным раствором
кислоты F, то это Н2SО4.
При этом образуются СuSО4 (Н), SО2 (I) и Н2О (С).
Тогда можно записать уравнение реакции взаимодействия калия с водой,
гидроксида калия с серной кислотой.
Осадок голубого цвета J – Сu(ОН)2, при прокаливании образуются СuО (К)
и Н2О (С). Тогда при взаимодействии калия с водой образуются КОН (D) и Н2
(Е).
2К + 2Н2О → 2КОН + Н2↑
(1)
2КОН + Н2SО4 → К2SО4 + 2Н2О
(2)
Сu + 2Н2SО4 (конц.) → СuSО4 + SО2 + Н2О (3)
Сu0 – 2е– → Сu2+
S+6 + 2е– → S+4
2
1
1
восстановитель, окисление
окислитель, восстановление
СuSО4 + 2КОН → Сu(ОН)2↓ + К2SО4(4)
t0
Сu(ОН)2 → СuО + Н2О
t0
СuО + Н2 → Сu + Н2О
(5)
(6)