ШКОЛЬНЫЙ ТУР МОСКОВСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2012-2013 г. 9 класс CЗАО 1. В заливе Кара-Богаз-Гол Каспийского моря находятся богатейшие запасы минерала мирабилита — кристаллогидрата сульфата натрия. Каждый год в конце ноября, когда температура воды падает до 6°С, вода оказывается насыщенной сульфатом натрия, и мирабилит начинает выделяться в виде бесцветных кристаллов, оседающих на дно залива и на его берегах. Эти кристаллы содержат в своем составе соль и воду. Для определения формулы мирабилита растворили 3,22 г минерала в воде. К полученному раствору прилили избыток раствора хлорида бария. Выпавший осадок был отфильтрован, промыт и взвешен. Его масса оказалась равной 2,33 г. На основе химического анализа определите формулу минерала мирабилита. Запишите уравнение реакции. 2. Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Назовите вещества, обозначенные буквами А, В, С, D и E. Известно, что в веществе А массовая доля металла составляет 72, 41% 3. После растворения смеси хлорида бария и сульфата натрия в воде, масса образовавшегося осадка оказалась в 3 раза меньше массы солей в фильтрате. Определите массовые доли солей в исходной смеси, если известно, что в фильтрате отсутствуют хлорид ионы. 4. Д.И. Менделеев считал, что легче водорода могут быть два химических элемента, пока не обнаруженных в природе: ньютоний и короний. Для ньютония Менделеев ввел в свою систему нулевой период, а элемент короний он поместил в первый период до водорода. Менделеев полагал, что ньютоний не только наилегчайший, но и химически наиболее инертный элемент, обладающий высочайшей проникающей способностью. На основе современных представлений о химическом элементе объясните, возможно ли существование элементов ньютония и корония. 5. В четырех пробирках находятся порошки оксида меди (II), оксида железа (III), серебра, железа. Как распознать эти вещества, используя только один химический реактив? Распознавание оксидов по внешнему виду исключается. Ответ обоснуйте и подтвердите уравнениями химических реакций. Решение заданий 9 класса 2012-2013 г. 1. 3Fe + 2O2 = Fe3O4 Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl 2Fe(OH)3 + Fe(OH)2 → Fe3O4 + 4H2O (t°, инертная атмосфера) Вещества: А — Fe3O4; В и С — FeCl2 или FeCl3; D и Е — Fe(OH)2 или Fe(OH)3. Определение веществ- по 1 баллу+1 балл за каждое уравнение реакции+балл за определение оксида- Fe3O4 Всего: 11 баллов 2. Na2SO4·xH2O + BaCI2 = 2NaCI + BaSO4↓ + xH2O (2 балла) ν(BaSO4) = ν(Na2SO4·xH2O) = 0,01 моль(1 балл) М(Na2SO4·xH2O) = 3,22/0,01 = 322 г/моль(1 балл) М(Na2SO4) = 142 г/моль Разность молярных масс составляет: 322–142 = 180 Х = 180г / 18г/моль = 10 моль (1 балл) Формула мирабилита Na2SO4·10H2O (1 балл) Приемлемы и другие варианты решения. Всего: 6 баллов 3. Молярная масса Уравнение реакции 142 (1балл) Na2SO4 + 208 BaCl2 Было, моль х y Прореагировало, моль (1 y y x–y 0 233 = BaSO4↓ 58,5 + 2NaCl 0 0 y 2y балл) Осталось/Образовалось, моль (1 балл) 233.3y = 142x–142y + 117y; 699y = 142x – 142y + 117y 724y = 142x y =0,2x (2 балла) mисх.см. = 142x + 0,2.208x = 142x + 41,6x = 183,6x (1 балл) ω(Na2SO4) = 14200x/183,6x = 77,3% (1 балл) ω(BaCl2) = 4160x /183,6x = 22,7%(1 балл) Ответ: ω(Na2SO4) = 77,3% ω(BaCl2) = 22,7% Всего: 8 баллов 4.Такие элементы не существуют в природе. Самый легкий элемент — водород. Порядковый номер этого элемента 1. Изотоп этого элемента (протий) содержит один протон и один электрон. Строение этого изотопа самое простое. Но строение атома было открыто позже. Этим можно и объяснить ошибочное предположение Д.И. Менделеева о существовании более легких элементов. Всего 5 баллов за правильное объяснение. 5. 1. Прильем к порошкам в пробирках соляную кислоту. 2. Серебро не прореагирует. 3. При растворении железа будет выделяться газ: Fe+2HCl = FeCl2+H2↑. 4. Оксид железа(III) и оксид меди(II) растворяются без выделения газа, образуя желто-коричневый и сине-зеленый растворы: Fe2О3 + 6НС1 = 2FeCl3+3Н2О; CuO + 2НС1 = CuCl2+Н2О. 1 балл 1 балл 1 балл 2 балла 1 балл 1 балл Всего 7 баллов