Олимпиадные задания (муниципальный этап) 2018
олимпиадные задания по химии (8, 9, 10, 11 класс)

Всероссийская олимпиада школьников по химии

(муниципальный этап 2018/2019 уч. г.)

Задания 8 класс

Задача 1.

Главная роль элемента «А» в организме определяется тем, что оно отвечает за уровень гемоглобина в крови, а также входит в состав сотни ферментов, тем самым выполняя множество важных функций. Дефицит этого элемента в организме может привести к развитию серьезных заболеваний. Если ощущаете хроническую усталость, кожные покровы бледные, есть апатия и сонливость, появились судороги, обязательно проверьте уровень гемоглобина. 

В 100 г яблок содержится 2,8 мг элемента «А».

1. О каком элементе идет речь?
2. Рассчитайте число атомов этого элемента в яблоке массой 200 г.
3. Сколько яблок массой 200 г надо съесть человеку, чтобы в организм попало 3,01 · 1020 атомов этого элемента?

Задача 2.

В лаборатории имеются образцы различных металлов. Данные об этих металлах приведены в таблице.

1. Определите какие это металлы.
2. Расположите, образцы этих металлов, по возрастанию числа атомов в них, если предположить, что они взяты одинаковым объемом.

Задача 3.

Говоря на химическом языке, химик должен правильно употреблять и специальные химические понятия. Постарайтесь восстановить абзац текста, вставив вместо каждого пробела одно из предложенных понятий (слово можно изменять, вставляя в нужном падеже и числе). Некоторые слова пригодятся несколько раз, другие, возможно, не потребуются ни разу. Напишите в ответе полученный текст, подчеркните вставленные слова.

Морская вода это...(1) веществ: хлорид магния, хлорид натрия, хлорид калия и другие. Каждое из этих веществ имеет  ...(2) строение, которые в свою очередь состоят из ...(3) разных химических ...(4). Так, в составе этих веществ присутствуют ...(5) хлора. Также в морской воде есть …(6) – вещество, необходимое для дыхания рыб. Его …(7) состоит из двух …(8). В воздухе этого …(9) содержится 21% по объему. Человеку и животным для дыхания необходим …(10)

  Список понятий: вещество, немолекулярное, смесь, ион, простое, атом, молекула, элемент, сложное, чистое, грязное, азот, кислород.

Задача 4.

Определите простое вещество «А» в уравнениях реакций, проставьте коэффициенты.

           1) А + О2 = ZnO       2) A + S = ZnS       3) A + HBr = ZnBr2 + H2   

         4) A + CuSO4  = ZnSO4 + Cu                 5) A + NaOH + H2O = Na2 [Zn(OH)4] + H2

Задача 5

Соедините линиями различные названия одного вещества.

1.Запишите: номера и буквы соответствующих названий;

2. Выпишите: названия оксидов и составьте их формулы

Всероссийская олимпиада школьников по химии

(муниципальный этап 2018/2019 уч. г.)

Задания 9 класс

Задание 1

Определите методом электронного баланса коэффициенты в уравнении окислительно – восстановительной реакции. Укажите окислитель и востановитель.

КI + H2SO4(конц) = I2 + S + K2SO4 + H2O

Задание 2

При действии на твердое вещество А соляной кислотой образуется газ Б со специфическим запахом. На воздухе он сгорает образованием нового бесцветного газа В с резким запахом. Если через раствор последнего пропустить газ Б, выпадает осадок простого вещества Г желтого цвета. Последнее может быть получено при неполном сгорании вещества Б. При нагревании смеси вещества Г с порошком двухвалентного  металла (в оксиде которого массовая доля кислорода равна 19,75%)  образуется исходное вещество А. Определите вещество А. Составьте уравнения всех описанных реакций.

Задача 3

Рассчитайте объем и радиус атома натрия, исходя из предположения, что атомы имеют форму шара. Плотность натрия равна 0,968 г/см3. Объем шаров составляет 72,72% от общего объема.

Задача 4

В четырех склянках без этикеток находятся растворы следующих солей: нитрат бария, нитрат свинца, иодид калия, карбонат натрия. Используя реактивы: гидроксид натрия, серную кислоту, нитрат серебра, определите какое вещество находится в той или иной склянке.

1. Составьте уравнения всех реакций.

2. Укажите признаки каждой реакции.

Задача 5.

Составьте уравнения реакций по схемам.

Назовите вещества А, В. С и Д если  известно, что  вещество А входит в состав воздух (массовая доля 78%)

А + О2 = В

В + О2 = С

С + Н2О = В + Д

Д + Сu = В + …

С + Сu = В + ….

Всероссийская олимпиада школьников по химии

(муниципальный этап 2018/2019 уч. г)

Задания 10 класс

Задание 1

Химический элемент состоит из двух изотопов, находящихся в атомном

 отношении 16:9. Ядро первого изотопа содержит 38 нейтронов и 31 протон. Ядро второго изотопа содержит на 2 нейтрона больше.  Назовите элемент и вычислите его среднюю относительную атомную массу.  

                                                                                                        (5 баллов)

Задание 2

Напишите уравнения протекающих реакций, соответствующих следующей последовательности превращений (вещества А и С – гомологи).

                    3               2               1                 4                       5             6

С2H7NO2            B           A           CxHy         CH3Br          C         C3H6O

    Укажите структурные формулы веществ и условия протекания

   реакций                                                                                                     (12 баллов)

Задание 3

При добавлении к 1 л бутана (200С, 1 атм) неизвестного газа объем газовой смеси увеличился в 3 раза, а ее плотность составила 1,276  г/л. Определите неизвестный газ. Как изменится плотность газовой смеси при добавлении к ней 2 л хлороводорода.

(8 баллов)

Задание 4

Смесь калия  и алюминия массой 15,87 г залили 25 мл воды. В исходной смеси количество калия превышает количество алюминия в 40 раза. Рассчитайте массовые доли металлов в исходной смеси  и объем газа (н.у.), который выделится после полного протекания реакций. Какой объем 0,6 М раствора соляной кислоты потребуется добавить к полученному раствору, чтобы масса выпавшего осадка максимальной. Рассчитайте массу осадка.

(10 баллов)

Задание 5

         Углеводород «А», подвергаясь одновременному дегидрированию и    

 циклизации, превращается в соединение «Б», которое способно при нитровании образовывать взрывчатое вещество «В». При окислении вещества «Б» образуется карбоновая кислота «Г», входящая в состав сока брусники и обладающая консервирующими свойствами. Дайте названия и составьте структурные формулы всех веществ. Составьте уравнения соответствующих реакций.

Всероссийская олимпиада школьников по химии

(муниципальный этап 2018/2019 уч. г)

Задания 11 класс

Задание 1

При частичном термическом разложении хлората калия в присутствии катализатора. в результате чего выделился кислород объемом 6,72 л (в пересчете на н. у.) и образовался твердый остаток.  Этот остаток прореагировал с  30 %-ным раствором нитрата серебра. При этом образовалось 170 г раствора с массовой долей нитрата серебра 10 %. Определите массу исходного образца хлората калия.                      (10баллов)

Задание 2

 Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме (все известные вещества содержат хлор). Расшифруйте неизвестные вещества, укажите условия протекания реакций.

                                        H2SO4(20%)             Fe    t0         Na2S  H2O

HCl       Cl2       CaOCl2                   X1             X2               X3             NaClO3

(12 баллов)

Задание 3

Рассчитайте количество теплоты, которое выделится при разложении перманганата калия, если в результате реакции образовалось 64 г кислорода. Теплоты образования КMnO4, K2MnO4 и MnO2 равны 829, 1184, 521 кДж/моль соответственно.                                                                   (5 баллов)

Задание 4

Металл массой 19,5  г растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом кислота восстановилась до оксида азота (II)  и было получено 250 мл 1,2 М раствора соли. Определите неизвестный металл и запишите уравнение вышеупомянутой реакции. Напишите уравнение реакции металла с концентрированной серной кислотой.

(8 баллов)

Задание 5

       Вычислить концентрацию формиат – ионов в растворе, 1 л которого содержит 0,1 моль муравьиной кислоты и 0,01 моль хлороводородной кислоты, считая диссоциацию последней полной.   Кд = 1,8 ·10−4

 (15 баллов)        

Решения 8 класс

Задание 1

Итого: 10 баллов

Задание 2

1.  Каждая определенная величина - 1 балл, каждый металл -1 балл: 12 б 
2. Al, Cu, Fe                                                                                                  3 б

Итого 15 баллов

Задание 3

1 – смесь, 2 – немолекулярное, 3 – ион, 4 – элемент, 5 – ион, 6 – кислород, 7 – молекула, 8 – атом, 9 – вещество, 10 – кислород.                                      

 Каждый правильный ответ – 1 балл.  Итого 10 баллов

Задание 4

            1) 2Zn + О2 = 2ZnO       2) Zn + S = ZnS       3) Zn + 2HBr = ZnBr2 + H2   

         4) Zn + CuSO4  = ZnSO4 + Cu                 5) Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2 [Zn(OH)4] + H2

Каждое правильное уравнение – 2 балла.  Итого 10 баллов

Задание 5

1.  1К,  2Д,  3Г,  4Е,  5А,  6Б,  7И,  8Ж,  9З,  10В                          

 Каждое правильное – 1 балл

2.  Оксид азота (IV) – N2О,    

 Оксид водорода – Н2О

 Оксид алюминия – Al2O3

 Оксид кремния (IV) – SiO2,              

 Оксид углерода(IV) – CO2

Каждое правильное – 1 балл

Итого 15 баллов

Решения 9 класс

Задание 1

2I- -2e = I2       2          3      иод окисляется, KI - восстановитель

                              6      
S+6+ 6e = S0    6           1      сера восстанавливается, H2SO4 – окислитель     3 б

6KI + 4H2SO4 = 3I2 + S + 3K2SO4 + 4H2O                                                       2 б

Итого : 5 баллов

Задание 2

1.Предположим,что простое вещество желтого цвета - это сера           1б                
2.Теперь определим двухвалентный метал через массовую долю кислорода в его оксиде:    

0,1975 =

16 = 0,1975x +3,16

0,1975x = 12,84

x = 65

Метал с относительной атомной массой 65 – это Zn                                 4б

ZnS +2HCl = ZnCl2 + H2S

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

SO2 + H2O = H2SO3

H2SO3 + 2SO2 = 3S + 3H2O

Zn + S = ZnS

Каждое правильное уравнение 1 балл

Итого: 10 баллов

Задание 3

 Исходя из определения плотности вещества (ρ= m/V, где m - масса вещества, V - объем, занимаемый веществом), можно рассчитать объем одного моля натрия (молярный объем) VM:

 =  = 23,76 см3                                                                                  2 б

По условию 6,02 ·1023 атомов натрия занимают объем, равный 23,76 ·0,7272 = 17,28 см3, следовательно, объем одного атома натрия составит

   V = 17,28/ 6,02 ⋅ 1023  = 28,7 ⋅ 10 -24   см3                                               4 б

Радиус атома натрия (R) рассчитывается исходя из формулы

R(Na) =  =  =  = 1,9                        4 б

Итого 10 б

Задание 4

Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3

Pb(NO3)2 + H2SO4 = PbSO4 + 2HNO3

Pb(NO3)2 + 2NaOH = Pb(OH)2 +2 NaNO3

AgNO3 + KI = AgI + KNO3

2AgNO3 + Na2CO3 = Ag2CO3 + 2NaNO3

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O

Таблица 4 балла                                           Уравнения каждое по 1 баллу

Итого: 10 баллов

Задание 5

N2 + О2 = 2NO

2NO + О2 =2 NO2

3NO2 + Н2О = NO + 2HNO3

4HNO3 + Сu = 2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O

2NO2 + 4Сu = N2 + 4CuO

Каждое уравнение  2 балла                                                        Итого: 10 б

Сумма:45 баллов

Решение 10 класс

Задание 1

Галлий - 69 и галлий - 71                                                                 2 б

Аr  = 16 ⋅ 69 + 71⋅ 9/ 16 + 9 = 69,72                                                   3 б

Итого: 5 баллов 

Задание 2

                1500o

1. 2СH4                  HC≡CH + 3H2

                                          H+,  Hg+2

2. HC≡CH + H2O                 CH3− CHO

                                                                                   t

3. CH3− CHO + 2[Ag(NH3)2]OH                 CH3− COONH4 + 2Ag + 3 NH3 + H2O

                                  h√

4. СH4 + Br2                       CH3Br +HBr

5. CH3Br + HC≡CNa              HC≡C – CH3 + NaBr

                                                     H+   Hg+2

6. HC≡C – CH3 + H2O               CH3 – C(O) – CH3

Каждое уравнение 2 б

Итого: 12 баллов

Задание 3

Рассчитаем среднюю молярную массу смеси. Воспользуемся уравнением Клапейрона – Менделеева:

отсюда  M = ρRT / p = 1,276 ⋅ 8,31 ⋅ 293 / 101,3 = 30,67 г/моль.    3 балла

Поскольку по условию объем газовой смеси увеличился в 3 раза, было добавлено 2 л газа и объем смеси стал равен 3 л. Средняя молярная масса смеси:

        Мср. =  М1V1+M2V2 / V1 + V2 = 58⋅1  + M2 ⋅ 2 /3 =30,67

Получаем М2 = 17г/моль, что соответствует аммиаку NH3.          3 баллов

При добавлении к смеси 2 л хлороводорода происходит реакция с образованием твердой соли:

                               NH3 + HCl = NH4Cl

Оставшийся газ – бутан, его плотность равна

ρ= рМ/RT = 101,3 ⋅ 58/ 8,31 ⋅ 293 = 2,431 г/л                                         2 балла

Итого: 8 баллов

Задание 4

      2K + 2H2O → 2KOH + H2↑                                                            

2Аl+ 2KOH + 6H2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2↑                                     1 балл

Обозначим количество алюминия за х моль, тогда  количество калия  - 40 х моль, тогда

m(смеси) = m(K) + m(Al) = 40x ·M(K) + х ⋅ M(Zn) = 40x⋅39 + 27 x=`1587 x = 15,87

                                                                                                                          1 балл

отсюда x = n(Al) =0,01 моль,  n(К)= 0,4 моль

Массовые доли металлов в смеси:

w(Al) = m(Al) / m(смеси) = 27 ⋅ 0,01 / 15,87 = 0,017 (1,7%)

                             w(K) = 0,983 (98,3%)                                                    2 балла

   Количество выделившегося водорода:

n(H2) = 0,5 ⋅ 40 x + 1,5 x = 0,215 моль

его объем:

                                         V(H2) =0,215 ⋅ 22,4 = 4,816 л                            2 балла

При добавлении к полученному рас твору соляной кислоты происходят следующие реакции:

КОН + НCl → KCl + H2O                                      

K[Al(OH)4] + 2HCl → 2KCl + Al(OH)3↓ + H2O           1 балл

Чтобы масса осадка Al(OH)3 была максимальной, необходимо, чтобы при подкислении раствора комплекс был полностью разрушен, но гидроксид алюминия  не вступил в реакцию с соляной кислотой.

n(НCl) = n(КОН) + n(K[Al(OH)4]) = 0,39 + 0,01 = 0,4 моль

V(HCl) = n / C = 0,4 / 0,6 = 0,667л                                        2 балла

Определим массу осадка:

n(Al(OH)3) = n(Al) = 0,01 моль

m(Al(OH)3) = n ⋅ M =0,01 ⋅ 78 = 0,78 г                       1 балл

Итого: 10 баллов

Задание 5

8 баллов

1.

                                                  2 балла

2.

3.                                                                                                                  2 балла

                                                          3 балла

Итого: 15 баллов

Сумма: 50 баллов

Решения 11 класс

Задание 1

1) Записаны уравнения реакций:

2KClO3 = 2KCl + 3O2        AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3                 1 балл

 2) Рассчитано количество вещества хлорида калия в твердом остатке и количество вещества нитрата серебра в конечном растворе:

 n ( O2 ) = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль                 n (KCl) = 2/3 n(O2 ) = 0,2 моль

m (KCl) = n ∙ M = 0,2 ∙ 74,5 = 14,9 г                                                        2 балла

 m (AgNO3 в конечном р-ре) = 170 ∙ 0,1 = 17 г

 n (AgNO3 в конечном р-ре) = 17 / 170 = 0,1 моль                                1 балл

3) Вычислена масса исходного раствора AgNO3 и масса осадка:

 n(AgNO3 прореагировало) = n(KCl) = 0,2 моль

n(AgNO3 в исходном р-ре) = 0,1 + 0,2 = 0,3 моль        

 m(AgNO3 в исходном р-ре) = 0,3 ∙ 170= 51 г                                        2 балла

 m исходного р-ра = 51 / 0,3 = 170 г

 n(AgCl) = n(KCl) = 0,2 моль      m(AgCl) = 0,2 ∙ 143,5 = 28,7 г            1 балл

 4) Вычислена масса исходного образца KClO3:

m остатка = m конечного раствора - исходного раствора + m(AgCl) = 28,7 г

 m(KClO3 остатка) = 28,7 – 14,9 = 13,8 г                    

n(KClO3 разл.) = n(KCl) = 0,2 моль       m(KClO3 разл.) = 0,2 ∙ 122,5 = 24,5 г

 m(KClO3 ) = 24,5 + 13,8 = 38,3 г                                                              3 балла

Итого: 10 баллов

Задание 2

1. MnO2+4HCl = MnCl2+Cl2+2H2O или

   2KMnO4+16HCl = 2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O

2. Ca(OH)2 + Cl2 → CaОCl2 + H2O

3. CaОCl2 + H2SO4 = CaSO4 + Cl2 + H2O

4. 3Cl2 + 2Fe = 2 FeCl3

5. 2FeCl3 + 3Na2S + 6 H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2S + 6NaCl

6. NaCl+3H 2O электролиз NaClO3+3H2

Каждое уравнение   2 балла                                                      Итого: 12 баллов

Задание 3

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

По закону Гесса:  ΔН = 1184 + 521 – 2 ⋅829  = 47 кДж

Если в результате реакции получается 1 моль кислорода, то выделяется 47 кДж,    по условию задачи     n(O2) = 32г/64г/моль = 2 моль. Следовательно выделяется 94 кДж.                                                                          Итого: 5 баллов

Задание 4

Схема произошедшей реакции:

                  Ме + НNO3(разб.) → Me(NO3)x + NO↑ + H2O                         1 балл

Количество полученной соли будет равно количеству взятого металла

n(Me) = n(Me(NO3)x)                              1 балл

Найдем количество полученной соли:

n(Me(NO3)x) = с⋅ V = 1,2 ⋅  0,250 = 0,3 моль              1 балл 

Рассчитаем молярную массу металла:

M(Me) = m/n = 19,5 / 0,3 = 65г/моль – это цинк                             1 балл

Реакции с концентрированными азотной и серной кислотами:

Zn + 4НNO3(конц.) → Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O                                   2 балла

Zn + 2Н2SO4(конц.) → ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O                                          2 балла

Итого: 8 баллов

Задание 5

Уравнения диссоциаций кислот имеют вид:                 

HCOOH ⇔ HCOO− + H+;
                                           HCl⇔ Cl− + H+.                                             1 балл

При введении в раствор слабого электролита HCOOH раствора сильного электролита НСI (т.е. ионов H+), одинаковых ионов, образующихся при диссоциации муравьиной кислоты, равновесие диссоциации последней нарушается и смещается в направлении образования недиссоциированных молекул, так что степень диссоциации слабого электролита уменьшится.

Таким образом, при прибавлении 0,01 М раствора НСI к 0,1 М раствору HCOOH приведёт к повышению концентрации ионов водорода и, согласно правилу Ле Шателье, равновесие диссоциации   сместится влево, в сторону увеличения концентрации молекул муравьиной кислоты.                                                2 балла

Концентрацию ионов H+ и HCOO−  при диссоциации HCOOH обозначим через x моль/л.

Тогда концентрация недиссоциированных молекул HCOOH будет равна (0,1 – x)моль/л.                                                                                                             2 балла

Общая концентрация ионов H+ будет слагаться из двух величин: из концентрации, создаваемой при диссоциации HCOOH, и из концентрации, создаваемой при диссоциации НСI, т.е.  (0,01 + x). Подставим полученные значения концентраций в выражение константы диссоциации HCOOH, рассчитаем значение x, получим:

2 балла

                                 К=  =  = 1,8 ⋅ 10−4                           2 балла

Степень диссоциации муравьиной кислоты мала, поэтому можно считать, что х – малая величина:

                                        0,01 + х 0,01,      а 0,1 – х                              2 балла

Приняв это допущение имеем:

                                                   0,01 ⋅ х/0,1 = 1,8 ⋅ 10−4                                                    2 балла

                                             Откуда: х = 1,8 ⋅ 10−3 моль /л                                 2 балла     

Итого: 15 баллов

Сумма баллов: 50