9 кл | teacher-site-ua

Комунальний вищий навчальний заклад «Харківська академія неперервної освіти» Завдання ІІ етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з хімії

2013/2014 навчальний рік

Прошу звернути увагу, що учасник олімпіади може отримати максимальний бал за повністю виконане завдання, незалежно від способу розв’язання. Оцінюється правильний результат при будь-якому розумному шляху до відповіді. Записи, зроблені на чернетці, не перевіряються і не оцінюються. У кожному завданні бали виставляються за елементи (кроки) розв’язання.

9 клас

1. В яких ступенях окиснення фосфор і кальцій мають однакові електронні конфігурації? Зобразіть ці електронні конфігурації. Напишіть не менше десяти елементів, які в певних стійких ступенях окиснення мають таку ж електронну конфігурацію? Наведіть приклади відповідних сполук цих елементів.

Розв’язання:

Ca0 1s22s22p63s23p64s2 -0,5б

P0 1s22s22p63s23p3 -0,5б

1s22s22p63s23p6 - Ca+2 і P-3 -1 б

Ar0 Ar -1б

Si, -4 Mg2 Si -1б

S -2 H2S -1б

Cl -1 HCl, KCl -1б

K +1 KCl, KNO3 -1б

Sc +3 ScCl3 -1б

Ti +4 TiO2 -1б

V +5 V2O5 -1б

Cr +6 K2Cr2O7 -1б

Mn +7 KMnO4 -1б

Всього : 12б

2. Хімік вирішив визначити склад амальгами лужного металу, яка знаходилася в лабораторії (амальгами – сплави або сполуки деяких металів із ртуттю). Він помістив 100 г амальгами в стакан із надлишком води. Після того як закінчилась реакція, він відділив ртуть від розчину. На нейтралізацію отриманого розчину знадобилось 10 мл розчину хлоридної кислоти із концентрацією 1 моль/л. Розчин обережно випарили, маса сухого залишку дорівнювала 0,746 г.

1) Напишіть рівняння всіх реакцій, про які йшла мова в задачі.

2) Який метал входив до складу амальгами?

3) Розрахуйте масову частку лужного металу в амальгамі.

Розв’язання:

2Me+2H2O= 2MeOH + H2↑ -1б

MeOH +HCl =MeCl +H2O -1б

V(HCl)=10 мл = 0, 01л -0,5 б

с(HCl) = 1 моль/л -0,5 б

n (HCl) = 0,01 моль -0,5 б

m(HCl) =0,365г -0,5 б

х=39,1 - Калій -1 б

ω(К)=m(K)/m(амальгами) -1 б

n(K) =n(KOH) =n(HCl)=0,01моль -1 б

m(K) = 0,39г -1б

ω(К)=0,39% -1б

Всього: 11б

3. Вкажіть схему реакції, яка не відноситься до того ж типу окисно-відновних реакцій, що і три інших. Вкажіть для кожної з реакцій, яка з речовин відіграє роль окисника, а яка відновника? Який елемент і в якому ступені окиснення окиснюється, а який відновлюється?

1) HgCl2+SnCl2 = Hg2Cl2+ SnCl4;

2) Cu + H2SO4 (конц.) = CuSO4 + H2O + SO2;

3) As2S3 +HNO3 = H3AsO4 +H2SO4 +NO2 +H2O;

4) S + KOH(гаряч.) = K2S+ K2SO3 + H2O.

Розв’язання:

3S0 + 6KOH(гаряч.) = 2K2S+ K2SO3 + 3H2O – диспропорціонування, в якій атоми одного й того ж елемента (у цьому випадку S) і окиснюються, і відновлюються. 3 б

2 HgCl2+SnCl2 = Hg2Cl2+ SnCl4 - міжмолекулярна;

HCl2 - окисник, SnCl2 - відновик

Hg+2 - відновлюється, Sn+2 - окиснюється. 3 б

2Cu + H2SO4 (конц.) = CuSO4 + 2H2O + SO2 – міжмолекулярна;

H2SO4 - окисник, Cu – відновик

S+6 - відновлюється, Cu0 - окиснюється. 3б

3As2S3 +28HNO3 = 2H3AsO4 +3H2SO4 +28NO2 +8H2O – міжмолекулярна;

HNO3 - окисник, As2S3 - відновик

N+5 - відновлюється, As+3 і S-2 - окиснюються. 3б

Всього: 12 б

4. У воді розчинили 20 г NH4NO3, 52,2 г K2SO4, 50,5 г KNO3. Такий же розчин може бути отриманий шляхом розчинення у воді (NH4)2SO4, KNO3 и K2SO4. Які маси цих речовин потрібно взяти для приготування розчину.

Розв’язання:

n(NH4NO3 ) = 20/80 = 0,25 (моль)

n(K2SO4 ) = 52,2 /174 = 0,3 (моль)

n(KNO3 ) = 50,5 / 101 = 0,5 (моль) (3×1б = 3 б)

n(NH4+) = 0,25 (моль)

n(K+) = 2×0,3 + 0,5= 1,1 (моль)

n(NO3-) = 0,5+ 0,25 = 0,75 (моль)

n(SO42-) = 0,3 (моль) (4×1б = 4 б)

n((NH4)2SO4) = n(NH4+)/2 = 0,25/2 = 0,125 (моль)

n(KNO3) = n(NO3-) = 0,75 (моль)

n(K2SO4) = n(SO42-) - n((NH4)2SO4) = 0,3 - 0,125 = 0,175 (моль) або

n(K2SO4) = [n(K+) - n(KNO3)]/2 = (1,1-0,75)/2=0,175 (моль) (4×1б = 4 б)

m((NH4)2SO4) = 0,125×132 = 16,5 г

m(KNO3) = 0,75×101 = 75,75 г

m(K2SO4) = 0,175×174 = 30,45 г (3×1б = 3 б)

Всього: 14 б

5. Дано чотири пронумеровані пробірки з розчинами таких речовин: натрій хлориду, аргентум нітрату, натрій ортофосфату, нітратної кислоти. Невідомо, які розчини містяться у пробірках, але встановлено, що: 1) при зливанні розчинів з 2-ої та 4-ої пробірок утворюється осад, що розчиняється при додаванні розчину з 1-ої пробірки; 2) при зливанні розчинів з 2-ої і 3-ої пробірок утворюється осад, що не розчиняється при додаванні розчину з 1-ої пробірки. Визначте, які розчини знаходяться в 1, 2, 3 та 4-ій пробірках. Запишіть молекулярні та йонні рівняння хімічних реакцій про які йшла мова в задачі.

Розв’язання:

При зливання розчинів № 2 AgNO3 і № 4 Na3PO4 утворюється блідо-жовтий осад арґентум ортофосфату. 1б

3AgNO3 + Na3PO4 = Ag3PO4 + 3NaNO3 (молекулярні та йонні рівняння) 2б

Арґентум ортофосфат розчиняється в кислотах сильніших за ортофосфорну. 1б

Ag3PO4 + 3HNO3= 3AgNO3 + Н3PO4. (молекулярні та йонні рівняння) 2б

При зливання розчинів № 2 AgNO3 та № 3 NaСl утворюється білий сирнистий осад арґентум хлориду. 1б

AgNO3 + NaCl= AgCl + NaNO3 (молекулярні та йонні рівняння) 2б

Так як HNO3 и HCl кислоти приблизно однакової сили, то HNO3 не витіснить HCl із її солей і AgCl не розчиниться у HNO3. 1б

№ 1 – HNO3; № 2 – AgNO3; № 3 – NaCl; № 4 – Na3PO4. 1б

Всього: 11 б

Всього балів - 60

9 клас 2014/2015 навчальний рік

Відкриття речовини Х пов’язано з цікавою історією. В один з вечорів аптекар Куртуа, закриваючи аптеку, вирішив вигнати на вулицю кішку. Перелякана кішка стрибнула з полиці й випадково перекинула пляшку з концентрованою сульфатною кислотою. Пляшка впала та розбилася, кислота розлилася на попіл водоростей (попіл містить речовину калій йодид). Відразу ж над попелом з’явилася хмарка фіолетового диму.

А) Яку речовину відкрив аптекар Куртуа?

Б) Використовуючи метод електронного балансу, підберіть коефіцієнти в рівнянні окисно-відновної реакції, яка сталася в аптеці. Укажіть окисник, відновник.

KI + H2SO4 (конц) → ... + H2S + K2SO4 + H2O.

Які ступені окиснення характерні для хімічного елемента, із атомів якого складається речовина Х?

В) Проаналізуйте залежність між хімічним зв’язком, будовою та фізичними властивостями речовини Х?

(12 балів)

У скляний стакан приладу для дослідження електропровідності налили розчин, у якому міститься 0,25 моль сульфатної кислоти. У розчин занурили два електроди та підключили до джерела струму. Лампочка приладу яскраво спалахнула.

Який об’єм розчину з масовою часткою барій гідроксиду 20% (густина 1,156 г/мл) необхідно додати в скляний стакан для повної нейтралізації сульфатної кислоти?

Як зміниться яскравість світіння електричної лампочки після реакції нейтралізації сульфатної кислоти розчином барій гідроксиду? Підтвердьте свої міркування відповідними рівняннями реакцій в молекулярній, повній і скороченій іонній формі.

Як зміниться яскравість світіння електричної лампочки, якщо для нейтралізації сульфатної кислоти ми використаємо натрій гідроксид? Підтвердьте свої міркування відповідними рівняннями реакцій у молекулярній, повній і скороченій іонній формі.

(12 балів)

3. На терезах урівноважені хімічні склянки з 0,1 г металевого алюмінію в кожній. Як зміниться рівновага терезів, якщо в один стакан долити 10 г розчину з масовою часткою хлоридної кислоти 5%, а в інший − 10 г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 5%.

(12 балів)

4. Кухонна сіль має здатність «злежуватися» – вбирати вологу з повітря та перетворюватися на кам’яну брилу. Для запобігання цьому явищу в сіль додають нетоксичні речовини, що здатні поглинати вологу. Такими речовинами є карбонат кальцію та карбонат двовалентного металу Y.

Для визначення кількості цих карбонатів сіль масою 60 г розчинили у воді, нерозчинний залишок масою 0,72 г виділили, висушили та прожарили. При цьому виділилося 0,1792 л газу (н.у.).

1. Напишіть формулу кухонної солі.

2. Визначте невідомий карбонат і масові частки карбонатів, якщо карбонати знаходяться в кухонній солі в мольному співвідношенні 3:5.

3. Ще однією добавкою до солі може бути речовина, до складу якої входить Кальцій (34,48%), Оксиген (41,58%) і невідомий елемент. Визначте формулу цієї речовини. (12 балів