Ульяновская область
Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии 2010-2011
Инструкция по выполнению заданий
На выполнение 6 заданий олимпиады отводится 4 часа (240 мин). Каждое из 6 заданий включает условие и вопросы. Прежде чем отвечать на вопросы, внимательно прочитайте условия задания. Постарайтесь ответить на все заданные вопросы. Все задания оцениваются примерно одинаковым количеством баллов, но неравноценны по трудности. Начинайте выполнение заданий с самых лёгких, постепенно переходя к более трудным. При выполнении заданий можно пользоваться периодической системой Д.И.Менделеева, таблицей растворимости, электрохимическим рядом напряжений металлов, калькулятором. Желаем успеха!
9 класс
Задание 9-1. СПЛАВЫ ЗОЛОТА
В настоящее время в качестве материала для изготовления ювелирных украшений нередко используют белое золото. Белое золото 585 пробы является сплавом, состоящим из трёх металлов (массовая доля золота 58,5%; серебро 26,0 %; остальное палладий)
Вопросы:
1) Рассчитайте массу чистого золота, содержащегося в обручальном кольце ручной работы из белого золота 585 пробы (массовая доля золота 58,5%), украшенного 23 бриллиантами общей массой 0,23 карат, вес кольца 3,8 грамм. (1 карат = 0, 2 г).
2) Атомов какого химического элемента больше всего в сплаве белого золота, а какого меньше? Ответ подтвердите расчётами.
3) Какие еще металлы используют при получении сплавов золота, используемых для изготовления ювелирных изделий?
Задание 9-2. КЛАССИФИКАЦИЯ СОЛЕЙ
«Соли и соляные спирты (salius spirtus) разделяются на кислые, щелочные и средние. Кислые проявляют себя вкусом, щелочные вспениваются с кислотами, кислые окрашивают фиалковый сироп в красный цвет, щелочные же в зелёный. Средние соли те, которые получаются смешением кислых и щелочных солей» (М.В. Ломоносов. Полное собрание сочинений, т.2, §13)
Ниже приведён список веществ (водные растворы): NaCl, NH3, Na2SO4, HCl, NaNO3, H2SO4, Na2CO3, HNO3, NaHSO4, NaHCO3, NH4NO3, NH4Cl, NH4HSO4, (NH4)2SO4
Вопросы:
1) Из приведённого списка выберите примеры кислых, щелочных и средних солей, в соответствие с определением Ломоносова (ответ поясните)
2) Напишите уравнение реакции получения средней соли, исходя из смешения кислой и щелочной соли, выбрав реагенты из приведённого списка.
Задание 9-3. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ.
В три пробирки, содержащие растворы хлорида алюминия, сульфата цинка и хлорида аммония добавили магниевые стружки. Во всех пробирках наблюдалось выделение газа, при поджигании которого, были слышны характерные хлопки. Признаков восстановления ионов металлов не наблюдалось.
Вопросы:
1) Какой газ выделялся?
2) Какая среда водных растворов этих солей?
3) Составьте уравнение гидролиза этих солей в молекулярной форме.
4) Составьте уравнения реакций водных растворов этих солей с магнием
5) Как определить чистоту собранного водорода (нет ли примеси воздуха)?
Задание 9-4. КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ.
Кроме массовой доли для выражения состава растворов часто используются такие величины, как молярная концентрация, обозначаемая буквой «С» (отношение количества растворенного вещества к объему раствора, чаще всего выражается в моль/л) и мольная доля, обозначаемая буквой «h» (отношение количества вещества данного компонента раствора к сумме количеств вещества всех компонентов, включая растворитель).
Вопросы:
1) В каких единицах выражается мольная доля?
2) Выведите формулу для пересчета массовой доли вещества в молярную концентрацию, если известны молярная масса вещества и плотность раствора.
3) Рассчитайте массовую долю, молярную концентрацию и мольную долю серной кислоты в растворе, полученном при растворении 1 мл 98% серной кислоты (плотность 1,84 г/мл) в 50 мл воды. Плотность полученного раствора равна 1,02 г/мл.
Задание 9-5. ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА.
«Многие металлы вытесняют водород при действии на растворы щелочей. Особенно ясно действует в этом отношении алюминий, потому что его окись со щелочами даёт растворимое соединение. Такой способ предложен в России – во время японской войны даже для получения водорода, необходимого для военных аэростатов, потому что остальные (кроме воды) материалы для него надобные NaOH и Al – удобны и легки.» (Д.И.Менделеев «Основы химии», Т1, М.-Л., ГХИ, 1947, стр. 415)
Вопросы:
1) Напишите уравнение реакции получения водорода по описанному способу.
2) Определите минимальную массу реагентов (кроме воды), необходимую для заполнения аэростата, объёмом 672 м3 (н.у.)
3) Какие ещё металлы (кроме алюминия) могут быть использованы для получения водорода в реакции с водным раствором щёлочи? Приведите уравнения реакций (два примера)
4) Возможно ли использование других удобных для транспортировки твёрдых веществ, которые на единицу транспортируемой массы дали бы больший объём водорода. Составьте по одному уравнению химической реакции для следующих случаев:
а) Al + …..
б) с участием других классов веществ
Выводы по снижению транспортируемой массы подтвердите расчётами
Задание 9-6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЛЕЙ.
В шести пронумерованных флаконах содержатся растворы следующих веществ:
| Na2CO3 | CuCl2 | AgNO3 | ZnCl2 | K2SO4 | NH4NO3 |
| Вопрос: |
1) Определите предложенные вещества, используя в качестве реактивов растворы HC1, NaOH, ВаС12. Приведите уравнения всех возможных химических реакций.
