Решение заданий очного отборочного тура Многопрофильной
олимпиады РТУ МИРЭА по химии 10 класс
Вариант 1
Задача 1
Ядро атома элемента Х массой 66,44*10-24 г содержит 22 нейтрона.
Определите элемент Х. В ответе укажите число всех р-электронов на всех
энергетических уровнях атома этого элемента в основном состоянии.
Решение
1) Относительная масса атома: 66,4410-24:1,6610-24 = 40
2) Число протонов в ядре: 40 - 22 = 18.
Элемент Ar.
3) Электронная формула 1s
22s
22p
63s
23p
6
ответ: 12
Задача 2
Определите объём (л, н.у.) 8,4 г газовой смеси этена, угарного газа, азота.
Эту смесь пропустили через бромную воду. Объём газа стал равен 4,48 л
(н.у.). Далее этот газ пропустили над нагретым оксидом меди CuO и через
раствор гидроксида кальция. В результате из раствора выпал осадок
массой 10,0 г. Определите массовую долю азота в исходной газовой смеси.
В ответе укажите только число с точностью до десятых долей.
Решение
1) Молекулярные массы газов равны 28 г/моль.
Количество газов 0,3 моль.
2) Суммарный объём газовой смеси: 22,40,3 = 6,72 л.
3) Бромной водой поглощается 2,24л этена.
Количество этена: 0,1 моль.
4) С нагретым оксидом меди реагирует угарный газ:
CuO + CO = Cu + CO2
5) Углекислый газ реагирует в растворе с гидроксидом кальция:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О.
10,0 г СаСО3 0,1 моль.
Следовательно, количество угарного газа также 0,1 моль.
6) Количество азота в смеси: 0,3 - 0,1 - 0,1 = 0,1 моль.
Масса 2,8 г.
7) Массовая доля азота в смеси 33,3 %.
ответ: 33,3
Задача 3
Приведите структурные формулы соединений. В ответе дайте
1) Сумму ионных связей в этих соединениях,
1. H2SO4. 2. Сульфит калия. 3. Этин. 4.Фторид бария. 5.Хлорид аммония.
1) 2. К2SO3 4. BaF2 5. NH4Cl
K+
..
-O-S-O-
..K+
F
-
..Ba2+
..F
- NH4
+
..Cl-
O
2) Сумма ионных связей: 2 + 2 + 1 = 5
ответ: 5
Задача 4
Определите коэффициенты в уравнениях реакций.
1) 2 Ca + О2 = 2СаО
2) 2CaO+4NO2= Ca(NO2)2+Ca(NO3)2
3) SO2 +2 NaOH (избыток) = Na2SO3 + H2O
4) Zn +2 NaOH(избыток) +2 Н2О = Na2[Zn(OH)4] + H2
В ответе дайте сумму коэффициентов в этих уравнениях.
Решение
Сумма коэффициентов: 5 + 5 + 8 + 7 = 25.
ответ 25.
Задача 5
При пропускании над никелевым катализатором газовой смеси веществ А
и В, имеющей плотность по водороду D=7,5, образовалось соединение С,
объём газа уменьшился в два раза. Определите вещества А, В, С.
Подтвердите это расчётами. Напишите уравнение реакции.
Решение
1) Средняя молекулярная масса газовой смеси: Мср = 15 г/моль.
В состав смеси должен входить газ А - водород.
2) В реакции с водородом вступают алкены и алкины.
3) Уменьшение объёма смеси в два раза указывает на реакцию
присоединения в соотношении 1:1.
4) Определим вещество В:
Мср = (МВ+ 2)/2= 15. МВ = 28 г /моль.
В - это этилен.
5) С2Н4 + Н2 = С2Н6.
ответ: Н2 , С2Н4 , С2Н6
Задача 6
Напишите молекулярные уравнения возможных реакций указанных ниже
веществ с бромом. В ответе укажите сумму коэффициентов в уравнениях
этих реакций.
1. Аммиак 2. Циклопропан 3. MgCl2 4. Cu
Решение
1) NH3 + 3Br2 = NBr3 + 3HBr
2) + Br2 = CH2Br-CH2-CH2Br
3) Cu + Br2 = CuBr2
4) Сумма коэффициентов: 8 +3 +3 =14
ответ 14
Задача 7
Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций,
используя метод электронного или электронно-ионного баланса. В ответе
приведите сумму коэффициентов в уравнениях реакций (а) и (б).
Решение
а) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O 3СН2ОН-СН2ОН +2 MnO2 +2 KOH 16
б) Cu + 2H2SO4(конц) = CuSO4 + SO2 + 2 H2O 7
ответ: 23
Задача 8
В 11,0 г раствора углеводорода Б с метанолом внесли 4,6 г металлического
натрия. Выделилось 1,12 л (н.у.) газа. Рассчитайте массовую долю
метанола в исходном растворе и массу жидкости Б. В ответе дайте
числовые значения этих величин с точностью до десятых.
1) Количество натрия: 0,2 моль.
2) 2 CH3OH + 2 Na = 2 CH3oNa + H2 Количество Н2 0,05 моль.
0,1 моль 0,1 0,05 моль
3) Масса метанола: 300,1 = 3,0 г.
4) Массовая концентрация: 3,0 : 11,0 = 0,2727 = 27,3 %.
ответ: 27,3
Задача 9
При термическом разложении 5,8 г белого порошка вещества А получено
2,2 г газа У газа, имеющего плотность по водороду 22, а также твёрдый
остаток О. Определите формулу вещества А.
Решение
1) Газ У - углекислый газ.
Количество: 0,05 моль.
2) Молярная масса А: М = 5,8 :0,05 =116 г/моль.
3) Молярная масса металла в карбонате: 116 - 60 = 56.
Это Fe.
ответ: FeCO3
Объяснение:
Цвета различных индикаторов в растворах кислот и щелочей приведены в таблице 8-6. С их определяют кислотность или щелочность раствора. Для проявления окраски достаточно добавить в исследуемый раствор всего лишь 1-2 капли 0,1% раствора индикатора.
Таблица 8-6. Окраска индикаторов в растворах щелочей и кислот.
Цвет индикатора в растворах:
Название индикатора:
в кислых
в нейтральных
в щелочных
Лакмус
Фенолфталеин
Метилоранж
красный
бесцветный
красный
фиолетовый
бледно-розовый
оранжевый
синий
малиновый
желтый
Индикаторы можно условно считать слабыми кислотами, соли которых в растворе имеют иную окраску. Эта окраска не зависит от атома металла, входящего в состав соли. Например, запишем формулу лакмуса в виде "кислоты" НЛ (здесь Н – атом водорода, а Л – часть молекулы лакмуса, имеющей сложное строение). В растворах изменение окраски лакмуса происходит в результате реакции нейтрализации:
HЛ
+
NaOH
=
NaЛ
+
H2O
эти молекулы окрашивают раствор в красный цвет
эти молекулы окрашивают раствор в синий цвет
А вот как изменяет окраску растворов индикатор фенолфталеин НФ:
HФ
+
NaOH
=
NaФ
+
H2O
эти молекулы бесцветны
эти молекулы окрашивают раствор в малиновый цвет
Если после появления малиновой окраски в щелочной раствор фенолфталеина добавить избыток какой-нибудь кислоты, то произойдет обратная реакция и раствор вновь станет бесцветным:
NaФ
+
HCl
=
HФ
+
NaCl
малиновый
бесцветный
Изменение окраски фенолфталеина при нейтрализацииВ опыте из "Единой коллекции образовательных ресурсов" показывается, как такой индикаторный переход (изменение цвета раствора) происходит при нейтрализации раствора NaOH уксусной кислотой CH3COOH.
Изменение окраски происходит резко – как только в растворе не останется NaOH. На этом явлении основано определение неизвестной концентрации раствора какого-нибудь основания или кислоты с добавления раствора кислоты или основания известной концентрации. Такой называется титрованием.
Титрование проводится с бюретки – стеклянной трубки с краником, на которую нанесены деления с точностью до 0,1 мл. В бюретку наливают раствор кислоты или щелочи точно известной концентрации (рис.8-1).
Допустим, надо определить концентрацию раствора NaOH. Точно отмеренный объем этого раствора наливают в колбу для титрования, добавляют индикатор (рис. 8-1а) и по каплям приливают из бюретки раствор кислоты, концентрация которого известна. С бюретки точно измеряется объем кислоты, необходимый для полной нейтрализации раствора - в этот момент окраска раствора исчезает (рис. 8-1б). Поскольку точно известна концентрация кислоты, взятой для титрования, не составляет труда рассчитать и концентрацию щелочи.
Сжатый газ — скорее всего метан (CH4)
Золото — Au