Муниципальный этап олимпиадЫ школьников по химии 2014



жүктеу 394.02 Kb.
бет1/3
Дата25.06.2016
өлшемі394.02 Kb.
  1   2   3
МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП олимпиадЫ школьников по химии 2014
Саратовская область

Вопросы и задачи для учащихся 7 класса
Задание 7 - 1. Для пайки металлических деталей и предметов применяют сплав, содержащий 2 части свинца и 5 частей олова. Какую массу свинца, и какую массу олова содержит образец сплава, в котором свинца на 150 г меньше, чем олова? Решите задачу двумя способами. (4 балла).
Варианты решения.

Способ 1. Пусть масса свинца в сплаве х г; тогда масса олова составит: 

Составим и решим уравнение:



5х – 2х = 300.

Отсюда х (то есть масса свинца в образце слава) равен 100 г, масса олова – 250 г.



Ответ: 100 г; 250 г. (2 балла).

Способ 2. 1. Определим, на сколько частей (по массе) свинца в сплаве меньше, чем олова:

5 – 2 = 3.

2. Определим массу свинца в сплаве.

 ·2 = 100 (г).

3. Определим массу олова в образце сплава.

100 + 150 = 250 (г).

Ответ: 100 г; 250 г. (2 балла).


Задание 7 - 2. Логогрифы, это два или несколько слов, которые образуются из исходного слова (имя существительное) путем добавления или выбрасывания слогов или букв из этого слова так, чтобы получилось новое слово (также имя существительное). Например, задумано слово УРАН. Подставив к этому слову букву Б, получим слово БУРАН. Отбросив от слова МЫШЬЯК две буквы Я и К, получим слово МЫШЬ. Пары слов: УРАН – БУРАН; МЫШЬЯК - МЫШЬ образуют логогрифы.

Ваша задача составить 10 логогрифов. При этом исходным словом обязательно должно быть название химического элемента. (Максимально – 10 баллов).


Вариант решения. Золото – лото; Серебро – ребро; Бор – забор; Медь – камедь; Кобальт - альт; Платина – тина; Фтор – тор; Селен – селение; Сера – сфера; Ксенон – сено.

Задание 7 - 3. Начертите и заполните таблицу.

Название

кислоты

Формула

кислоты

Молярная масса

кислоты

Массовая доля водорода в кислоте

Серная кислота










Азотная кислота










Соляная кислота










Фосфорная кислота










(Максимальная оценка – 6 баллов).
Решение.

Название

кислоты

Формула

кислоты

Молярная масса

кислоты, г/моль

Массовая доля водорода в кислоте, %

Серная кислота

H2SO4

98

2,0

Азотная кислота

HNO3

63

1,6

Соляная кислота

HCl

36,5

2,7

Фосфорная кислота

H3PO4

98

3,1


Задание 7 - 4. Решите головоломку «СЕМЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ»


Для решения этой головоломки впишите по горизонтали названия четырех металлов и название одного неметалла таким образом, чтобы по диагонали можно было прочесть названия еще двух металлов. При этом названия всех семи химических элементов должны оканчиваться на –ИЙ.

Ответ запишите в виде записи слов по горизонтали и диагоналям. (Оценивается только полностью правильный ответ – 10 баллов).


Решение. По горизонтали: ЦЕЗИЙ, ГЕЛИЙ, БАРИЙ, РОДИЙ, ТУЛИЙ. По диагоналям: ЦЕРИЙ, ТОРИЙ.

Задание 7 - 5. В одной из школ Саратова 70% выпускников решили сдавать ЕГЭ по истории, 75% - по биологии, 80% - по иностранному языку и 85% выпускников выбрали химию. Сколько учеников (определите минимальное значение в процентах) решили сдавать ЕГЭ по всем четырем предметам? Приведите подробное обоснование вашего рассуждения. (10 баллов).
Вариант решения. Допустим, что ученики решили сдавать только два экзамена: историю и биологию. Тогда минимальная доля учеников, решивших сдавать оба экзамена, будет равна 70% + 75% - 100% = 45%. Аналогично, минимальное число учеников, решивших сдавать историю, биологию и иностранный язык будет составлять 45% + 80% - 100% = 25%. Соответственно, минимальная доля учеников, которые решились на сдачу всех четырех предметов, определится выражением 25% + 85% - 100% = 10%.

Ответ: 10%



Вопросы и задачи для учащихся 8 класса

Задание 8 - 1. Опишите 4 химических реакций (процессов), которые регулярно используют в быту, и один химический опыт, который вы проделали самостоятельно своими руками. Ответ оформите в виде таблицы (5 баллов).

Название реакции (опыта)

Исходные вещества

Продукты реакции

Признаки реакции

Значение реакции

Правила техники

безопасности

1.
















2.
















3.
















4.
















5 (Опыт)

















Решение и оценивание. Варианты всех пяти ответов у участников могут быть различными. В один балл оценивается только правильный и полный ответ, без приведения уравнений реакций (всего не более 5 баллов).

Например: Первая реакция: а) гашение соды уксусом; б) сода и уксус; в) образуется углекислый газ; г) наблюдается вспенивание смеси; д) реакция применяется в кулинарии; е) нельзя проливать уксус на тело или на стол, не пробовать вещества на вкус.
Задание 8 - 2. Проверяя свои знания химии, ученик 8 класса написал по памяти химические знаки и формулы простых и сложных веществ общим числом 21. В этом перечне меньше всего оказалось СОЛЕЙ; в большинстве также не оказались формулы оснований и знаки НЕМЕТАЛЛОВ. Число знаков МЕТАЛЛОВ оказалось на 2 больше, чем формул СОЛЕЙ, и на 2 меньше, чем формул ОСНОВАНИЙ. По численности формулы КИСЛОТ превосходили число формул ОКСИДОВ, которых было меньше, чем химических знаков НЕМЕТАЛЛОВ.

Вопрос 1. Определите, сколько химических знаков МЕТАЛЛОВ и НЕМЕТАЛЛОВ и формул КИСЛОТ, СОЛЕЙ, ОСНОВАНИЙ и ОКСИДОВ вспомнил ученик. (5 баллов).

Вопрос 2. «Вспомните и вы соответствующее число химических знаков МЕТАЛЛОВ и НЕМЕТАЛЛОВ и формул КИСЛОТ, СОЛЕЙ, ОСНОВАНИЙ и ОКСИДОВ; запишите в столбик их формулы и названия. (10 баллов).

Вопрос 3. Запишите 5 уравнений возможных реакций (по вашему выбору) между любыми двумя веществами из вашего перечня. (5 баллов).
Решение.

Вопрос 1. Из текста задания следует, что число солей - наименьшее, пусть оно равно 1; тогда число металлов – 3, оснований – 5. Исходя из общего числа химических знаков, формул и других данных по условию задачи: кислот – 6; неметаллов – 4; оксидов – 2 (всего -21).

Примечание. Только за полный правильный ответ на первый вопрос начисляется 5 баллов. В противном случае баллы не начисляются, и вопросы 2, 3 не проверяются. Участник получает 0 баллов.

Вопрос 2. Участник может по своему усмотрению составить перечень знаков, формул и названий любых (21) веществ; за полное правильное написание символов элементов и формул соединений с указанием названий начисляется 10 баллов.

Вопрос 3. Участник может записать по своему усмотрению уравнения 5 реакций между любыми веществами из составленного списка. За правильное написание каждого уравнения начисляется один балл, но не более 5.

Задание 8 - 3.

Для проведения реакции восстановления водоро­дом меди из оксида меди (II) было взято 3,2 г оксида. Масса по­лученного металла оказалась равной 2,4 г. О чем можно судить по результатам этого эксперимента? (8 баллов).



Решение. 1. Определим массовые отношения оксида меди и меди по
условию задачи и по уравнению реакции.

а) По условию задачи:

m(CuO):m (Cu) = 3,2:2,4 = 1,33:1,00 (1 балл).

б) По уравнению:

CuO → Cu

80 64


m(CuO):m(Cu) = 80:64= 1,25:1,00 (1 балл).

2. Массовое отношение оксида меди и меди по уравнению реакции меньше, чем по данным условия задачи.

1,25:1,00 < 1,33:1,00 (2 балла).

3. Отсюда можно сделать предположения, что либо оксид ме­ди, взятый для эксперимента, содержал примеси, либо не вся медь из взятой навески оксида подвергалась восстановлению, или же при получении продукта реакции часть его была потеряна (4 балла).



Задание 8 - 4.

Юный химик готовился к занятиям кружка и обнаружил, что некоторые вопросы, заданные преподавателем для самостоятельной работы, вызывают у него затруднения. А как вы ответили бы на эти вопросы?

- Путем химического анализа установлен состав соли: H9O4N2P. Как видоизменить эту формулу, чтобы было видно, что это соль? Составьте название этой соли, напишите уравнение диссоциации и предложите качественные реакции для обнаружения ионов в растворе.

- Одну из двух одинаковых склянок, емкостью 0,5 л заполнили концентрированной серной кислотой, а другую – соляной кислотой. При этом допустили небрежность, заранее не наклеили этикетки на склянки. Как можно выяснить, какой кислотой заполнена каждая склянка, не проводя химических реакций и не открывая склянки?

- Дайте химическое объяснение, почему вещество NaHCO3 в быту называют чайной содой, используют для полоскания горла?

- Почему при добавлении лимона в чай наблюдается уменьшение интенсивности окраски раствора?



Решение.

1 – Предлагаемую формулу H9O4N2P можно представить (NН4)2НРО4 как кислую соль фосфорной кислоты: гидроортофосфат аммония. Диссоциация соли происходит в две стадии:

(NН4)2НРО4 = 2NН4+ + НРО42-

НРО42- = Н+ + РО43-

Качественной реакцией для обнаружения катиона аммония является взаимодействие с раствором щелочи:

(NН4)2НРО4 + 2NаОН = Nа2НРО4 + 2NН3 + 2Н2О

Признак реакции – выделение аммиака (запах или фенолфталеин)

Качественной реакцией для обнаружения фосфат-ионов является взаимодействие с нитратом серебра:

2(NН4)2НРО4 +3AgNO3 = Ag3PO4 + 3NH4NO3 + NH4H2PO4

( PO43- + 3Ag+ = Ag3PO4)

Признак реакции – осадок желтого цвета фосфата серебра Ag3PO4. 4 балла



2- Плотность концентрированного раствора серной кислоты – 1,96 г/мл. Масса раствора – 500 мл х 1,96 г/мл = 980 г.

Плотность раствора концентрированной соляной кислоты – 1,19 г/мл.

Масса раствора – 500 мл х 1,19 г/мл = 595 г.

Для выяснения какой кислотой заполнена каждая склянка, не проводя химических реакций и не открывая склянки, нужно взять в руки склянки, и в более тяжелой склянке будет находиться серная кислота. 3 балла



3 - NaHCO3 – образует слабо щелочную среду за счет процесса гидролиза:

NaHCO3 + НОН = H2CO3 + NaОH не вызывает ожога слизистой оболочки рта и гортани. При добавлении в раствор чая способствует более интенсивной окраски раствора. Этой свойство и использовали при заварке чайного напитка, т.к. чай стоил дорого. При добавлении к чаю лимона наблюдается обесцвечивание раствора, это обусловлено тем, что чай является природным индикатором, который меняет окраску в зависимости от среды раствора. 3 балла



Задание 8 - 5.

Головоломка «Химия + математика».



Расположите в кружки, на рисунке, химические знаки элементов первых двух периодов периодической системы так, чтобы суммы порядковых номеров этих элементов в четырех шестиугольниках были равны (10 баллов).



Вариант решения. Сумма порядковых номеров хими­ческих элементов в каждом из четырех шестиугольников равна 28.
Вопросы и задачи для учащихся 9 класса

Задание 9 - 1. Жесткая вода содержит Ca(HCO3)2 (ω = 0,015 %) и Mg(HCO3)2 (ω = 0,005 %). Какую массу Ca(OH)2 нужно добавить к 10 л воды для устранения жесткости. ρ (H2O) = 1 кг/л?

Как называется жесткость воды, которая обусловлена присутствием в ней солей Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 ? Назовите указанные вещества.

Какой способ удаления этого вида жесткости воды можно использовать в быту?

Будет ли влиять наличие в воде хлоридов и сульфатов указанных металлов на жесткость воды?(10 баллов)



Решение.

1 - m(H2O) = V·ρ = 10 л·1 кг/л = 10 кг = 104 г

m(Ca(HCO3)2) = 104·0,00015 = 1,5 г

m(Mg(HCO3)2) = 104·0,00005 = 0,5 г (1 балл)

2 - υ(Ca(HCO3)2) = 1,5 г:162 г/моль = 9,26·10-3 моль

υ(Mg(HCO3)2) = 0,5 г: 146 г/моль = 3,42·10-3 моль



3 - Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2→ 2CaCO3↓+2H2O

1 моль 1 моль

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→ Mg(OH)2↓+ 2CaCO3 + 2H2O

1 моль 2 моль (2 балла)



4 - υ (Сa(OH)2) = υ(Ca(HCO3)2) +2·υ(Mg(HCO3)2) = 9,26·10-3 + 2·3,42·10-3 = 1,61·10-2 моль (1 балл)

5 - m (Сa(OH)2) = M·υ = 74 г/моль ·1,61·10-2 моль = 1,19 г. (1 балл)

Ответ: чтобы избавиться от временной жесткости воды на 10 л необходимо взять 1,19 г Сa(OH)2.

6 - Ca(HCO3)2 - гидрокарбонат кальция; Mg(HCO3)2 – гидрокарбонат магния. (1 балл)

Присутствие этих солей воде обеспечивает временную (карбонатную) жесткость воды, которая удаляется при кипячении воды:

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + СО2 + Н2О

Mg(HCO3)2 = Mg CO3 + СО2 + Н2О (2балла)



7 - Наличие в воде хлоридов и сульфатов указанных металлов обусловливает некарбонатную (постоянную) жесткость воды. Общая жесткость воды определяется суммой временной и постоянной жесткости. Общая жесткость воды устраняется химическим способом: одновременное применение гашеной извести Са(ОН)2 и соды Na2CO3 переводит гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды кальция и магния в нерастворимые соединения:

Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2→ 2CaCO3↓+2H2O

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→ Mg(OH)2↓+ 2CaCO3 ↓+ 2H2O

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4

MgCl2 + Na2CO3 = MgCO3↓ + 2NaCl (3 балла)

Задание 9 - 2. В 2014 году исполнилось 100 лет с начала Первой мировой войны. В Первую мировую впервые стали применяться отравляющие вещества, поэтому ее также иногда называли «войной химиков». Первым смертоносным газом, примененным немецкими войсками, был хлор. 22 апреля 1915 года немецкая армия выпустила 168 тонн хлора около реки Ипр на позиции французских войск. Фильтрующий угольный противогаз был изобретен в Российской Империи русским ученым Николаем Дмитриевичем Зелинским в 1915 году. Однако противогаз был принят на вооружение русской армией только в 1916 году. После первой газовой атаки стали выдавать марлевые повязки, пропитанные водным раствором некоего вещества (его называли «антихлор»), который использовали для защиты органов дыхания от хлора.

Предложите формулу вещества «антихлор». Напишите уравнение реакции взаимодействия этого вещества с хлором в растворе. Предложите два способа получения этого вещества.

Может ли «антихлор» также взаимодействовать с иодом? Ответ подтвердите написанием уравнения реакции. Какие еще области применения антихлора вам известны? (12 баллов)

Решение.

1-В качестве вещества «антихлор» могут быть предложены следующие вещества, которые способны поглощать хлор: тиосульфат натрия Na2S2O3, гидроксид натрия NaOH, карбонат натрия Na2CO3, гидрокарбонат натрия Na2CO3 и другие. Растворы трех последних веществ обладают щелочной реакций (соли – вследствие гидролиза) и будут сильно раздражать кожу лица при соприкосновении с марлевой повязкой. Раствор тиосульфата натрия имеет нейтральную реакцию (тиосерная кислота относится к сильным кислотам), поэтому его безопаснее использовать, и это вещество было названо «антихлор». За формулу – 3 балла

2 - Возможные реакции раствора тиосульфата натрия с хлором в водном растворе:

Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O  2H2SO4 + 2NaCl + 6HCl

Na2S2O3 + Cl2 + H2O (недостаток)  2HCl + S + Na2SO4

(по 1 баллу за уравнение, максимально 2 балла)



3 - Способы получения тиосульфата натрия

Na2SO3 + S  Na2S2O3 (кипячение серы в растворе сульфита натрия, лабораторный способ получения).

6NaOH + 2H2S + 4SO2  3Na2S2O3 + 5H2O (промышленный способ)

(по 1 баллу за уравнение, максимально 2 балла)



4 - Реакция с иодом протекает не менее эффективно, чем с хлором

2Na2S2O3 + I2  Na2S4O6 + 2NaI

(1 балл за уравнение реакции с объяснением)

5 - Тиосульфат натрия еще известен под названием фиксаж (закрепитель), его использовали в фотографии для растворения невоссстановленных галогенидов серебра, в медицине как противоядие при отравлении тяжелыми металлами и при лечении чесотки, противовоспалительное и противоожоговое средство; в пищевой промышленности как пищевая добавка (E539), реактив в иодометрии; в строительстве как добавка к цементу при получении бетона (максимально 4 балла).

Задание 9 - 3. В 18-19 веках художниками широко использовалась белая краска, в состав которой входило вещество А. Со временем картины, выполненные художниками с применением такой краски, темнели. Реставраторы для возвращения первоначального вида картин обрабатывали их веществом Б.

- Какова химическая формула вещества А?

- Какие процессы происходили с веществом А на воздухе?

- Какие процессы происходят при обработке картин веществом Б?

- Предложите лабораторный способ получения основного компонента белой краски – вещества А.

Однажды с такой краской произошел курьезный случай. Один из художников заказал для своей работы такую краску. Однако на корабле, который перевозил эту краску, вспыхнул пожар. Когда пожар погасили, то художник обнаружил, что ему привезли не белую, а оранжево-красную краску. Художник пытался выяснить и обвинял торговца красками в ошибке заказа. Но торговец уверял, что он загружал на корабль белую краску, и не смог объяснить факт изменения цвета краски.

- Как можно с химической точки зрения объяснить возникшее противоречие? (10 баллов)

Решение.

1 - В качестве белой краски художники использовали свинцовые белила, состав которых можно выразить формулой (PbOH)2CO3A

2 балла

2 - На воздухе c веществом А происходит процесс взаимодействия с сероводородом, который в качестве примеси присутствует в воздухе:

(PbOH)2CO3 + Н2S = PbS + PbCO3 + 2H2O

PbS – вещество черного цвета. 1 балл

  1   2   3


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет