Областной этап
областной олимпиады школьников по химии
XXIII ОБЛАСТНАЯ ОЛИМПИАДА
ЮНЫХ ХИМИКОВ 2015 г.
7 КЛАСС
Задачи теоретического тура по химии
Задача 7.1. «Ты это можешь» (15 баллов)
Вам предложены задания с выбором ответа, в заданиях
только один ответ правильный, заполните матрицу ответов . На выполнение задания
отводится 40 минут.
1.
Смесью не является
(1 балл):
|
а) морская вода
|
б) апельсиновый сок
|
в) нефть
|
г) оксид кальция
|
2.
Фильтрование может
быть использовано для разделения (1 балл):
|
а) песка и опилок
|
б) глины и воды
|
в) хлорида натрия и
воды
|
г) растительного
масла и воды
|
3.
При нагревании порошков железа и серы образуется (1
балл):
|
а) сложное вещество
|
б) ничего не
происходит
|
в) новый элемент
|
г) новое простое
вещество
|
4.
Символ элемента,
названного в честь России (1
балла):
5.
Примером химической
реакции НЕ является (2
балла):
|
а) выпечка хлеба
|
б) получение сливок
из молока
|
в)
"гашение" соды уксусной кислотой
|
г) ржавление железа
|
6.
С оксидом углерода
(IV) взаимодействует(2 балла):
|
а) CaO
|
б) P2O5
|
в) MgСO3
|
г) Fe
|
|
|
7.
При проведении
эксперимента ученик пропустил газ, выделяющийся при горении угля через
небольшое количество бесцветной известковой воды. В одной из частей своего
отчета он записал "При попадании газа в колбу с известковой водой
раствор приобрел молочно-белый цвет". Это утверждение является (1 балла):
|
а) выводом
|
б) исходным
положением исследования
|
в) гипотезой
|
г) наблюдением
|
8.
Формулы оксидов, которые могут находиться в
атмосферe (2
балла):
|
а) CaO, Fe2O3, Na2O,
CuO
|
б) H2O, CO2, NO2, SO2
|
в) H2, O2, N2, He
|
г) Fe3O4, H2SO3;
CO, H2O
|
9.
Одна из причин,
вызывающих кислотные дожди (2
балла):
|
а) кислотные отходы
химических заводов сливают в реки
|
б) кислоты,
используемые в химических лабораториях, испаряются в воздух
|
|
в) газы,
образующиеся при сгорании угля и нефти, при попадании в атмосферу
растворяются в содержащейся в ней воде
|
г) газы,
образующиеся при работе холодильников и кондиционеров, попадают в атмосферу.
|
10.
В 1 моле
углекислого газа содержится молекул (2 балла):
|
а) 1
|
б) 12,06 •1023
|
в) 18,06 •1023
|
г) 6,02 •1023
|
Задача 7.2. «Магнитная сепарация»(10 баллов по 2 балла за каждый способ).
Существует множество методов разделения смесей
в зависимости от агрегатного состояния их составных частей.
Например, для разделения смеси веществ,
находящихся в твердом агрегатном состоянии, как правило, используют метод
сепарации и другие методы. Магнитная сепарация – это разделение веществ на
основе различия их магнитных свойств и различного поведения вещества в зоне
действия магнитного поля. Например, с помощью магнита, можно отделить железо
или другие компоненты, способные намагничиваться, от составных частей смеси, не
обладающих магнитными свойствами.
В Челябинской области более 40 цехов ЧЕЛЯБВТОРМЕТа
занимаются магнитной сепарацией и превращают старые металлические каркасы в
металлическую стружку, которую используют на крупных металлургических предприятиях
Российской Федерации.
Предлагаем заполнить таблицу по известным Вам
методам разделения смесей (пример заполнения перед Вами), приведите не более 5
примеров. Если вы напишите больше
примеров, помните, что засчитываться будут первые пять ответов. Наш ответ не
идет в зачет.
|
Метод разделения с определением
|
Агрегатное состояние составных частей смеси
|
Физическое свойство, используемое для разделения
смеси
|
Пример смеси
|
|
гомогенная
|
гетерогенная
|
|
Магнитная сепарация – это разделение веществ на
основе различия их магнитных свойств и различного поведения вещества в зоне
действия магнитного поля.
|
Твердое-твердое
|
Способность намагничиваться
|
Нет примеров
|
Железо и сера
|
|
|
|
|
|
|
Задача 7.3. «Calcium carbonate» (18 баллов)
При прокаливании 200 г карбоната кальция получено 112
г оксида кальция и 44,8 л оксида углерода (IV) (н.у.). Какой закон может быть
проиллюстрирован этим экспериментом? Напишите уравнение реакции. Ответ
подтвердите расчетом. Приведите формулировку закона. Какое значение имело
открытие данного закона? Приведите примеры. Назовите границы применения закона.
Кто из русских ученых сформулировал данный закон? Что вы еще можете сказать о
его вкладе в развитие Российской науки?
Задача 7.4. «Малахитовая задача» (17 баллов)
В лаборатории имеются кислород, кальций, малахит (CuOH)2CO3. Используя только эти вещества, предложите
способы получения не менее 10 новых веществ. Ответ подтвердите уравнениями
реакций. За каждое вещество по 1 баллу и за каждое уравнение по 1 баллу
Задача 7.5. «Проблемный кислород»
(экспериментальная задача)
( 20
баллов)
При выполнении практической работы "Получение
кислорода и изучение его свойств" семиклассник действовал так: он налил в
пробирку раствор перманганата калия, закрыл пробирку пробкой с газоотводной
трубкой, на которую надел вверх дном пустую пробирку, и стал ждать. Закончился
урок, но лучинка, которую ученик подносил к отверстию пробирки-приемника, так и
не вспыхнула. Укажите ошибки, допущенные учеником.
Внесите изменения в проведение эксперимента таким
образом, чтобы получить и собрать кислород. Осуществите предложенный вами
эксперимент, используя только то оборудование и реактивы, которые вам выданы.
Докажите наличие собранного вами кислорода. Запишите уравнения реакций
получения кислорода и его обнаружения. Нарисуйте предлагаемый вами прибор и
обоснуйте ваш выбор.
За выполнение эксперимента и соблюдение правил
безопасной работы – до 5 баллов
(выставляет преподаватель в аудитории)
Областной этап
областной олимпиады школьников по химии
XXIII ОБЛАСТНАЯ ОЛИМПИАДА
ЮНЫХ ХИМИКОВ 2015 г.
7 КЛАСС
Возможные решения
задач теоретического и практического туров
по химии
Задача 7.1. «Ты это можешь» (15 баллов).
Возможное решение задачи:
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Г
|
Б
|
А
|
Б
|
Б
|
А
|
Г
|
Б
|
В
|
Г
|
Задача 7.2. «Магнитная сепарация»(10 баллов по 2 балла за каждый способ)
Возможное решение задачи:
Так как ученики могут все привести разные
ответы, приводим наиболее часто встречаемые методы разделения смесей (за каждый
верный и полный ответ 2 балл, за указание только части ответа 1 балла)
|
Метод разделения с определением
|
Агрегатное состояние составных частей смеси
|
Физическое свойство, используемое для разделения
смеси
|
Пример смеси
|
|
гомогенная
|
гетерогенная
|
|
Магнитная сепарация – это разделение веществ на
основе различия их магнитных свойств и различного поведения вещества в зоне
действия магнитного поля.
|
Твердое-твердое
|
Способность намагничиваться
|
Нет примеров
|
Железо и сера
|
|
Осаждение (отстаивание) – образование твердого
осадка из расплава
|
Твердое-твердое
|
Плотность
|
Твердые растворы, сплавы (латунь, бронза)
|
Горные породы (гранит, минерало-содержащие руды )
|
|
Отстаивание – образование границы раздела между
жидкостями
|
Жидкое- жидкое
|
Плотность
|
Жидкие растворы
|
Двух и многослойные жидкие смеси, эмульсии (молоко)
|
|
Конденсация паров – переход вещества в жидкое или
твердое состояние из газообразного
|
Газообразное-газообразное
|
Температура конденсации
|
Газовые растворы (смеси любых газов)
|
Гетерогенная смесь не возможна
|
|
Диффузия – процесс переноса вещества из области с высокой
концентрацией в область низкой концентрации вещества
|
Размер частиц
|
|
Отгонка газа (при повышении температуры)
|
Жидкое-газообразное
|
Растворимость газа
|
Жидкие растворы(раствор жидкого диоксида углерода в
воде)
|
Жидкие в газообразном – аэрозоли, жидкости в газе
(туманы). Газообразное в жидком – мены (мыльная пена)
|
|
Декантация – отделение твердой фазы от жидкой
сливанием раствора и осадка
|
Твердое-жидкое
|
Плотность
|
Жидкие растворы (водные растворы солей), твердые
жидкости (стекло)
Твердое в жидком – суспензии или взвеси (частицы
глины в воде). Жидкое в твердом – жидкость в пористых телах (почвы, грунты)
|
|
Выпаривание – процесс концентрирования растворов
испарением растворителя
|
Температура кипения жидкости
|
|
Дистилляция – перегонка, испарение жидкости с
последующим охлаждением и конденсацией паров
|
|
Кристаллизация –процесс образования кристаллов из
паров, растворов, расплавов
|
Растворимость твердого вещества
|
Водород, поглощенный поверхностью платины, палладия,
стали
|
Твердое в газообразном – аэрозоли (дым, пыль, смог).
Газообразное в твердом – пористые материалы (кирпич,
пемза)
|
|
Фильтрование –процесс разделения гетерогенных смесей
с помощью пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих твердое
вещество
|
Размер частиц
|
Задача 7.3. «Calcium carbonate» (18 баллов)
Возможное решение задачи:
При прокаливании 200 г карбоната кальция получено 112
г оксида кальция и 44,8 л оксида углерода (IV) (н.у.). Какой закон может быть
проиллюстрирован этим экспериментом? Напишите уравнение реакции. Ответ
подтвердите расчетом. Приведите формулировку закона. Какое значение имело
открытие данного закона? Приведите примеры. Назовите границы применения закона.
Кто из русских ученых сформулировал данный закон? Что вы еще можете сказать о
его вкладе в развитие Российской науки?
|
1.
|
За уравнение реакции и расчеты по уравнению реакции (любым способом):
CaCO3 =
CaO + CO2
|
4 балла
|
|
2.
|
За название Закона сохранения массы веществ при химических реакциях
|
1 балла
|
|
3.
|
За формулировку закона
|
3 балла
|
|
|
За значение закона
|
2 балла
|
|
4.
|
За указание границ применения закона ( не применим для ядерных
реакций, т.к. происходит значительное уменьшение массы)
|
2 балла
|
|
5.
|
За указание значения закона
|
2 балла
|
|
6.
|
За указание на М.В. Ломоносова
|
1 балл
|
|
7.
|
За информацию о вкладе М.В. Ломоносова в развитие российской науки
|
3 балла
|
|
|
Всего:
|
18 баллов
|
Дополнительная информация к задаче
М. В. Ломоносов (1748 г.) прокаливал
металлы в запаянных ретортах и взвешивал их до и после прокаливания. Он доказал,
что масса веществ до и после реакции остается без изменения и что при
прокаливании к металлу присоединяется какая-то часть воздуха. (Кислород в то
время не был еще открыт) . Результаты этих опытов он сформулировал в виде
закона: "Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что
сколько чего у одного тела отнимается столько присовокупится к другому". В
настоящее время этот закон формулируется так: Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна
массе образовавшихся веществ.
Значительно позже (1789
г.) закон сохранения массы был независимо от М. В. Ломоносова установлен французским
химиком А. Лавуазье.
С точки зрения
атомно-молекулярного учения закон сохранения массы объясняется так: в результате химических реакций атомы
не исчезают и не возникают, а происходит их перегруппировка. Так как число атомов до реакции и после
остается неизменным, то их общая масса также не изменяется.
Значение закона сохранения массы веществ
1. Открытие закона сохранения массы
веществ способствовало дальнейшему развитию химии как науки.
2. На оснований закона сохранения массы
веществ производят практические важные расчеты.
3. На основе закона сохранения массы
веществ составляют уравнения химических реакций.
В начале 20 века
формулировка закона сохранения массы подверглась пересмотру в связи с
появлением теории относительности (А. Эйнштейн, 1905 г.) , согласно которой
масса тела зависит от его скорости и, следовательно, характеризует не только
количество материи, но и ее движение. Полученная телом энергия DE связана с
увеличением его массы Dm соотношением DE = Dm•C2, где С - скорость
света. Это соотношение не используется в химических реакциях, т. к. 1 кДж
энергии соответствует изменению массы на ~10-11 г и Dm практически
не может быть измерено. В ядерных реакциях, где DЕ в ~106 раз больше, чем в
химических реакциях, Dm следует учитывать.
Вклад М.В. Ломоносова в развитие российской науки :
Химия .
В течение многих лет химия являлась основным и любимым занятием
Ломоносова. н начал заниматься химическими исследованиями еще будучи студентом
Марбургского университета. В начале XVIII в. эта наука только стала
оформляться. Ломоносов впервые в истории дал достаточно полное и верное
определение химии как науки. Организовал в России первый университет.
Филология
Виссарион Григорьевич Белинский писал, что «с Ломоносова начинается
наша литература; он был ее отцом и пестуном; он был ее Петром Великим».
Ломоносов заботился о правильности и чистоте русского языка.
Физика
Ломоносова называли «первым и наиболее замечательным русским физиком».
Михаил Васильевич внес огромный вклад в развитие физической науки в России. Он
первым в нашей науке признал существование в природе двух различных форм частиц
материи: атома и молекулы (корпускулы), то есть сделал открытие атомистической
теории строения вещества.
Приборостроение
Проводя научные изыскания в области физики, химии, Михаил Васильевич
Ломоносов создавал приборы экспериментальной техники.
История
В начале XVIII в. в России возрос интерес к родной истории. Свою лепту
в развитие отечественной исторической науки внес и Ломоносов. Еще во время
обучения в Славяно-греко-латинской академии юный Ломоносов читал в монастырской
библиотеке летописи, церковные и светские книги. В Марбургском университете и в
Петербургской академии наук он продолжил изучение русской истории.
Изобразительное
искусство
К XVIII в. в России оказался утерянным древний способ изготовления
мозаик. Ломоносов заинтересовался возрождением забытого мозаичного искусства –
составлением картин и портретов из цветных стеклянных сплавов (смальт). В
Химической лаборатории ученому удалось создать рецепт для получения цветного
стекла и скрепляющего раствора.
Геология и
минералогия
Михаил Васильевич Ломоносов является одним их основоположников
современной геологической науки. Он многое сделал для организации изучения
природных богатств России и их использования. Наряду с химией и физикой ученый
считал горную науку «главным своим делом».
География и
метеорология
Почти с самого начала деятельности в Петербургской академии наук
Ломоносов проявлял интерес к географии. В течение многих лет его интересовала
проблема освоения Северного морского пути. В сочинении «Краткое описание разных
путешествий по северным морям и показание возможного проходу Сибирским океаном
в Восточную Индию» Ломоносов доказывает возможность прохода Северным Ледовитым
океаном из Европы в Тихий океан и разрабатывает план такой экспедиции.
Астрономия
Ломоносов вошел в историю науки как первый русский астрофизик,
организатор научных астрономических экспедиций.
Задача 7.4. «Малахитовая задача» (17 баллов)
Возможное решение задачи:
За каждое вещество по 1 баллу и за каждое уравнение по 1 баллу
1.
Ca+O2=2CaO (1)
2.
(CuOH)2CO3 нагревание = 2CuO+ CO2 + H2O
(2, 3, 4)
3.
2H2O эл. ток = 2H2 + O2
(5, 6)
4.
CuO+ H2 =Cu + H2O (7)
5.
CaO+ H2O = Ca(OH)2 (8)
6.
Ca + H2 = CaH2 (9)
7. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 (10)
Возможны и другие уравнения и вещества.
Задача 7.5. «Проблемный кислород»
(экспериментальная задача) ( 20 баллов)
Возможное решение задачи:
|
За уравнение
получение кислорода:
2KMnO4 →
K2MnO4 + MnO2 + O2↑
|
3 балла
|
|
За его обнаружение :
тлеющая лучинка вспыхивает
|
2 балла
|
|
За исправление
ошибок: взять не раствор, а кристаллический перманганат калия, неправильное
положение пробирки для собирания газа (по 2 за исправление каждой)
|
4 балла
|
|
Доказательство
обнаружения кислорода
|
1 балла
|
|
За рисунок прибора
|
2 балла
|
|
За его обоснование
|
1 балл
|
|
За проведение
эксперимента с соблюдением правил техники безопасности
|
5 баллов
|
|
Всего
|
20 баллов
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.