Всероссийская олимпиада школьников по химии. Школьный этап. 10 класс. 2018-2019.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ.

2018–2019 уч. г.   ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС

Задания, ответы и критерии оценивания.

Задание 1. (10 баллов). Десять порошков

В десяти пронумерованных стаканах выданы порошки следующих веществ:

медь, оксид меди(II), древесный уголь, красный фосфор, сера, железо, хлорид

натрия, сахар, мел, малахит (оснóвный  карбонат меди(II)). Ученики исследовали свойства выданных порошкообразных веществ, результаты своих наблюдений представили в таблице.

Номер стакана	Цвет исследуемого вещества	«Поведение» порошка   при помещении его  в стакан с водой	Изменения, наблюдаемые при нагревании исследуемого порошка в ложечке с помощью спиртовки
1.	белый	тонет в воде, постепенно растворяется	практически не изменяется
2.	белый	тонет в воде, постепенно растворяется	плавится, темнеет, постепенно обугливается
3.	белый	тонет в воде, не растворяется	практически не изменяется
4.	жёлтый	частички плавают на поверхности воды, не растворяются	плавится, горит голубоватым пламенем
5.	красный	тонет в воде, не растворяется	постепенно чернеет
6.	тёмно- красный	тонет в воде, не растворяется	горит ярким белым пламенем
7.	зелёный	тонет в воде, не растворяется	постепенно чернеет
8.	тёмно-серый	тонет в воде, не растворяется	темнеет, частички в пламени раскаляются
9.	чёрный	частички плавают на поверхности воды, не растворяются	начинает тлеть
10.	чёрный	тонет в воде, не растворяется	практически не изменяется

1. Определите, в каком по номеру стакане находится каждое из веществ, выданных для исследования. Ответ обоснуйте.

2. Какие из выданных веществ реагируют с соляной кислотой с выделением

газа? Составьте соответствующие уравнения реакций.

3. Известно, что плотность веществ, находящихся в стаканах № 4 и № 9,

больше плотности воды, т. е. эти вещества должны тонуть в воде. Однако

порошки этих веществ плавают на поверхности воды. Предложите возможное   объяснение этому факту.

4. Известно, что три выданных вещества проводят электрический ток. Какие

это вещества? Раствор,  какого вещества проводит электрический ток?

Решение.

1. В стакане № 1 находится хлорид натрия. Белый цвет, растворяется в воде,

практически не изменяется на воздухе при нагревании.

№ 2 – сахар; белый цвет, растворяется в воде, плавится и постепенно

обугливается при нагревании.

№ 3 – мел; белый цвет, не растворяется в воде.

№ 4 – сера; жёлтый цвет, характерное горение.

№ 5 – медь; красный цвет; при нагревании меди  на воздухе  появляется  вещество чёрного цвета - оксид меди(II).

№ 6 – красный фосфор; тёмно-красный цвет; характерное горение.

№ 7 – малахит; зелёный цвет; появление чёрной окраски при термическом

разложении малахита  за счёт образования оксида меди(II).

№ 8 – железо; тёмно-серый цвет; потемнение при нагревании.

№ 9 – древесный уголь; чёрный цвет; тлеет при нагревании на воздухе.

№ 10 – оксид меди(II); чёрный цвет; отсутствие изменений при нагревании.

По 0,5 балла за каждое верное определение и разумное обоснование.

Максимум  5 баллов.

2. Газообразные вещества выделяются при взаимодействии соляной кислоты

с мелом, малахитом и железом:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

(CuOH)₂CO₃ + 4HCl = 2CuCl₂ + CO₂↑ + 3H₂O

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑                                По 1 баллу за каждое уравнение.

Максимум 3 балла.

3. В стаканах № 4 и № 9 находятся соответственно порошки серы и древесного угля. Частички древесного угля пронизаны капиллярами, заполненными воздухом, таким образом, их средняя плотность оказывается меньше 1 г/мл. К тому же, поверхность угля, как и поверхность серы, не смачивается водой, т. е. является гидрофобной. Мелкие частички этих веществ удерживаются на поверхности воды силой поверхностного натяжения.                                                                                                     1 балл

4. Электрический ток проводят медь, железо и уголь.

Раствор хлорида натрия проводит электрический ток, т. к. NaCl – электролит.

1 балл

Всего 10 баллов.

Задание 2. (5 баллов). Оксид серы (VI) массой 8 г растворили в 110 г 8%-ной серной кислоты. Какая соль,  и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 10,6 г гидроксида калия?                                          

Решение.

Содержание верного ответа и указания по оцениванию	Баллы
1)      Записано уравнение реакции:         SO3 + H2O = H2SO4	1
2)      Рассчитано количество вещества образовавшейся серной кислоты: n(SO3) = 8/80 = 0,1 моль,           n(Н2SO4) = n(SO3) = 0,1 моль	1
3) Определено соотношение количества вещества взятой щелочи и суммарного числа моль кислоты, находящейся в полученном растворе: n(КОН) = 10,6/56 = 0,19 моль, n(Н2SO4)общее = 110•0,08/98 + 0,1 = 0,19 моль                                         Количества веществ кислоты и щёлочи относятся как 1:1, значит, при их взаимодействии образуется кислая соль.	1    1
4) Составлено уравнение реакции и определено число моль соли: H2SO4 + KOH = KHSO4 + H2O n(Н2SO4) = n(KOH) = n(KHSO4) = 0,19 моль                                                  Ответ: образовалась кислая соль – гидросульфат калия (KHSO4) количеством вещества 0,19 моль.	1
Всего	5 баллов

Задание 3. (10 баллов). От азотной кислоты к алюминату.

Напишите уравнения реакций к схеме превращений:

  HNO₃→X   ^Li→ Y→ Z  ^CO2 → E→ LiAlO₂                                                                         Определите вещества X, Y, Z, E, если известно, что

X – простое вещество,

Y – сложное вещество, твёрдое, при гидролизе образует щёлочь.

Решение:

X – N₂, Y – Li₃N, Z – LiOH, E – Li₂CO₃.

Уравнения реакций:

1) 10Al + 36HNO₃ = 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O

2) N₂ + 6Li = 2Li₃N

3) Li₃N + 3H₂O = 3LiOH + NH₃ (допускается запись NH₃∙H₂O)

4) 2LiOH + CO₂ = Li₂CO₃ + H₂O

5) Li₂CO₃ + Al₂O₃ = 2LiAlO₂ + CO₂

 Каждое уравнение – 2 балла

(если правильные вещества, но не уравнено – 1 балл)

 Всего 10 баллов

 Задание  4. (9 баллов)

Смесь оксидов одного и того же металла М обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом образовался раствор голубого цвета и осадок красного цвета массой 0,318 г. Осадок отделили, раствор нейтрализовали, нагрели до 60°С и подействовали на него избытком раствора гидрокарбоната натрия, в результате чего выпал осадок светло-зеленого цвета, а также выделился газ объемом 1,01 л (н.у.). В последнем осадке массовые доли элементов составляют C – 5,43%, O – 36,2%, H – 0,914%, остальное – металл М.

                          1.   Назовите оксиды металла, использованные в эксперименте, укажите их формулы.

                          2.   Установите эмпирическую формулу светло-зеленого осадка, напишите его молекулярную формулу, назовите его. Назовите природный минерал аналогичного состава.

                          3.   Запишите уравнения реакций, описанных в задаче.

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
1.     По цвету раствора, образовавшегося при растворении оксидов в серной кислоте, можно сделать вывод о том, что неизвестный металл М – медь, и для эксперимента была взята смесь ее оксидов: оксид меди (I) Cu2O и оксид меди (II) CuO.	2
2.     Массовая доля меди в светло-зеленом осадке составляет: ω(Cu) = 100 - ω(C) - ω(O) - ω(H) = 100 - 5,43 - 36,2 - 0,914=57,46%. Тогда соотношение между элементами в осадке CuaCbOcHd равно: a : b : c : d = (57,46/64) : (5,43/12) : (36,2/16) : (0,914/1) = = 0,9 : 0,45 : 2,26 : 0,9 =  2 : 1 : 5 : 2. Эмпирическая формула осадка – Cu2CO5H2. Отсюда можно предположить молекулярную формулу осадка Cu2CO3(OH)2– дигидроксокарбонат димеди (ее также можно записать как (CuOH)2CO3 или CuCO3∙Cu(OH)2). Такому составу соответствует минерал малахит.	4
3.     Уравнения реакций: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O, Cu2O + H2SO4(разб.) = CuSO4 + Cu↓ + H2O, 2CuSO4 + 4NaHCO3 = Cu2CO3(OH)2↓ + 2Na2SO4 + 3CO2↑ + H2O.	3
Все элементы ответа записаны неверно	0
Всего	9

Задание 5. (8 баллов) При сгорании газа, не содержащего кислород, выделилось 2,24 л углекислого газа, 1,8 г воды и 3,65 г хлороводорода. Определить формулу сгоревшего вещества.                                                                            

Содержание верного ответа и указания по оцениванию	Баллы
1.Вычислены количества вещества CO2, H2O, HCl: ν(CO2) = V / Vm = 2,24л / 22,4л/моль = 0,1моль ν(Н2О) = m / M = 1,8г / 18г/моль = 0,1моль ν (HCl) = m / M = 3,65г / 36,5г/моль = 0.1моль	3
2.Вычислены количества вещества атомов элементов C, H, Cl: ν(С) =  ν(СО2) = 0,1моль ν(Н) = 2 ∙ ν(Н2О) + ν(НСl) = 2 ∙ 0,1 + 0,1 = 0,3 моль ν(Сl) = ν(HCl) = 0,1моль	3
3.Найдены отношения индексов  х : y : z   : х :y : z = 0,1 : 0,3 : 0,1 = 1 : 3 : 1	1
4.Определена формула вещества: CH3Cl	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Всего	8

Максимально за работу  42 балла.

 Источники:

1. Химия: сборник олимпиадных задач. Школьный, муниципальный, региональный этапы. 9-11 классы: учебно-методическое пособие/ Под ред. В.Н. Доронькина.-Изд. 4-е.- Ростов н/Д: Легион, 2013.-280 с.

2.Всероссийская олимпиада школьников по химии [Электронный ресурс] http://vos.olimpiada.ru/.  

http://vos.olimpiada.ru/upload/files/Arhive_tasks/2017-18/school/chem/tasks-chem-10-msk-sch-17-8.pdf

http://vos.olimpiada.ru/upload/files/Arhive_tasks/2017-18/school/chem/ans-chem-10-msk-sch-17-8.pdf

http://vos.olimpiada.ru/upload/files/Arhive_tasks/2016-17/school/chem/ans-chem-10-msk-sch-16-7.pdf

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

ПО ХИМИИ. 2018–2019 уч. г.

ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС.

Задание 1. Десять порошков

В десяти пронумерованных стаканах выданы порошки следующих веществ:

медь, оксид меди(II), древесный уголь, красный фосфор, сера, железо, хлорид

натрия, сахар, мел, малахит (оснóвный  карбонат меди(II)). Ученики исследовали свойства выданных порошкообразных веществ, результаты своих наблюдений представили в таблице.

Номер стакана	Цвет исследуемого вещества	«Поведение» порошка   при помещении его  в стакан с водой	Изменения, наблюдаемые при нагревании исследуемого порошка в ложечке с помощью спиртовки
1.	белый	тонет в воде, постепенно растворяется	практически не изменяется
2.	белый	тонет в воде, постепенно растворяется	плавится, темнеет, постепенно обугливается
3.	белый	тонет в воде, не растворяется	практически не изменяется
4.	жёлтый	частички плавают на поверхности воды, не растворяются	плавится, горит голубоватым пламенем
5.	красный	тонет в воде, не растворяется	постепенно чернеет
6.	тёмно- красный	тонет в воде, не растворяется	горит ярким белым пламенем
7.	зелёный	тонет в воде, не растворяется	постепенно чернеет
8.	тёмно-серый	тонет в воде, не растворяется	темнеет, частички в пламени раскаляются
9.	чёрный	частички плавают на поверхности воды,  не растворяются	начинает тлеть
10.	чёрный	тонет в воде, не растворяется	практически не изменяется

1. Определите, в каком по номеру стакане находится каждое из веществ, выданных для исследования. Ответ обоснуйте.

2. Какие из выданных веществ реагируют с соляной кислотой с выделением

газа? Составьте соответствующие уравнения реакций.

3. Известно, что плотность веществ, находящихся в стаканах № 4 и № 9,

больше плотности воды, т. е. эти вещества должны тонуть в воде. Однако

порошки этих веществ плавают на поверхности воды. Предложите возможное   объяснение этому факту.

4. Известно, что три выданных вещества проводят электрический ток. Какие

это вещества? Раствор,  какого вещества проводит электрический ток?

(10 баллов)

Задание 2. Оксид серы (VI) массой 8 г растворили в 110 г 8%-ной серной кислоты. Какая соль,  и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 10,6 г гидроксида калия?                                     (5 баллов)        

Задание 3. От азотной кислоты к алюминату.

Напишите уравнения реакций к схеме превращений:

  HNO₃→X   ^Li→ Y→ Z  ^CO2 → E→ LiAlO₂              

Определите вещества X, Y, Z, E, если известно, что

X – простое вещество,

Y – сложное вещество, твёрдое, при гидролизе образует щёлочь.  (10 баллов)

Задание 4.

Смесь оксидов одного и того же металла М обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом образовался раствор голубого цвета и осадок красного цвета массой 0,318 г. Осадок отделили, раствор нейтрализовали, нагрели до 60°С и подействовали на него избытком раствора гидрокарбоната натрия, в результате чего выпал осадок светло-зеленого цвета, а также выделился газ объемом 1,01 л (н.у.). В последнем осадке массовые доли элементов составляют C – 5,43%, O – 36,2%, H – 0,914%, остальное – металл М.

1.Назовите оксиды металла, использованные в эксперименте, укажите их формулы.

2.Установите эмпирическую формулу светло-зеленого осадка, напишите его молекулярную формулу, назовите его. Назовите природный минерал аналогичного состава.

3.Запишите уравнения реакций, описанных в задаче.                      (9 баллов)

 Задание 5. При сгорании газа, не содержащего кислород, выделилось 2,24 л углекислого газа, 1,8 г воды и 3,65 г хлороводорода. Определить формулу сгоревшего вещества.                            (8 баллов)

Максимально за работу  42 балла.