Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского

Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского
Шестая Брянская корпоративная региональная олимпиада учащейся молодёжи
Химия. Очный тур. 2014 год (условия задач и решения)
9 класс
Условия задач
Задача 1
В 200 мл раствора азотной кислоты с массовой долей растворенного вещества 20 % (=1,115 г/мл)
внесли навеску оксида магния, в результате реакции с которым массовая доля кислоты
уменьшилась четыре раза. Определите массу оксида металла, а также массовые доли всех
веществ в растворе после завершения реакции. (5 баллов)
Задача 2
В кислородном баллоне после заправки находится 40 л кислорода под давлением 150 атм при
температуре 15 0С. Сколько кубических метров воздуха (н.у.) нужно переработать в
промышленной установке для получения такого количества кислорода? Степень извлечения
кислорода из воздуха 98 %. Приведите уравнения реакций получения кислорода в лаборатории
разложением перманганата калия и оксида ртути (II). В каком массовом отношении нужно взять
эти вещества для получения одинакового количества кислорода. (5 баллов)
Задача 3
Напишите
уравнения
реакция соединения
→
реакций,
реакция соединения
𝑋 →
соответствующих
реакция обмена
У→
следующей
реакция соединения
𝑍→
схеме:
реакция соединения
𝑇→
𝐶𝑢
𝑍
Укажите условия их протекания. (5 баллов)
Задача 4
Учитель предложил школьникам для решения задачу: «Смесь меди и оксида меди (II) массой 10,0
г обработали избытком соляной кислоты и получили 13,5 г соли. Какова массовая доля меди в
смеси?». К учителю подошли два ученика: Вова и Дима. У каждого был свой ответ. У Дмитрия 20
%, а у Владимира 84 %. «Молодец Дима – сказал учитель, - можно идти сдавать ЕГЭ на 100
баллов». «А с тобой Вова, нам ещё работать и работать, ведь у тебя впереди корпоративная
олимпиада по химии в БГУ».
1) Почему у обоих учеников ответы разные, но оба правильные? Приведите варианты
решения этой задачи Димы и Вовы. Что именно расчитывал капждый из учеников, решая
эту задачу?
2) Почему учитель предложил Диме готовиться к ЕГЭ, а Вове к олимпиаде?
Задача 5
При добавлении раствора йодида калия к раствору хлорида меди (II) ученик получил раствор
коричневого цвета и осадок. При добавлении к полученному раствору крахмала выпал осадок
тёмно-синего цвета. Обработав полученное после сливания растворов йодида калия и хлорида
меди (II) содержимое раствором тиосульфата натрия, он обнаружил обесцвечивание раствора, а
на дно пробирки осел осадок белого цвета. Добавив к нему концентрированную азотную кислоту,
он получил бурый осадок, который растворился в избытке азотной кислоты. Запишите уравнения
всех протекающих реакций. (5 баллов)
Решения
Задача 1
MgO + 2HNO3  Mg(NO3)2 + H2O Масса раствора кислоты составляет 200∙1,115 = 223 (г),
масса растворенного вещества азотной кислоты 223∙0,2 = 44,6 (г), количество вещества
азотной кислоты 44,663 = 0,708 (моль). (1 балл) Пусть количество вещества оксида
магния равна x (моль), тогда его масса 40х (г), масса кислоты, вступившей в реакцию 2х∙63
= 126х (г), масса образовавшегося нитрата магния 164х (г). масса оставшейся азотной
кислоты
44,6
–
126х
(г).
Масса
раствора
после
реакции
223 + 40х (г). Составляем уравнение: (44,6 – 126х)(223 + 40х) = 0,05; (1 балл) откуда х =
0,2613 моль. (1 балл)
Массовая доля нитрата магния будет равна
(148∙0,2613)(223+40∙0,2613) = 38,67223,45 = 17,31 %. (1 балл) Массовая доля азотной
кислоты будет равна 20% 4 = 5%. (1 балл)
Задача 2
Объём кислорода приведённый к нормальным условиям рассчитывается по
объединённому газовому закону PVT = P0V0T0. V0 = (150∙40∙288)(1∙273) = 6329,67 (л). (1
балл)
Объём воздуха равен 6329,670,21 = 30141,3 (л), а при степени извлечения
кислорода 98 % объём воздуха будет равен 30141,30,98 = 30756,4 (л) или около 31 м3. (1
балл)
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2; (1 балл) 2HgO = 2Hg + O2 (1 балл). Как видно из уравнения
реакций на 1 моль кислорода нужно по 2 моль исходных веществ, значит массовые
отношения равны отношению их молярных масс. m(KMnO4):m(HgO) = 158:217 = 1:1,37. (1
балл)
Задача 3
2Сu + O2 = 2CuO (400-500оС, избыток кислорода) (1 балл)
СuO + Cu = Cu2O (1000-1200 оС, сплавление без доступа воздуха) (1 балл)
Cu2O + 2HCl = 2CuCl + H2O (растворение в разбавленной кислоте) (1 балл)
2СuCl + Cl2 = 2CuCl2 (окисление при нагревании до 400 ОС) (1 балл)
СuCl2 + Cu = 2CuCl (нагревание в разбавленной НCl) (1 балл)
Задача 4
Решение Дмитрия:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O (1 балл)
n(CuCl2) = 13,5135 = 0,1 моль = n(CuO); m(CuO) = 0,1∙80 = 8 (г).
ω(Сu) = (10 – 8)10 = 20 %.(1 балл)
Решение Владимира:
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
n(CuCl2) = 13,5135 = 0,1 моль = n(CuO); m(CuO) = 0,1∙80 = 8 (г); m(Cu в CuO) = (8 ∙ 64)80 = 6,4
(г);
m(СuO всего как элемента в смеси) = 6,4 + 2 = 8,4 (г) ω(Сu) = 8,410 = 84 %.(1 балл)
Дмитрий рассчитал массу простого вещества меди в смеси, а Владимир рассчитал
массовую долю элемента меди в смеси. (1 балл)
Решение Дмитрия является правильным и типовым в духе ГИА и ЕГЭ, а решение
Владимира является нестандартным в духе олимпиад. (1 балл)
Задача 5
2СuCl2 + 4KI = 2Cui + I2 + 4KCl (1 балл)
I2 + крахмал = тёмно-синий осадок (качественная реакция на йод) (1 балл)
2CuI + 8HNO3 = 2Cu(NO3)2 + 4NO2 + I2 + 4H2O (1 балл)
I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI (1 балл)
I2 + 10HNO3 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O (1 балл)