Олимпиадные задания по химии 8, 9, 10, 11 классов.
олимпиадные задания по химии (8, 9, 10, 11 класс)

ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАНИЯ 8 КЛАССА

Задание 8-1

Установите соответствие между названием элемента/простого вещества и информацией о нем:

Задание 8-2

Ученица 8 класса Оля Петрова отсканировала некоторые уравнения реакций и выслала их своему однокласснику Мише Иванову. Однако программа для распознавания текста не смогла правильно распознать написанное – вместо латинских букв и индексов она подставляла известные ей русские буквы с близкими начертаниями, а вместо индекса с предшествующей буквой, а также признака реакции выдавала, что могла. В результате Миша получил следующее:

1) 2Нд + 0д = 2Щ0 (смесь 2Нд + 0д называется «гремучий газ»)

2) Ге8 + 2НС1 = Нд8Т + ГeC1д

3) Ге(0Н)д + 2НВг = ГеВг^ + 2Щ0

4) Ауд0 + 2НМ0^ = 2АуМ0^ + Щ0

5) 4Ге8 + 70д = 2Гед0^ + 480д (обжиг Ге8)

6) 80^ + Ма0Н = МаН80у

7) Ге80у + ВаВгд = ГеВгд + Ва80у1

8) Ге + 2НВг = ГеВгд + НдТ

9) 2НС1 + МyСО^ = МyСЦ + Щ0 + С0дТ

10) 280д + 0ц = 280^

Помогите Мише восстановить отсканированный текст. Известно, что в уравнениях 2, 8, 9 указано выделение газа, в уравнении 7 – выпадение осадка.

Задание8-3

Расшифруйте данную цепочку реакций, определите зашифрованные вещества.В скобках указаны их молярные массы.

Известно, что А – пластичное простое вещество красного цвета, Б – газ желто-зеленого цвета,Г– вещество мылкое на ощупь, разъедает ткани,Д – вещество голубого цвета, нерастворимое в воде, Е – вещество черного цвета, Ж – самый легкий газ, З – газ, образующийся при взаимодействии веществ Б и Ж, его раствор содержится в желудке человека.

Составьте уравнения реакций для осуществления данной цепочки превращения. Напишите уравнение получения вещества З из веществ Б и Ж.

Задание 8-4

Первые холодильные установки, появившиеся в XVII столетии, работали с использованием метилового и диэтилового эфира. Позже появились приборы, заправленные аммиаком и сернистым ангидридом. Все названные вещества представляли реальную угрозу здоровью в случае разгерметизации охладительной системы. Именно этот факт заставил многих химиков работать над проблемой создания нового безопасного и эффективного хладагента.Такой был изобретен в 1928 году в США химиком Томасом Мидглеем. Полученное им вещество получило название фреон (русский аналог этого слова – хладон). Химическая формула изобретения – дихлордифторметан. На момент изобретения химики всего мира были уверены в безопасности полученного фреона (позже он получил маркировку R12). Он не взрывался, не горел, не создавал отравляющего эффекта. Этот хладагент добавляли даже в баллончики для дезодорантов и ингаляторов от астмы. Однако позже было выявлено, что такой фреон вызывает истощение озонового слоя.

На данный момент известно более 40 различных фреонов. Среди озонобезопасных фреонов можно назвать фреон R-134A.

1. Определите молекулярную формулу фреона R-134A, если известно, что он состоит из 23,53% углерода, 1,96% водорода, 74,51% фтора. Этот газ тяжелее воздуха в 3,52 раза.

2. Изобразите структурную формулу фреона R-134A, зная, что углерод имеет валентность IV, водород и фтор – валентность I.

3. Определите степень окисления каждого элемента в соединении.

4. Рассчитайте, сколько молекул содержится в порции фреона R-134A массой 306 мг.

Задание 8-5

Ученик 8 класса Миша Иванов сконструировал установку для получения дистиллированной воды и зарисовал ее в тетради для практических работ. К сожалению, он забыл подписать названия оборудования и химической посуды, которые использовал.

1. Помогите Мише, назовите все элементы данной установки.

2. Назовите метод разделения смесей, лежащий в основе работы данной установки. Какой тип смесей разделяют данным методом?

3. Выберите те смеси, которые можно разделить на компоненты данным методом: нефть, молоко, воздух, вода с бензином, вода с ацетоном, почва, кровь, водопроводная вода.

ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАНИЯ 9 КЛАССА

Задание 9-1

Смесь Mg3P2 и MgHPO4 содержит 2,408·1023 атомов фосфора и 3,01·1023 атомов магния. Найдите массовую долю Mg3P2 в смеси.

Задание 9-2

Существует несколько способов собирания газов в лаборатории – вытеснением воды и вытеснением воздуха (рис. 1, рис. 2, рис. 3).

Ученик 9 класса Петя Иванов для получения и собирания аммиака подготовил прибор как на рисунке 1, но газ в пробирке-приемнике так и не появился.

1) Объясните, почему у Пети не удался опыт. Составьте уравнение реакции получения аммиака в лаборатории из твердых веществ. Подберите правильные прибор для получения и собирания аммиака, обоснуйте свой выбор.

2) Какие газы и с помощью каких реакций можно получать в приборе, который собрал Петя (рис. 1)? Приведите три примера. Составьте уравнения предложенных вами реакций.

3) Соотнесите формулу газа с его названием и всеми возможными способами собирания.

Задание 9-3

Ученица 9 класса Аня Пуговкина при выполнении проекта к уроку по финансовой грамотности «Коммунальные услуги и платежи» выяснила, что ее семья за прошедший месяц потратила 2 м3 природного газа (в перерасчете на н.у. 1,863 м3). Аня решила рассчитать, сколько тепловой энергии получила семья и сколько углекислого газа выделилось в воздух квартиры.

1) Учитывая, что природный газ на 94% (по объему) состоит из метана СН4, а при полном сгорании 1 моль метана выделяется 891 кДж теплоты, помогите Ане рассчитать, сколько тепла образовалось за месяц в результате горения газа. Составьте термохимическое уравнение горения метана.

2) Определите объем углекислого газа, выделившегося при этом.

Задание 9-4

Перед вами схема превращений веществ:

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ.

Задание 9-5

Однажды вечером в одной из школьных лабораторий города NN лаборант ВасилийИванович обнаружил 4 склянки с растворами, этикетки от которых отклеились и валялись на полу. За короткий промежуток времени, используя только эти растворы, ему необходимо было определить, что находится в каждой склянке и вернуть этикетки на место. Отклеившиесяэтикетки: гидроксид натрия, соляная кислота, поташ, сульфат алюминия.

Восстановите ход рассуждений Василия Ивановича при проведении анализа растворов в склянках. Решение представьте в виде таблицы с указанием цветов осадков и наблюдаемых явлений. Напишите уравнения всех возможных реакций в молекулярном и ионном видах.

ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАНИЯ 10 КЛАССА

Задача 10-1

Зубная паста, в состав которой входит фтор имеет большую популярность. Данная паста предназначена для снижения риска развития кариеса, так как фторид препятствует бактериям нарушать зубную эмаль. Результатом регулярного применения зубных паст с фторидами является существенное снижение риска развития кариеса. При этом важно помнить, что переизбыток фтора может приводить к флюорозу. При данном заболевании зубы становятся крапчатыми, они теряют природную гибкость и эластичность, становятся ломкими. Более того переизбыток фторида натрия негативно отражается на нервной и кровеносной системе. Поэтому пациентам с заболеваниями почек или сахарным диабетом рекомендуется применять пасты и гели по рекомендации специалистов и не превышать норму.

На Российском рынке встречаются два типа зубных паст со фтором. Семья Семёновых используют два вида зубной пасты с фтором: в первом виде зубной пасты активным веществом является монофторфосфат натрия, а во втором фторид натрия.

1. Напишите электронную конфигурацию атома фтора. Укажите число протонов и нейтронов в его ядре.
2. Зубная паста «Новый жемчуг. Фтор» содержит в своем составе монофторфосфат натрия с массовой долей 0,76%, а зубная паста «Parodontax с фтором» содержит 0,31% фторида натрия. Рассчитайте какая паста эффективнее борется с кариесом.
3. Рассчитайте число атомов фтора, содержащихся в 100 г данных зубных паст.

Задача 10-2

Во время Великой Отечественной Войны аэростаты использовали в качестве оборонного и защитного оружия. Они были похожи на дирижабли и преграждали путь вражеским самолётам на высоте 4000 - 4500 м, что мешало противнику чётко и беспрепятственно сбрасывать бомбы. При взаимодействии самолёта противника с тросом аэростата, вражеский самолёт повреждается или уничтожается взрывным зарядом, который могли прикрепить к тросу, (но иногда не прикрепляли). Аэростаты в период Великой Отечественной Войны только заправляли чистым водородом. Один трос присоединял два, а иногда даже три сферы, это позволяло повысить уровень взлёта аэростата. В небе эта конструкция располагалась в произвольном порядке.  

1.  В блокадном Ленинграде на одном из химических заводов водород добывали железопаровым способом. При этом способе водяной пар пропускали через раскалённое железо. Напишите уравнение химической реакции, лежащее в основе данного способа.
2.  Рассчитайте, сколько необходимо взять железа, содержащее 7,8% примесей для наполнения одного аэростата объёмом 930 м3, если с учётом подъёмной силы на 100 м3 воздуха требуется 6,9 кг водорода.
3. Рассчитайте, какой объем водорода при н.у. и сколько молекул водорода будет содержаться в указанном аэростате.

Задача 10-3

При сжигании смеси, состоящей из равного количества алкена и алкана, с одинаковом числом атомов углерода в структурах молекул, выделилось 14,97 л углекислого газа. Объем углекислого газа измерялся при давлении 99,3 кПа и температуре 25 0С. Такое же количество смеси может обесцветить 40 г 40%-ного раствора брома.

1. Определите, качественный состав исходной смеси и напишите структурные формулы алкана и алкена, образующих смесь.

2. Вычислите массовые доли алкана и алкена в исходной смеси.

3. Вычислите плотность смеси (г/л) при нормальных условиях.

Задача 10-4

После летних каникул юные химики обнаружили в кабинете химии 5 бюксов с бесцветными кристаллическими веществами без этикеток. Для идентификации веществ химики приготовили насыщенные при комнатной температуре растворы данных веществ и провели с ними ряд экспериментов. Результаты которых они занесли в таблицу.

Таблица

Примечание: р-р – раствор, ↑ - газовыделение, ↓ - осадок, Н+ - подкисленный раствор.

1. Определите, что могло содержаться в бюксах (1-5), учитывая, что растворы 1-3 окрашивают пламя газовой горелки в желтый цвет, а растворы 4 и 5 практически не меняют окраски пламени, придавая ему слабый фиолетовый оттенок. Напишите названия веществ.

2. Напишите уравнения реакций, использованных для определения веществ.

Задача 10-5

Ниже приведены схемы превращений соединений А–Д, содержащих хром. Приведите формулы соединений А–Д и напишите уравнения реакций (1–6). Для уравнения 4 расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАНИЯ 11 КЛАССА

Задача 11-1

В прессе ошибочно утверждается, что консервант D токсичен, вызывает гормональные сбои или даже рак. На самом деле D в применяемых дозах совершенно безвреден для человека, что было подтверждено многократными исследованиями и более чем столетней практикой консервирования пищи. Консервант D можно получить по следующей схеме:

Расшифруйте схему синтеза и определите строение вещества D, если известно, что оно не вступает в реакцию серебряного зеркала, а при бромировании в присутствии FeBr3 образует преимущественно одно монобромпроизводное.

1. Напишите уравнения реакций, описанных в задаче и установите структурные формулы соединений А - D.

2. Для соединений А - D приведите названия по систематической номенклатуре.

3. Составьте схему электронного баланса для превращения В в С.

4. Напишите уравнение реакции бромирования D.

Задача 11-2

При электролизе раствора нитрата хрома (III) выделилось 26 г хрома, который сожгли в хлоре. К продукту постепенно добавляли 40%-ный раствор гидроксида натрия (плотность раствора 1,4 г/мл). Выпавший в начале осадок потом полностью перешел в раствор.

1.Запишите уравнения реакций.

2. Укажите количество анодного и катодного  продукта (моль).

3.Расчитайте объем раствора щелочи, затраченный на перевод в раствор выпавшего осадка.

Задача 11-3

Пропускание смеси этена, этана и пропилена через 400 г 10% раствора брома уменьшает исходный объём на 5,6 л (н.у.). При этом образуется 49,1 г осадка. При сжигании такого же объёма смеси образуется 23,52 л  углекислого газа, а на гидрирование смеси затрачивается 5,6 л (н.у.) водорода (конечный объём этана составляет 6,72 л). Установите объёмную долю каждого компонента в смеси.

Задача 11-4

После летних каникул юные химики обнаружили в кабинете химии 5 бюксов с бесцветными кристаллическими веществами без этикеток. Для идентификации веществ химики приготовили насыщенные при комнатной температуре растворы данных веществ и провели с ними ряд экспериментов. Результаты которых они занесли в таблицу.

Таблица

Примечание: р-р – раствор, ↑ - газовыделение, ↓ - осадок, Н+ - подкисленный раствор.

1. Определите, что могло содержаться в бюксах (1-5), учитывая, что растворы 1-3 окрашивают пламя газовой горелки в желтый цвет, а растворы 4 и 5 практически не меняют окраски пламени, придавая ему слабый фиолетовый оттенок. Напишите названия веществ.

2. Напишите уравнения реакций, использованных для определения веществ.

Задача 11-5

Ниже приведены схемы превращений соединений А–Д, содержащих хром. Приведите формулы соединений А–Д и напишите уравнения реакций (1–6). Для уравнения 4 расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.