ЗАДАЧІ ІІ ЕТАПУ ОЛІМПІАДИ З ХІМІЇ 2008/2009 Н. Р.

8 клас

1. Поясніть, чому дистильована вода в усіх країнах має однакові властивості, а у води, яку взяли з різних річок, деякі властивості − різні. (6 балів)

2. Порошок масою 5 г розчинили в невеликій кількості води. При охолодженні з розчину випало 3 г кристалів. Вони були відфільтровані та знову розчинені в такому ж об’ємі гарячої води; тепер, при охолодженні, випало 2,9 г кристалів. Чи був досліджений порошок чистою речовиною або сумішшю? Відповідь поясніть. (6 балів)

3. Маємо три зразки золота, алюмінію та льоду однакового об’єму. Густина золота − 19,3 г/см3, алюмінію − 2,7 г/см3, льоду − 0,9 г/см3. У якому із зразків міститься найбільша кількість атомів? (8 балів)

4. У 1819 р. шведський учений Йенс Якоб надрукував таблицю атомних мас (відносних атомних мас), у якій для Оксигену було прийнято значення 100. Які чисельні значення повинні бути приписані атомним масам Гідрогену, Карбону, Сульфуру, якщо виходити із зазначеної величини для Оксигену? (8 балів)

5. Щоб отримати цей оксид у твердому вигляді, достатньо взяти його в рідкому стані і … вилити прямо в паперовий пакет. Отримаємо білий порошок, з яким добре знайомі продавці морозива. Цей оксид чесно слугує людям: його добре знають ті, хто хоча б одного разу користувався вогнегасником або пив газовану воду. А голландський учений Ян Батист Ван Гельмонт у 1620 році назвав цей оксид «лісовий дух». Що це за речовина? Поясніть принцип використання цього оксиду у вогнегасниках та газованій воді. (8 балів)

9 клас

1. Чи можна з однієї простої речовини отримати іншу просту речовину? Відповідь підтвердити конкретними прикладами. (6 балів)

2.Один із найвідоміших дослідів в історії хімії був таким:

Шведський помічник аптекаря Карл Шееле вніс шматок фосфору, що горів, у колбу, заповнену повітрям, і закрив її пробкою. По завершенні горіння та охолодженні колби він розмістив її отвором донизу в посудину з водою та відкрив пробку. Вода піднялась у колбу, заповнивши її на 1/5 об’єму. Так Шееле дізнався, що повітря, яке раніше вважалося простою речовиною, складається із двох основних компонентів: кисню та азоту. Що змінилося б у спостереженнях Шееле, якщо б замість фосфору він використав сірку?

Відповідь поясніть відповідними рівняннями реакцій.  (6 балів)

3. Газ, що виділився при взаємодії цинк сульфіду з надлишком хлоридної кислоти, змішали з газом, одержаним при термічному розкладі калій перманганату. Для утвореної газової суміші створили умови, за яких відбулася реакція. Об’єм одержаного газу виявився на 33,6 л (н.у.) меншим від об’єму вихідної газової суміші. Яку масу цинк сульфіду використали для реакції? (8 балів)

4. Елемент А, розміщений у третьому періоді періодичної системи елементів Д.І.Менделєєва, утворює з елементом Х сполуку АХ3, а з елементом У – сполуку АУ5. Елементи Х і У утворюють сполуку ХУ, розчин якої забарвлює лакмус у червоний колір. Якщо доливати до ХУ розчин аргентум нітрату, випадає білий осад, що містить 75,27% Аргентуму. Визначте елементи А, Х, У. Напишіть їх електронні конфігурації. (8 балів)

5. Напишіть рівняння реакцій, за якими можна здійснити такі перетворення:

Н2 → Н2S → SО2 → SO3 → H2SO4 → SО2 → MgSO3

Укажіть умови, необхідні для перебігу кожної реакції. Кожне перетворення відбувається в одну стадію. (8 балів)

10 клас

1. У невдалого хіміка на лабораторному столі зайнявся магній. Не замислюючись, хімік схопив вуглекислий вогнегасник, спрямував його на полум’я та натиснув на важіль. Але магній продовжував горіти як ні в чому не бувало. Тоді хімік почав засипати палаючий магній річним піском. Проте полум’я навіть стало яскравіше. Хімік був у розпачі: пожежа не припинялася. Щоб ви зробили на його місці? Поясніть, чому хіміку не вдалося таким чином загасити пожежу? (6 балів) 

2. Коли вчитель хімії отримав для шкільної виставки зразки трьох металів – алюмінію, цинку і срібла, виявилось, що етикетки загублені. Що робити? За допомогою напилку були отримані порошки кожного з металів, а потім проведено їх випробування концентрованою хлоридною і нітратною кислотами та концентрованим водним розчином натрій гідроксиду. Результати спостережень учитель заніс до таблиці (знак «+» означає, що реакція протікає, знак «-» – відсутність реакції):

Номер зразка металу

Реагенти

нітратна кислота

хлоридна кислота

натрій гідроксид

1

+

2

+

+

3

+

+

+

Які метали позначені в таблиці номерами 1,2,3? Напишіть усі рівняння реакцій. (6 балів)

3. Газ А, що утворився при каталітичному окисненні киснем амоніаку об’ємом 33,6 л (н.у.), окислився на повітрі з утворенням речовини Б. Речовину Б розчинили у присутності кисню у 200 мл води. Розрахуйте масову частку (%) речовини Д в одержаному розчині. Вважати вихід речовин: А – 70%, Б – 90%, Д – 100%. ( 8 балів)

4. Гарячий розчин натрій нітрату масою 400 г з масовою часткою розчиненої речовини 39% охолодили до кімнатної температури. При цьому частина речовини випала в осад, і його масова частка в розчині склала 25%. Яка маса розчину після охолодження? Яка маса натрій нітрату випала в осад? (8 балів) 

5. За високої температури проста речовина Х реагує з газом Y, при цьому утворюється газоподібна сполука V, що має запах тухлих яєць та горить на повітрі блакитним полум’ям, утворюючи газ Z об’ємом 8 л (н. у.). Назвіть речовини X, Y, V, Z та визначте масу взятої для реакції речовини Х. (8 балів)

11 клас

1. Хіміку, який закінчив інститут багато років тому, поставили питання: «Чому в нітратній кислоті ступінь окиснення Нітрогену дорівнює п’ять, а валентність – чотири?». «Бути такого не може, це помилка! Валентність Нітрогену дорівнює п’яти!» − подумав він, але промовчав.

А. Що таке ступінь окиснення і валентність?

Б. І справді, яка валентність і ступінь окиснення Нітрогену в нітратній кислоті?

В. Зобразіть графічну формулу нітратної кислоти. (6 балів)

2. Чи можна з однієї складної речовини отримати іншу складну речовину з таким же якісним та кількісним складом? Відповідь підтвердити конкретними прикладами. (6 балів)

3. Визначте молекулярну формулу вуглеводню, якщо відносна густина його пари за воднем дорівнює 36, а масова частка Карбону становить 83,3%. Наведіть приклади всіх ізомерів цієї речовини, назвіть їх. (6 балів)

4. Гази, які отримали при термічному розкладанні 27,25 г суміші нітратів натрію і купруму (II), пропустили крізь 115,2 мл води. При цьому 1,12 л газу (н. у.) не поглинулося. Визначте масову частку речовин у вихідній суміші і масову частку речовини в розчині, який отримали після поглинання газів. (8 балів)

5. Для повного розчинення 24 г гідроксиду тривалентного металу потрібно 147 г розчину сульфатної кислоти з масовою часткою кислоти 10 %. Визначте гідроксид металу. Яка сіль утвориться? Яка її маса? (8 балів)

6. Як із неорганічних речовин одержати етилбутаноат? Напишіть рівняння реакцій та вкажіть умови перебігу реакцій. Назвіть усі проміжні продукти. (8 балів)