V Соросовская Олимпиада. Химия, III тур, 9 класс

День 1

III-9-1. Соединение X, образованное элементами № 1 и № 7, реагирует с соединением Y, образованным элементами №7 и № 8.

1. Напишите возможные уравнения реакций (не более 5).

2. Какая пара X-Y больше всего подходит для использования в качестве ракетного топлива? Обоснуйте ваш ответ.

III-9-2. Для оценки качества смазочного масла (жидкая смесь предельных углеводородов) необходимо знать содержание в нем примеси воды.

1. Предложите два разных химических способа количественного определения содержания воды в масле. Напишите уравнения соответствующих реакций.

2. Опишите предложенную вами методику анализа (оборудование, порядок операций) и расчета содержания воды.

III-9-3. При сгорании на воздухе 4,2 г серебристо-белого металла M получилось 6,0 г твердого продукта P. При внесении P в воду, подкрашенную фиолетовым лакмусом, продукт частично растворился и цвет раствора стал синим, а при нагревании этого раствора выделилось около 2,23 л газа (н.у.) с резким запахом.

1. Какой газ выделился из раствора при нагревании?

2. Определите сгоревший металл M.

3. Напишите уравнения всех упомянутых реакций.

4. Вычислите количественный состав твердого продукта P (массовые доли веществ в %).

III-9-4. В зеленых растениях осуществляется фотосинтез – получение глюкозы и кислорода под действием света:

6CO2 + 6H2 O + 2900 кДж = C6H12O6 + 6O2
солнечная
энергия		 глюкоза

Один квадратный метр зеленых листьев в умеренном климате за день поглощает в среднем 20000 кДж солнечной энергии. Около 1,2% поглощенной энергии расходуется на фотосинтез. Суточная потребность человека в энергии – около 10000 кДж, в кислороде – около 700 г.

1. Вычислите, сколько квадратных метров зеленых растений нужно для обеспечения человека:

а) энергией (считая, что с глюкозой человек получит всю запасенную растением энергию);

б) кислородом.

2. Почему для обеспечения человека реально нужна большая площадь зеленых растений?

III-9-5. В 4239 году жители планеты Земля к 1000-летию со Дня Первого Контакта с инопланетной цивилизацией решили сделать линию связи длиною 1,32 парсека между Солнечной системой и системой alpha.lc.gif (53 bytes) -Центавра (1 парсек = 3,08times.gif (49 bytes)1016 м). В качестве материала для проводов выбрали карбин – аллотропную модификацию углерода с линейными молекулами.

1. Рассчитайте, хватит ли для этого разведанных месторождений угля (1,2times.gif (49 bytes)1012 т), если линия связи состоит из двух цепочек атомов углерода. Диаметр атома углерода (длину одного звена) примите равным 0,15 нанометра.

2. Какова максимальная длина цепочки, которую можно создать из атомов углерода, содержащихся в земном угле?

III-9-6. Навеску 23,4 г вещества А прокалили без доступа воздуха. В результате было получено 18,2 г красно-оранжевого вещества В, а также собрано 4,48 л NH3 и 1,8 г H2O. После этого с веществом В провели алюмотермию и получили 17 г оксида алюминия и королек (металлический слиток) вещества С.

Если в солянокислый раствор вещества А бросить несколько гранул цинка, то можно будет увидеть один за другим следующие цвета: желтый, зеленый, голубой, зеленый, фиолетовый.

1. Определите вещества А-С. Напишите уравнения реакций.

2. К каким степеням окисления С может относиться каждый цветовой переход?

V Соросовская Олимпиада. Химия, III тур, 9 класс

День 2

III-9-7. На дверях некоторых химических лабораторий есть предупреждающая надпись: "Водой не гасить!". Это значит, что при пожаре в этих лабораториях нельзя применять воду и пенные огнетушители.

1. Приведите примеры (не более трех) химических реакций горения, которые ускоряются в присутствии воды. Напишите соответствующие уравнения.

2. Чем можно гасить пожар в таких лабораториях?

III-9-8. В работе нервной системы человека участвуют до 50 триллионов (50 times.gif (49 bytes)1012)синапсов – точек, где происходит передача информации между нервными клетками. Чтобы заблокировать один синапс, может быть достаточно одной молекулы морфина C17H19O3 N. Морфин в организме образуется из диацетилморфина – героина, C21H23O5N.

1. Определите массу героина, которая может быть достаточна для блокировки всех синапсов (гибель организма).

2. Объясните, почему реальная смертельная доза наркотика больше полученного вами значения.

3. Почему уже с первой дозы героина может возникнуть зависимость человека от этого вещества?

III-9-9. В 100 г воды растворили 5 г вещества A. Ту же операцию повторили с новой порцией воды и 5 г вещества B. Затем в такой же порции воды растворили 5 г вещества C. В первом случае массовая доля растворенного вещества оказалась равной a%, во втором – меньше a%, в третьем – больше a%.

1. Определите возможное значение a. Приведите расчетную формулу и пример вещества A.

2. Приведите пример веществ B и C, которые содержат тот же элемент, что и A, но дают возможно большую разницу в массовых долях растворенного вещества.

III-9-10. Хорошо растворимую соль массой 1,200 г растворили в 20 мл воды. Раствор разделили на две равные части. К первой части раствора прилили избыток раствора нитрата бария, при этом выпало 1,166 г осадка, не растворимого в кислотах. Ко второй части сразу добавили избыток безводного карбоната натрия, при этом выделилось около 40 мл газа (н.у.).

1. Определите состав исходной соли, напишите уравнения реакций.

2. Какой максимальный объем газа может выделиться из второй части раствора, если карбонат натрия добавлять понемногу до прекращения реакции?

III-9-11. При растворении белого порошка А в неокрашенной жидкости В получается жидкость голубого цвета, из которой при добавлении вещества С выпадает осадок D и остается сине-зеленая жидкость. При прокаливании осадка D с черным веществом Е получается вещество F, которое в присутствии следов солей тяжелых металлов светится в темноте после предварительного освещения. Из 3,20 г A может быть получено 4,66 г D.

При пропускании избытка газа G через сине-зеленую жидкость она приобретает насыщенный синий цвет.

1. Что происходит при взаимодействии А и В ?

2. Что получится, если в сине-зеленую жидкость пропускать газ H малыми порциями при перемешивании?

3. Напишите формулы веществ A–G.

4. Напишите уравнения всех упомянутых химических реакций.

III-9-12. На планете Q средняя температура составляет -60оС, самая распространенная жидкость на ней – аммиак. На ее спутнике W средняя температура -100оС, там наиболее распространенным жидким веществом является хлороводород.

1. Напишите схемы самоионизации жидкого аммиака и жидкого хлороводорода (по аналогии с водой).

2. Приведите примеры веществ, растворы которых являются кислотами и щелочами а) в аммиаке; б) в хлороводороде.

3. Напишите пример реакции нейтрализации, которая может протекать: а) на Q ; б) на W . Укажите вещество, которое является солью в каждом случае.

4. Вода, участвуя в жизненном цикле земных организмов, является и одним из продуктов окисления органических веществ. Что могло бы выступить в качестве окислителя – участника органической реакции: а) на Q ; б) на W ?