|
Всероссийская олимпиада школьников I (школьный) этап Химия 2011 г. 9 класс
Всероссийская олимпиада школьников
I (школьный) этап
Химия 2011 г.
9 класс
Общее время выполнения работы – 2,5 часа.
Задание 1.
Причиной образования смога – опасного для здоровья тумана – считают большое количество выхлопных газов автомобилей при высокой влажности воздуха. В смоге присутствует ядовитый диоксид, в состав которого входит элемент Х. Диоксид получается по реакции монооксида элемента Х с атомарным кислородом, источником которого являются молекулы вещества Y.
Определите элемент Х и формулы монооксида и диоксида элемента Х, вещество Y.
Каким образом образуется атомарный кислород? Под действием чего в атмосфере образуются радикалы?
Напишите два уравнения реакций образования диоксида Х из монооксида.
Рассчитайте скорость реакции образования диоксида Х, если через 5 минут после ее начала концентрация диоксида Х стала равна 0,05 моль/л, а через 20 минут – 0,08 моль/л.
Количество баллов –10
Задание 2.
Сточные воды химического комбината вполне отвечают санитарным нормам по содержанию азотной кислоты (30 мг/л). Объем промышленных стоков, содержащих азотную кислоту, составляет ежесуточно 75 м3.
Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию азотной кислоты в этих стоках (плотность раствора 1 г/мл).
Чему равна кислотность раствора азотной кислоты?
Сколько азотной кислоты уходит в канализацию с комбината ежесуточно?
Какой объем известковой воды, с массовой долей гидроксида кальция 5% (пл. = 1 г/мл), нужно добавить для полной нейтрализации азотной кислоты?
Количество баллов – 10
Задание 3.
Расставьте коэффициенты в схеме:
FeS2 + HNO3 (конц.) → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
методом электронного баланса. Укажите процессы окисления и восстановления, назовите окислитель(и) и восстановитель(и).
Запишите уравнение этого процесса в полной и сокращенной ионной формах.
Количество баллов – 10
Задание 4.
Серебристо-белое легкое простое вещество «А», обладающее хорошей тепло- и электропроводностью, бурно реагирует с темно-фиолетовым простым веществом «В».
После растворения продукта в избытке щелочи и пропускания через образовавшийся раствор газа «С» выпадает белый осадок, растворимый как в кислотах, так и щелочах.
1) Назовите вещества «А», «В» и «С».
2) Напишите уравнения перечисленных реакций.
Количество баллов – 10
Задание 5.
В пяти пронумерованных пробирках находятся разбавленные растворы веществ: хлорида натрия, гидроксида бария, карбоната натрия, сульфата натрия, азотной кислоты.
1) Как, не используя дополнительных реагентов, определить, в какой пробирке находится каждое из веществ?
2) Составьте таблицу мысленного эксперимента.
3) Запишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
4) Укажите признаки реакций, используя следующие обозначения:
↓ - осадок, ↑ - газ, ≠ - нет взаимодействия, ± Q – тепловой эффект.
Количество баллов – 10
Всероссийская олимпиада школьников
I (школьный) этап
Химия
9 класс
Критерии проверки 2011 г.
Задание 1.
Причиной образования смога – опасного для здоровья тумана – считают большое количество выхлопных газов автомобилей при высокой влажности воздуха. В смоге присутствует ядовитый диоксид, в состав которого входит элемент Х. Диоксид получается по реакции монооксида элемента Х с атомарным кислородом, источником которого являются молекулы вещества Y.
Определите элемент Х и формулы монооксида и диоксида элемента Х, вещество Y.
Каким образом образуется атомарный кислород? Под действием чего в атмосфере образуются радикалы?
Напишите два уравнения реакций образования диоксида Х из монооксида.
Рассчитайте скорость реакции образования диоксида Х, если через 5 минут после ее начала концентрация диоксида Х стала равна 0,05 моль/л, а через 20 минут – 0,08 моль/л.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
|
Баллы
|
1) Элемент Х – азот, диоксид – NO2 , монооксид - NO, вещество Y – О3(озон).
|
4
|
2) Уравнение реакции образования атомарного кислорода: О3 = О2 + О
Радикалы образуются под действием ультрафиолетового излучения.
|
0,5
0,5
|
3) Уравнения реакций образования диоксида: NO + О = NO2 (1)
NO + О3 = NO2 + О2 (2)
|
2
|
4) Расчет скорости реакции образования диоксида Х: скорость ν = ∆C /∆τ;
скорость ν = (0,05 – 0,08) : (5 – 20) = 0,002 : 60 = 3,3 · 10-5(моль/л·сек).
|
1
2
|
Все элементы ответа записаны неверно
|
0
|
Максимальный балл
|
10
|
Задание 2.
Сточные воды химического комбината вполне отвечают санитарным нормам по содержанию азотной кислоты (30 мг/л). Объем промышленных стоков, содержащих азотную кислоту, составляет ежесуточно 75 м3.
Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию азотной кислоты в этих стоках (плотность раствора 1 г/мл).
Чему равна кислотность раствора азотной кислоты?
Сколько азотной кислоты уходит в канализацию с комбината ежесуточно?
Какой объем известковой воды, с массовой долей гидроксида кальция 5% (плотность = 1 г/мл), нужно добавить для полной нейтрализации азотной кислоты?
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
|
Баллы
|
ω(НNO3) = 0,03 г : 1000 г = 3·10-5 или 3·10-3%
С = m / М · V; С = 0,03 г : (63 г/моль · 1 л) = 4,8·10-4 моль/л
|
1
1
|
2) Кислотность раствора азотной кислоты равна: рН = - lg4,8·10-4 моль/л;
рН = 3,32.
3) Вычислим массу раствора кислоты, которая уходит с комбината ежесуточно: m(р-ра) = 75000 дм3 · 1 кг/дм3 = 75000 кг;
m(НNO3) = 75000 кг · 3·10-5 = 2,25 кг
|
2
1
1
|
4) 2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O
n(HNO3) = 2,25 : 63 = 0, 0357 Кмоль; n(Са(ОН)2 = 0,01786 Кмоль
|
1
1
|
m(Ca(OH)2) = 0,01786 Кмоль · 74 кг/ Кмоль = 1,322 кг.
m(р-ра) = 1,322 кг : 0,05 = 26,433 кг; V(р-ра) = 26,4 л.
|
1
1
|
Все элементы ответа записаны неверно
|
0
|
Максимальный балл
|
10
|
Задание 3.
Расставьте коэффициенты в схеме
FeS2 + HNO3 (конц.) → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
методом электронного баланса. Укажите процессы окисления и восстановления, назовите окислитель(и) и восстановитель(и).
Запишите уравнение этого процесса в полной и сокращенной ионной формах.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
|
Баллы
|
1-ый способ.
FeS2 – S
/ ׀
Fe ׀
\׀
S
Fe+2S2-1 + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + H2S+6O4 + N+2O + H2O
|
1
1
|
F e+2 - 1е → Fe+3
2S-1 – 14e → 2S+6 – 15e - окисление
N+5 + 3e → N+2 ׀ + 3e - восстановление
_____________________________________________________________________
Восстановители: Fe+2, S-1; окислитель: N+5
______________________________________________________________________
FeS2 + 8HNO3 (конц.) → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + 2H2O
______________________________________________________________________
FeS2 + 8Н+ + 8NO3 - (конц.) → Fe3+ + 3NO3 - + 4Н+ + 2SO42- + 5NO + 2H2O
______________________________________________________________________
FeS2 + 4Н+ + 5NO3 - (конц.) → Fe3+ + 2SO42- + 5NO + 2H2O
|
2
______
1
2
1
2
|
Все элементы ответа записаны неверно
|
0
|
Максимальный балл
|
10
|
2-ой способ.
Fe+2S2-1 + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + H2S+6O4 + N+2O + H2O
F eS2 – 15е → Fe3+ + 2S 1 окисление -
N+5 + 3e → N+2 5 - восстановление
|
4
|
Восстановитель: FeS2 ; окислитель: N+5 или NO3 – или НNO3
|
1
|
FeS2 + 8HNO3 (конц.) → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + 2H2O
|
2
|
FeS2 + 8Н+ + 8NO3 - (конц.) → Fe3+ + 3NO3 - + 4Н+ + 2SO42- + 5NO + 2H2O
|
1
|
FeS2 + 4Н+ + 5NO3 - (конц.) → Fe3+ + 2SO42- + 5NO + 2H2O
|
2
|
Задание 4.
Серебристо-белое легкое простое вещество «А», обладающее хорошей тепло- и электропроводностью, бурно реагирует с темно-фиолетовым простым веществом «В».
После растворения продукта в избытке щелочи и пропускания через образовавшийся раствор газа «С» выпадает белый осадок, растворимый как в кислотах, так и щелочах.
1) Назовите вещества «А», «В» и «С».
2) Напишите уравнения перечисленных реакций.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
|
Баллы
|
Вещества: «А» - алюминий, «В» - йод, «С» - СО2
|
3
|
2Al + 3I2 = 2AlI3 ____________________________________________________________________
AlI3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaI
AlI3 + 4NaOH(изб.) = Na[Al(OH)4] + 3NaI
____________________________________________________________________
Na[Al(OH)4] + CO2 = NaHCO3 + Al(OH)3↓ или
2Na[Al(OH)4] + CO2 = Na2CO3 + 2Al(OH)3↓ +Н2О
|
1 ________
2
______
2
|
Al(OH)3 + 3HCl = 2AlCl3 + 3H2O
|
1
|
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
|
1
|
Все элементы ответа записаны неверно
|
0
|
Максимальный балл
|
10
|
Задание 5.
В пяти пронумерованных пробирках находятся разбавленные растворы веществ: хлорида натрия, гидроксида бария, карбоната натрия, сульфата натрия, азотной кислоты.
1) Как, не используя дополнительных реагентов, определить, в какой пробирке находится каждое из веществ?
2) Составьте таблицу мысленного эксперимента.
3) Запишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
4) Укажите признаки реакций, используя следующие обозначения:
↓ - осадок, ↑ - газ, ≠ - нет взаимодействия, ± Q – тепловой эффект.
Решение:
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
|
Баллы
|
Ba(OH)2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2NaOH
Ba2+ + CO32- = BaCO3↓
|
1
0,3
|
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaOH
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ _____________________________________________________________________
Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2↓ + 2H2O + Q (без указания теплового эффекта -1балл)
2H+ + 2OH- = 2H2O или H+ + OH- = H2O
____________________________________________________________________
Na2 CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2↑ + H2O
CO32- + 2H+ = CO2↑ + Н2О
|
1 0,3
_____
2
0,3
______
1
0,3
|
BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + CO2↑ + H2O
BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2↑ + Н2О
|
1
0,3
|
BaSO4 + HNO3 ≠
|
1
|
NaСl не вступает во взаимодействие
|
0,5
|
Таблица
Вещества
|
NaCl
|
Ba(OH)2
|
Na2CO3
|
Na2SO4
|
HNO3
|
Итог
|
NaCl
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Ba(OH)2
|
-
|
-
|
↓
|
↓
|
Q
|
Два↓,Q
|
Na2CO3
|
-
|
↓
|
-
|
-
|
↑
|
↓, ↑
|
Na2SO4
|
-
|
↓
|
-
|
-
|
-
|
↓
|
HNO3
|
-
|
Q
|
↑
|
-
|
-
|
Q, ↑
|
|
1
|
Все элементы ответа записаны неверно
|
0
|
Максимальный балл
|
10
| |
|
|
Скачать 101.29 Kb.