Судостроительная олимпиада для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей

Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
8 класс
Задача 1.Элемент Х образует простое вещество красного цвета,
обладающее высокой тепло- и электропроводностью. Вследствие хороших
литейных качеств, высокой ковкости, большого сопротивления на разрыв и
химической инертности это вещество широко применяется для изготовления
электрических проводов и кабелей в судостроении. Из него изготовляют
также промышленную аппаратуру для судов: котлы, перегонные кубы и т.д
1. О каком химическом элементе и простом веществе идет речь?
Изобразите электронную и электронно-графическую формулу атома
этого элемента. Укажите возможные степени окисления элемента в его
оксидах и гидроксидах.
2. Как упомянутое простое вещество относится: а) к воде; б) к соляной
кислоте; в) к азотной кислоте; г) к раствору гидроксида натрия?
Напишите уравнения осуществимых реакций.
3. Один из оксидов элемента Х – порошок черного цвета. Какова формула
этого оксида? Как этот оксид относится: а) к воде; б) к соляной
кислоте; в) к азотной кислоте; г) к раствору гидроксида натрия?
Напишите уравнения осуществимых реакций. (10 баллов)
Задача 2. В судостроении широко применяется сплав дюралюмин, состав
которого приблизительно следующий: 94% алюминия, 4% меди и 2% магния.
Основные достоинства этого сплава: малая плотность, высокая прочность,
удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии, относительная
дешевизна и простота получения и обработки.
1. Вычислите массы металлов, необходимые для получения 2 кг такого
сплава.
2. Какая масса 10%ного раствора гидроксида натрия потребуется для
полного извлечения алюминия из 1 кг такого сплава?
3. Сколько 10%-ной соляной кислоты потребуется для получения
водорода из 10 г такого сплава? (10 баллов)
Задача 3. Латунь – сплав меди с цинком находит разнообразное
применение. Из нее изготовляют трубы для конденсаторов и радиаторов,
детали часовых механизмов. Латунь обладает высокой коррозиционной
стойкостью в морской воде и поэтому применяется в судостроении. При
взаимодействии со щелочью 4,5 г латуни выделилось 3,36 л водорода.
Какова массовая доля меди в данном сплаве?(5 баллов)
Задача 4. Серебристо-серый металл, который притягивается магнитом,
применяется для производства чугуна и стали, используемых
в
судостроении, внесли в горячую концентрированную серную кислоту и
нагрели. Раствор охладили и добавили едкий натр до прекращения
образования осадка бурого цвета. Осадок отделили, прокалили и растворили
в концентрированной соляной кислоте при нагревании. Полученное в
результате реакции вещество применяют в качестве коагулянта для очистки
воды. С раствором роданида калия данное вещество реагирует с
образованием кроваво-красного окрашивания. Напишите формулы веществ и
уравнения реакций. (10 баллов)
Задача 5. В судовых аптечках обязательно присутствует 3%-ный раствор
пероксида водорода, применяемый для обработки ран и ссадин как
кровеостанавливающее и дезинфицирующее средство. Вычислите массу
пергидроля (30%-ный раствор пероксида водорода), необходимого для
приготовления 300 г 3%-ного раствора пероксида водорода. Вычислите
массу и объем кислорода, который можно получить из данного раствора
пероксида водорода. (5 баллов)
Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
9 класс
Задача 1. Твердое вещество А голубого цвета растворено в воде и к раствору
добавлена щелочь. При этом образовался осадок Б голубого цвета, который
при нагревании чернеет, превращаясь в вещество В. Если же вещество В
продолжать нагревать в токе водорода, образуется вещество Г красного цвета.
Вследствие хороших литейных качеств, высокой ковкости, большого
сопротивления на разрыв и химической инертности вещество Г широко
применяется
для изготовления
электрических проводов и кабелей в
судостроении. Из него изготовляют также промышленную аппаратуру для
судов: котлы, перегонные кубы и т.д. С раствором соляной кислоты вещество Г
при обычных условиях не реагирует, однако в присутствии кислорода реакция
возможна. Вещество Г растворимо в одной из
концентрированных
минеральных кислот с образованием исходного вещества А. При нагревании
вещество А разлагается с образованием вещества В и газообразных продуктов.
Что представляют собой вещества А.Б, В.Г.? Ответ подтвердите уравнениями
реакций. (10 баллов)
Задача 2. В судостроении широко применяется сплав дюралюмин, в состав
которого входит алюминий, медь и магний. Основные достоинства этого
сплава: малая плотность, высокая прочность, удовлетворительная стойкость
против атмосферной коррозии, относительная дешевизна и простота получения
и обработки.
При обработке 15,5 г такого сплава соляной кислотой
выделилось 7,84 л газа. Нерастворившийся в соляной кислоте остаток
растворился в концентрированной азотной кислоте с выделением 5,6 л газа
(н.у.) Найдите массу каждого металла в сплаве.(10 баллов)
Задача 3. Латунь – сплав меди с цинком находит разнообразное применение.
Из нее изготовляют трубы для конденсаторов и радиаторов, детали часовых
механизмов. Латунь обладает высокой коррозиционной стойкостью в морской
воде и поэтому применяется в судостроении. Навеску латуни массой 100 г
растворили в концентрированной
азотной кислоте. Полученный раствор
нитратов выпарили и полученную смесь безводных нитратов взвесили. Масса
нитратов составила 292,56 г. Вычислите массовую долю цинка в латуни.(10
баллов)
Задача 4. В ядерных реакторах на подводных лодках применяется графит в
качестве замедлителя нейтронов. Смешанный с маслом графит служит
прекрасным смазочным средством, так как чешуйки его, заполняя неровности
материала, создают гладкую поверхность, облегчающую скольжение. При
неполном сгорании графита образуется монооксид углерода. К 100 мл смеси
метана и монооксида углерода добавили 100 мл кислорода и полученную смесь
подожгли. После конденсации паров воды и приведения смеси к исходным
условиям ее объем составил 120 мл. Вычислите объемные и массовые доли
газов в исходной смеси. Объемы газов измерены при н.у. (10 баллов)
Задача 5. Имеется твердое вещество А красно-бурого цвета. При
прокаливании оно превращается в другое вещество В черного цвета. Этот
процесс сопровождается выделением кислорода. Вещество В, взаимодействуя
с оксидом углерода (2) при нагревании, превращается в вещество, при этом
выделяется оксид углерода (4). Вещество С представляет собой серебристосерый металл, который притягивается магнитом, применяется для производства
чугуна и стали, используемых в судостроении. Вещество А растворяется в
соляной кислоте. Образуя соль Д, которая может быть получена
взаимодействием вещества С с хлором. Раствор соли Д, реагируя с желтой
кровяной солью, дает синее окрашивание. Что представляют собой вещества
А, В.С,Д.? Ответ подтвердите уравнениями реакций. При взаимодействии с
соляной кислотой 14,0 г вещества С выделился водород в количестве,
достаточном для восстановления марганца из10,3 г его оксида Мn4О3. До какой
степени окисления окислился металл С при его растворении в кислоте? (10
баллов)
Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
10 класс
Задача 1. В ядерных реакторах на подводных лодках применяется графит в
качестве замедлителя нейтронов. Смешанный с маслом графит служит
прекрасным смазочным средством, так как чешуйки его, заполняя неровности
материала, создают гладкую поверхность, облегчающую скольжение.
1. Какова структура графита? Укажите тип гибридизации атома углерода,
изобразите строение атома углерода в данном гибридном состоянии.
Укажите тип кристаллической решетки графита. Опишите ее особенности.
2. Напишите уравнение реакции полного сгорания графита. Газ,
образовавшийся в результате полного сгорания 19,2 г графита,
пропустили через 740 г 20 %-ного раствора гидроксида кальция.
Вычислите массу образовавшегося осадка и массовую долю вещества,
находящегося в растворе после реакции. (10 баллов)
Задача 2. Одновалентный металл используется в виде сплава с золотом,
палладием, медью или цинком для изготовления контактов, припоев,
проводящих слоев в электротехнике и электронике при судостроении. Белый
нерадиоактивный порошок соли данного одновалентного металла X, массой
1 г нагрели до 5000С. Среди газообразных продуктов реакции содержится
NO2, а в твердом остатке - 0,633 г темно-серого порошка. Что представляет
собой порошок X? Напишите уравнение реакции его разложения при
нагревании. (10 баллов)
Задача 3. Судостроительная сталь, содержание железа в которой
составляет 98%, должна обладать некоторой устойчивостью против коррозии
в кислой среде и во влажном воздухе. Некоторое количество смеси
металлического железа с хлоридом железа (II) разделили на две равные
части. Одну из них обработали соляной кислотой, в результате чего
выделилось 6,72 л газа (н.у.). Другую обработали хлором при нагревании, на
что потребовалось 42,6 г хлора для полной реакции. Вычислите массу
сходной смеси и массовую долю железа в смеси.(10 баллов)
Задача №4. В качестве топлива на судах используется уголь, при
гидрировании которого происходит образование метана. Метан может
служить в качестве полноценной альтернативы природному газу на
глобальном уровне. Для полного сгорания 30 л смеси метана и этилена
потребовалось 70 л кислорода. Объемы всех газов измерялись в одинаковых
условиях. Сколько литров каждого газа было в смеси?(10 баллов)
Задача 5. Пористый полистирол употребляется в судостроении в качестве
звуко- и теплоизоляционного материала. Он сохраняет теплоту лучше
специального теплоизоляционного кирпича. Предложите схему синтеза
полистирола (поливинилбензола) из метана. (10 баллов)
Судостроительная олимпиада
для школьников и учащихся училищ, техникумов и колледжей
химия (заочный тур)
11 класс
Задача №1. Для получения металла X высокой чистоты через водный
раствор его сульфата пропускают электрический ток с электродами,
сделанными из X. При пропускании в течение двух часов через этот раствор
тока силой 15 А на аноде выделилось 35,8 г металла X. Определите металл X
(известно, что он входит в число семи «металлов древности»). Ответ
подтвердите расчетом. Если к X прилить избыток концентрированной серной
кислоты, то образуется раствор соли А (реакция 1), добавление к которому
NaOH вызывает выпадение осадка Б сине-голубого цвета (реакция 2).
Добавляя Б, к раствору формальдегида при нагревание можно получить
соединение В (реакция 3), а также вещество Г желтого цвета. В ходе реакции
наблюдается изменение окраски раствора с желтой до красной. Определите
вещества А–Г, напишите упомянутые уравнения реакций и назовите их
продукты, если известно, что А, Б, Г содержат X, а В – нет. С помощью
уравнения реакции объясните, почему раствор в реакции 3 краснеет не
сразу.(10 баллов)
Задача №2. Алюминиевые листы (панели) из алюминиево-магниевых
сплавов. могут применяться при производстве корпусов для судов.
Рассчитайте массовую долю алюминия в 49 г смеси опилок железа,
алюминия и магния, если при обработке данной смеси избытком
разбавленной серной кислоты выделилось 1,95 моль газа. Другую порцию
той же смеси массой 4,9 г обработали избытком раствора щелочи, при чем
выделилось 1,68 л газа (н.у.).
(10 баллов)
Задача №3. При производстве корпусов для судов, в особенности
морских, в основном могут применяться алюминиевые листы (панели) из
алюминиево-хромовых сплавов. Найдите массовую долю алюминия в смеси,
если 20 г смеси алюминия с хромом растворили в соляной кислоте, к
полученному раствору прибавили избыток щелочи и пропустили через него
хлор, а затем добавили раствор нитрата бария, причем образовалось 50,6 г
осадка. (10 баллов)
Задача №4. К 200 г раствора с массовой долей дихромата калия 17,7%
добавили кислоту и пропустили через него сероводород, избыток которого
после реакции удалили кипячением. Затем осторожно добавляли раствор с
массовой долей NaOH 18% (плотность 1,2 г/мл), причем образовался осадок,
который затем полностью растворился. Сколько литров сероводорода (н.у.) и
какой объем раствора щелочи потребовался для реакции? (10 баллов)
Задача №5. Полиметилметакрилат - твердое, бесцветное, прозрачное и
светостойкое вещество, пропускает 74% ультафиолетового излучения, не
разбивается при ударе, легко обрабатывается механическими способами,
склеивается. Полиметилметакрилат применяется для остекленения судов,
самолетов. Предложите схему синтеза полиметилметакрилата из этилена и
метана. Укажите геометрическую структуру полимера. (10 баллов)