Otvety _himiya_11

Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2009-2010 уч. год (муниципальный этап)
Архангельская область
Всероссийская олимпиада школьников по химии
2009-2010 уч. год
Муниципальный этап
Решения
11 класс
Решение к задаче 1.
1.Определим количества вещества реагентов
nCO2 =15,68/22,4 = 0,7 моль
nC=4,8/12 =0,4моль. (1б.)
2.Составим уравнение реакции:
СО2+ С = 2СО, по уравнению видно, что СО2 в избытке. Количество СО будет 2·0,4 =0,8 моль.
Останется непрореагировавшим 0,7 – 0,4 =0,3 моль СО2. (1б.)
3. С раскаленным оксидом меди (II) реагирует монооксид углерода по реакции:
CuO + CO = Cu + CO2
Определим количество вещества оксида меди: 32/ 80 = 0,4 моль. (1б.)
Образуется 0,4 моль меди и 0,4 моль углекислого газа. Останется непрорегировавшим 0,8 –
0,4 =0,4 моль СО. (1б.)
4. Таким образом, общее количество СО2 будет 0,3 +0,4 = 0,7 моль, что соответствует массе
44·0,7 = 30,8 г. (1б.)
5. Определим массу и количество вещества щелочи :
mр.в.= 755,6·0,09 = 68 г , количество вещества 68 / 40 = 1,7 моль (1б.)
Могут идти реакции:
NaOH + CO2 = NaHCO3 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O (1б.)
6.Щелочь дана в избытке, поэтому идет реакция с образованием средней соли Na2CO3
Расчет ведем по СО2. Количество щелочи=2·nCO2 =2·0,7=1,4моль её остаток 1,7-1,4=0,3 моль
(1б.)
7. Находим массы веществ в растворе: масса соли 106·0,7 = 74,2(г), масса NaOH 40·0,3=12(г)
(1б.)
8.Масса раствора после реакции:
m= m(р-ра 9% NaOH) + m(CO2) =755,6 + 30,8 = 786,4 (г)
ω(NaOH) = 12 /786,4 = 0,015
ω(Na2CO3) = 74,2/ 786,4 = 0,094 (1б.)
9. Рассмотрим реакцию с азотной кислотой. Кислота дана разбавленная, поэтому идет реакция:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 +2NO + 4H2O (1б.)
По уравнению количество кислоты требуется: n(Cu)·8/3 = 0,4 ·8/3 =1,07моль.
Масса кислоты 63·1,07 = 67,4г, а объем раствора кислоты 67,4 / 0,2·1,12= 300 мл (1б.)
Ответ: объем раствора 300мл, ω(NaOH) = 0,015, ω(Na2CO3) = 0,094
Итого – 12 баллов
Решение к задаче 2.
Осуществите превращения:
С6Н6 → Х1 → С6Н5СООН → С6Н5СООNa → C6H6 → X2 → X3 → X4→ полистирол
Напишите уравнения соответствующих реакций.
Решение.
1. C6H6 +CH3Cl → С6Н5 - CH3 + HCl (1б.)
2. 5С6Н5 - CH3 +6 KMnO4 + 9H2SO4 →5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O (1б.)
3. C6H5COOH +NaOH →C6H5COONa + H2O (1б.)
t0
4. C6H5COONa + NaOH → C6H6 +Na2CO3 (сплавление) (1б.)
5. C6H6 + CH2=CH2 → C6H5 –C2H5 (1б.)
6. C6H5 –C2H5 +Cl2 → C6H5 –CHCl-CH3 + HCl (на свету) (1б.)
7. C6H5 –CHCl-CH3 + KOH (спирт) → C6H5 –CH=CH2 +KCl + H2O (1б.)
Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2009-2010 уч. год (муниципальный этап)
Архангельская область
Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2009-2010 уч. год (муниципальный этап)
Архангельская область
8. nC6H5 –CH=CH2 →( C6H5 – CH–CH2 ─)n (1б.)
Итого – 8 баллов
Решение к задаче 3.
Запишем уравнения и схемы реакций:
НСООН + КОН => НСООК + Н2О (1б.)
СН3СООН + КОН => СН3СООК + Н2О (1б.)
НСООК + Ag2O→ 2Ag↓ (1б.) или НСООК + Ag2O→ 2Ag + КНСО3
H2CO + 2Ag2O → 4Ag↓ (2б.) или НСНО + 2Ag2O → 4Ag + Н2О + СО2
Пусть ٧ (НСООН) = х, ٧ (СН3СООН)= у, ٧ (Н2СО)= z моль (1б.)
Из реакции с КОН следует:
х + у = 18,7· 1,07 · 0,084/56 = 0,03 моль (1б.)
Из реакции с Ag2O:
2х + 4z = 9,72/108 = 0,09 (1б.)
Масса смеси:
46х + 60у + 30z = 2,33 (1б.)
Решение системы трех уравнений: х = 0,005, у = 0,025, z = 0,02 (1б.)
Ответ: Мольные доли: 10% НСООН, 50% СН3СООН, 40% Н2СО.
Итого – 10 баллов
Ответы к заданию 4.
вопрос 1
2
3
ответ
3
2
2
4
3
5
1
6
4
7
2
8
1
Итого 8 баллов
Решение к заданию 5.
1. Спирт можно различить с помощью раскаленной медной проволочки. Признак
реакции – медь становится розовой (1 балл)
t0
C2 H 5OH + CuO →
CH 3CHO + Cu + H 2O (1 балл)
2. Получим гидроксид меди (II)
CuSO4 + 2 NaOH = Cu (OH ) 2 ↓ + Na2 SO4 (1 балл)
3. Во все оставшиеся пробирки добавим Cu(OH )2
4. В пробирке с уксусной кислотой осадок растворяется и получается раствор
голубого цвета (1 балл)
2CH 3COOH + Cu (OH ) 2 ↓⇒ (CH 3COO ) 2 Cu + 2 H 2 O (1 балл)
5. В пробирке с глюкозой при н.у. получим раствор ярко-синего цвета (качественная
реакция на многоатомные спирты) (1 балл)
2C6 H12O6 + Cu (OH ) 2 ↓→ (C6 H11O6 ) 2 Cu + 2 H 2O (1 балл)
При стоянии на воздухе или при нагревании проходит реакция глюкозы как
альдегида и появляется зеленое, затем желтое или оранжевое окрашивание. (1 балл)
t0
C6 H 12 O6 + 2Cu (OH ) 2 ↓ →
C6 H 12 O7 + Cu 2 O + 2 H 2O (1 балл)
глюконовая кислота
Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2009-2010 уч. год (муниципальный этап)
Архангельская область
Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2009-2010 уч. год (муниципальный этап)
Архангельская область
6. В пробирке с глицерином получим василькового цвета раствор глицерата меди (1
балл)
2C3 H 8O3 + Cu (OH ) 2 ↓→ (C3 H 7O3 ) 2 Cu + 2 H 2O (1 балл)
7. В пробирке с формалином идет реакция
t
HCHO + 2Cu (OH ) 2 ↓ →
HCOOH + Cu 2 O ↓ +2 H 2 O (1 балл)
возможно дальнейшее окисление муравьиной кислоты
t0
HCOOH + 2Cu (OH ) 2 ↓ →
3H 2O + CO2 + Cu2 O (1 балл)
Итого – 13 баллов
Может быть написано суммарное уравнение реакции
HCHO + 4Cu (OH ) 2 ↓→ 2Cu 2 O ↓ +CO2 ↑ +5H 2 O (2 балла)
0
Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2009-2010 уч. год (муниципальный этап)
Архангельская область