10 класс, 2 вариант

Вузовский этап межрегиональной межвузовской олимпиады школьников
Сибирского федерального округа «Будущее Сибири» 2014-2015 г.
Решения олимпиадных заданий по химии.
10 класс (2 вариант).
Задание 1. а) Элементы в порядке возрастания атомных масс (порядковых номеров в ПС): водород,
кислород, натрий, магний, алюминий, кремний, хлор, калий, кальций, железо.
б) Пруст.
в) - г) Уравнения реакций: 1. MgSO4 + 2NH3 + 2H2O = (NH4)2SO4 + Mg(OH)2↓.
2. 2FeCl3 + 3Na2S = 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl. 3. 2SO2 + O2 = 2SO3. 4. 2NH4Br + CaO = 2NH3 + CaBr2 + H2O.
5. 2Al + 3H2SO4 = 2AlCl3 + 3H2. 6. 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.
7. 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2. 8. 4KClO3 = KCl + 3KClO4.
9. 4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2. 10. 3Na2SiO3 + 2H3PO4 = 2Na3PO4 + 3H2SiO3↓.
Система оценивания:
а) Каждый правильный элемент, кроме кислорода (он указан) по 0,5 б (0,5б*9 = 4,5 балла);
б) Пруст 0,5 балла;
в) Каждый элемент, подставленный в правильную реакцию по 1 б (1б*10 = 10 баллов);
г) Верные коэффициенты в каждом уравнении по 0,5 б (0,5б*10 = 5 баллов).
Всего 20 баллов.
Задание 2. а) Уравнение реакции: MgSO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + SO2.
б) Количество сульфита магния n(MgSO3) = 20,8/104 = 0,2 моль.
Масса раствора соляной кислоты m(p-pa HCl) = 200*1,12 = 224 г.
Масса HCl в нем m(HCl) = 0,2425*224 = 54,32 г, количество HCl n(HCl) = 54,32/36,5 = 1,488 моль.
HCl в избытке, количество выделившегося из раствора сернистого газа и количество хлорида магния
считаем по сульфиту магния: n(SO2) = n(MgCl2) = n(MgSO3)= 0,2 моль.
Масса выделившегося из раствора сернистого газа m(SO2) = 0,2*64 = 12,8 г.
Масса конечного раствора m(конечн. p-pa) = 224 + 20,8 – 12,8 = 232 г.
Масса хлорида магния m(MgCl2) = 0,2*95 = 19 г.
Массовая доля хлорида магния в конечном растворе (MgCl2) = 19/232 = 0,0819 или 8,19 %.
в) Кроме хлорида магния, в конечном растворе присутствуют вода H2O и неизрасходованная соляная
кислота (хлороводород).
Количество оставшегося HCl n(изб. HCl) = 1,488 – 2*0,2 = 1,088 моль.
Масса оставшегося HCl m(изб. HCl) = 1,088*36,5 = 39,712 г.
Массовая доля HCl в конечном растворе (HCl) = 39,712/232 = 0,1712 или 17,12 %.
Массовая доля воды в конечном растворе (H2O) = 1 – 0,0819 – 0,1712 = 0,7469 или 74,69 %.
Можно наоборот, посчитать сначала массу воды.
Масса воды в исходном растворе m(исх. H2О) = 224 – 54,32 = 169,68 г.
Масса воды, получившейся в результате реакции m(получ. H2О) = 18*0,2 = 3,6 г.
Масса воды в конечном растворе m(H2О) = 169,68 + 3,6 = 173,28 г.
Массовая доля воды в конечном растворе (H2O) = 173,28/232 = 0,7469 или 74,69 %.
Массовая доля HCl в конечном растворе (HCl) = 1 – 0,0819 – 0,7469 = 0,1712 или 17,12 %.
Система оценивания:
а) Уравнение реакции 1 балл;
б) Масса MgCl2 2 б (количество MgSO3 1 б, масса MgCl2 1 б – если расчет через пропорцию, то баллы
не снижаются), масса сернистого газа 2 б, масса раствора 2 б, массовая доля MgCl2 2 б
(2б+2б+2б+2б = 8 баллов);
Если школьник не учел массу выделившегося SО2, то он получает 0 б за массу раствора и, возможно,
за массу SО2 (если он ее не считал). Все остальные действия оцениваются по разбалловке полностью,
несмотря на то, что массовые доли в его ответе будут немного меньше.
в) Вещества вода и соляная кислота (хлороводород) по 1 б, массовая доля первого компонента 6 б
(количество 2 б, масса 2 б), второго компонента 2 б (1б*2 + 6б + 2б = 10 баллов).
Всего 19 баллов.
Задание 3. а) – б) Для установления неметалла Б удобнее всего начинать расчеты с соединения
серебра, которое, скорее всего, имеет состав AgxБ. Более того, его внешние характеристики почти в
явном виде указывают на то, что это хлорид серебра.
Проверим. По условию (Ag) = 108х/(108х+MБ) = 0,7526. Отсюда МБ = 35,5х. Для х = 1 получаем, что
Б – Cl (хлор).
Металл A устанавливается по его содержанию в хлориде АБ2. (A) = МA/(МA+2*35,5) = 0,4231.
Отсюда МA = 52, т.е. A – Cr (хром).
Состав соединения В CrCln также установим по содержанию хрома: (Cr) = 52/(52+n*35,5) = 0,3284.
Отсюда n = 3, т.е. В – CrCl3 (хлорид хрома(III), хлорный хром).
Водородное соединение хлора Г – HCl (хлороводород, хлористый водород).
При взаимодействии хлоридов хрома со щелочью будут образовываться соответствующие
гидроксиды, т.е. Д – Cr(OH)3 (гидроксид хрома(III)), Е – Cr(OH)2 (гидроксид хрома(II)).
Нагревание гидроксидов приводит к удалению воды и образованию соответствующих оксидов, т.е.
Ж – Cr2O3 (оксид хрома(III)), З – CrO (оксид хрома(II)).
в) Уравнения реакций: 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3; Cr + 2HCl = CrCl2 + H2;
CrCl3 + 3AgNO3 = Cr(NO3)3 + 3AgCl; CrCl2 + 2AgNO3 = Cr(NO3)2 + 2AgCl;
CrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3 + 3NaCl; CrCl2 + 2NaOH = Cr(OH)2 + 2NaCl;
4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3; Cr(OH)2 = CrO + H2O; 2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O.
Система оценивания:
а) Металл А, неметалл Б по 2 б, составы соединений В, Г, Д, Е, Ж и З по 1 б (2б*2 + 1б*6 = 10
баллов);
б) Названия соединений В, Г, Д, и З по 0,5 б (0,5б*4 = 2 балла);
в) Уравнения реакций по 1 б; (1б*9 = 9 баллов).
Всего 21 балл.
Задание 4. А – C6H5-CH2-CH3 – этилбензол; В – C6H5-CHBr-CH3 – 1-бром-1-фенилэтан;
С – CH3-CH(C6H5)-CH(C6H5)-CH3 – 2,3-дифенилбутан; D – CH3-CBr(C6H5)-CBr(C6H5)-CH3 –
2,3-дибром-2,3-дифенилбутан.
Система оценивания:
Структурные формулы соединений А-D по 2 б, названия по 2 б (2б*4 + 2б**4 = 16 баллов);
Всего 16 баллов.