9 кл задания

Всероссийская олимпиада школьников
2-й этап (муниципальный)
9-й класс
Задание 9-1. Простое вещество элемента А, относящегося к d-элементам IV периода и
имеющего четыре неспаренных электрона в основном состоянии, реагирует с простым
веществом элемента В, в ядре которого на девять протонов меньше, чем в ядре атома А, причём
в образовавшемся соединении элементы находятся в степенях окисления, которым
соответствуют электронные конфигурации с пятью неспаренными электронами у А и
замкнутыми оболочками у В. Запишите уравнение реакции и обоснуйте его правильность в
соответствии с условием задачи. (5 баллов).
Решение:
1) Среди d-элементов IV периода четыре неспаренных электрона в основном состоянии
имеет только железо 26Fe . . . . . 4s23d6 (у хрома . . . . 4s13d5 – шесть неспаренных электронов).
(2 балла)
2) Порядковый номер элемента В равен 26 – 9 = 17 – это хлор и простое вещество Cl2.
(1 балл)
3) Реакция: 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3, где железу со степенью окисления +3 соответствует
электронная конфигурация ......3d5 – пять неспаренных электронов, а хлору со степенью
окисления -1 – замкнутая оболочка ......3р6.
(2 балла)
Всего 5 баллов.
Задание 9-2 Известно, что в медном купоросе (CuSO4·5H2O) содержатся примеси. Для
определения количества посторонних примесей его навеску массой 18,75 г растворили в воде и
прилили в избытке раствор щелочи. Выпавший осадок отфильтровали, промыли водой,
высушили и прокалили. Масса получившегося остатка оказалась равной 5,70 г. На основании
этих данных рассчитайте процент примесей в медном купоросе. Приведите три примера
применения медного купороса. (10 баллов).
Решение:
1) Уравнения реакций:
Cu SO4 + 2 NaOH = Cu (OH)2 + Na2SO4
Cu (OH)2 = CuO + H2O
(2 балла)
2) Из этих двух уравнений следует, что из одного моль CuSO4·5H2O получается 1 моль
CuO.
(1 балл)
3) Рассчитаем массу CuSO4·5H2O:
(5,7:80)·250 = 17,8125 (г).
(2 балла)
4) Масса примесей равна: 18,75 - 17,8125 = 0,9375 (г).
ω(примесей) = 0,9375:18,75 = 0,05 или 5%.
(2 балла)
5) Применяется в сельском хозяйстве, в производстве минеральных красок, в производстве
искусственных волокон или др.
(3 балла)
Всего 10 баллов.
Задание 9-3. Ответьте на следующие вопросы:
1) Может ли слабая кислота вытеснить из соли более сильную?
2) Может ли менее сильное основание вытеснить из соли более сильное?
3) Может ли при реакции металла с соляной кислотой получаться не водород, а другой газ?
4) Может ли продукт горения какого-либо вещества на воздухе реагировать с кислородом?
Если Вы отвечаете на вопрос «да», то приведите пример, если – «нет», то объясните,
почему.
5) Приведите по одному примеру простых веществ, молекулы которых состоят из: а)
одного атома, б) двух атомов, в) трёх атомов, г) четырёх атомов, д) восьми атомов, е)
шестидесяти атомов.
(10 баллов).
Решение:
1) Да, может, если при этом образуется нерастворимая соль.
Например: СuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4
(2 балла)
2) Да, может, если при этом образуется нерастворимая соль
Например: Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2 NaOH
(2 балла)
3) Нет, не может. Все металлы являются восстановителями.
В растворе соляной кислоты из всех элементов может быть восстановлен только водород.
Поэтому при реакции металлов с соляной кислотой возможны два случая: или реакция идёт с
выделением водорода, или реакции вообще нет.
(1 балл)
4) Да, может. Только такие реакции проходят или в присутствии катализатора или в очень
жёстких условиях.
Например: азот (продукт горения аммиака) может реагировать с кислородом в
электрическом разряде: N2 + O2 = 2 NO.
Сернистый газ (продукт горения серы) может реагировать с кислородом в присутствии
катализатора: 2SO2 + O2 =2SO3.
(2 балла)
5) а) благородные газы, б) галогены, кислород, азот, в)озон г)белый фосфор д)одна из
модификаций серы е)углерод в модификации фуллерена.
(по 0,5 балла за пример)
Всего 10 баллов.
Задание9-4. На воздухе прокалили 5 г сульфида неизвестного металла. При этом
образовалось 1,29 л сернистого газа (н.у.) и 5 г оксида этого металла. Определите неизвестный
металл и напишите уравнение реакции. (10 баллов).
Решение:
1) Так как масса исходного сульфида равна массе получившегося оксида, то каждый атом
серы заменяется двумя атомами кислорода, т.е. металл увеличивает свою валентность в два
раза.
(1 балл).
2) Обозначим валентность металла в сульфиде через х, а его относительная атомная масса
равна М, тогда уравнение реакции сульфида с кислородом можно записать в виде:
M2Sx +2хO2 - = 2МОх + xSO2
(2 балла).
3) Рассчитаем количество моль SO2 и массу серы и металла в сульфиде
1,29:22,4=0,0576 моль SO2,
(1 балл).
масса серы в сульфиде составляет 320,0576=1,84 г.
(1 балл).
масса металла в сульфиде- 5-1,84=3,16 г.
(1 балл).
4) Количество сульфида v(M2Sx)=l,84:32x=0,0576x моль.
С другой стороны, v(M2Sx)=3,16:2М=1,58М.
Получаем уравнение 1,58М=0,0576х,
откуда М=27,5х.
Перебор возможных значений х дает при х=2 М=55 (марганец).
5) Уравнение реакции: MnS + 2O2  MnO2 +SO2
(3 балла).
(1 балл).
Всего 10 баллов.
Задание 9-5. В пробирках находятся растворы соляной кислоты, карбоната натрия, нитрата
серебра и бромида калия. Опишите, как распознать каждый из растворов, используя только их в
качестве реактивов. Составьте план определения в виде таблицы и напишите уравнения
реакций. (10 баллов).
Решение:
Уравнения протекающих реакций:
Na2CO3 + 2 HCl  2 NaCl + H2O + CO2
AgNO3 + HCl  AgCl + HNO3
Na2CO3 + AgNO3  2 NaNO3 + Ag2CO3
AgNO3 + KBr  KNO3 + AgBr 
(по 1 баллу за реакцию).
HCl
Na2CO3
AgNO3
KBr
HCl
//////////////////////
 выделяется
не сразу,
необходим
избыток
кислоты
 белый
аморфный
(обильный)
Нет эффекта
Оформление таблицы
Na2CO3
 выделяется
сразу
AgNO3
 белый
аморфный
(обильный)
///////////////////////  белый
KBr
Нет эффекта
 белый
////////////////////
 желтоватый
Нет эффекта
 желтоватый
////////////////////////
Нет эффекта
(4 балла).
Итак: нитрат серебра дает три осадка, а бромид калия – только один. По этому признаку их
можно распознать.
(1 балл).
Карбонат натрия и соляная кислота дают по одному разу осадок и газ. Их можно распознать по
реакции между собой. При приливании раствора карбоната к соляной кислоте газ выделяется
сразу, а при обратном порядке сливания газ выделяется только после приливания достаточно
большого количества кислоты, так как сначала образуется гидрокарбонат, а только затем он
реагирует с соляной кислотой с выделением углекислого газа.
(1 балл).
Всего до 10 баллов.