ПРИМЕРНЫЕ ЗАДАНИЯ школьного этапа олимпиады по химии 2006-2007 учебный год 9 класс

ПРИМЕРНЫЕ ЗАДАНИЯ
школьного этапа олимпиады по химии
2006-2007 учебный год
9 класс
1. Вычислите массу образца воды, который содержит столько же молекул, сколько их в серной
кислоте массой 0,49 г.
2. Смесь карбонатов натрия и калия массой 5,2 г обработали раствором серной кислоты и
получили 6,64 г смеси сульфатов металлов. Определите массовые доли (в %) солей в исходной
смеси.
3. При взрыве смеси водорода и кислорода объемом 1 м3 объем сократился на 0,75 м3. Газ
оставшийся после реакции, хорошо реагирует с хлором. Определите объемные доли компонентов
в исходной смеси.
4. К 100 г 1%-ного раствора гидроксида лития добавили 1 г металлического лития. Вычислите,
какой станет массовая доля растворенного вещества в полученном растворе.
10 класс
1. Сожгли 100 мл смеси водорода, кислорода и метана. Объем образовавшихся газов составил 35
мл. После пропускания через раствор щелочи объем уменьшился до 25 мл. Определите состав
смеси.
2. Смесь сероводорода с избытком кислорода, находящуюся в замкнутом сосуде емкостью 4 л при
н.у., сожгли. После растворения продуктов реакции в 0,4 л воды получен 1% раствор кислоты.
Определите объемный состав исходной смеси.
3. При пропускании кислорода над нагретой медью масса полученных продуктов увеличилась на
1/8. Определите процентный состав смеси, образовавшейся при этом.
4. Закончите уравнения приведенных ниже реакций и расставьте коэффициенты методом
электронного баланса:
а) KNO2 + KMnO4 + KOH → K2MnO4…
б) CuO2 + HNO3 → NO2 +…
11 класс
1. Вычислите массовые доли элементов в соединении, состоящем из углерода, водорода и серы,
если при сжигании некоторой навески этого соединения было получено 896 мл углекислого газа
(н.у.), 1,08г воды и 1,28г сернистого газа.
2. В 400г раствора с массовой долей NaOH 1,5% добавили 3,1г оксида натрия. Какова массовая
доля растворенного вещества в полученном растворе?
3. При пропускании 10 л смеси азота с хлором через раствор иодида натрия образовалось столько
же йода, сколько его образуется при взаимодействии иодида натрия с 200г раствора, в котором
массовая доля Н2O2 3,4%.Определите объемную долю азота в смеси.
4. К 15,2 г смеси уксусной и муравьиной кислот прибавили 50г раствора с массовой долей
гидроксида натрия 40%.После этого получившаяся смесь смогла прореагировать с 4,48л
углекислого газа (н.у.), причем образовалась кислая соль. Найдите массы кислот в исходной
смеси.
Ключи
9 класс
1. (3 балла)
Дано:
N H2O = N H2SO4
m(H2SO4) = 0,49г
m(H2O) = ?
Решение
N H2O = N H2SO4, следовательно ν H2O = ν H2SO4
ν H2SO4 =
m
0,49 г

 0,005 моль
M 98г / моль
моль г/моль
m H2O = ν·M = 0,005· 18 = 0,09г
2. (8 баллов)
Дано:
mсмеси = 5,2г
m(Na2SO4;
KSO4) = 6,64г
Решение
x моль
x моль
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2↑
y моль
y моль
ω (K2CO3)-?
ω (Na2CO3) - ?
K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + H2O + CO2↑
ν Na2CO3 = x моль
ν K2CO3 = y моль
2. Выразим массу исходной смеси и массу смеси
сульфатов, получим систему:
106х + 138у = 5,2
х = 0,01 моль = ν Na2CO3
142х + 174у = 6,64
у = 0,03 моль = ν K2CO3
ω (K2CO3) =
m( K 2 CO3 ) K 2 CO3  M ( K 2 CO3 )

mсм еси
mсм еси
ω (K2CO3) =
0,03 138г / моль
 0,7962  79,62 0 0
5,2г
ω (Na2CO3) =
m( Na2 CO3 ) Na2 CO3  M ( Na2 CO3 )

mсм еси
mсм еси
ω (Na2CO3) =
0,01моль  106г / моль
 0,2038  20,38 0 0
5,2г
3.(8 баллов)
Дано:
V(H2O) = 1 м3
Уменьшение объема на
0,75 м3
φ H2 = ?
φ О2 = ?
Решение
2H2 + O2 → 2Н2О
1) Оставшийся газ Н2, т.к. Cl2 + O2 →
VН2 = 1м3 – 0,75 м3 = 0,25 м3
2) В реакцию вступила смесь объемом 0,75 м3, в которой
VН2: VO2=2:1
VН2=
VO2=
0,75 м 3
 2  0,5 м 3
2 1
0,75 м 3
1  0,25 м 3
2 1
3) Исходная смесь:
VO2=0,25м3
VН2=0,5м3 + 0,25м3 = 0,75м3
прореаг. остаток
4) φ О2 = 0,25 = 25%
φ H2 = 0,75 = 75%
4.(6 баллов)
Дано:
m(LiOH) = 100г
р-р
ω (LiOH)= 1%
m(Li) = 1г
ω (LiOH) - ?
Решение
1. Литий реагирует с Н2О
0,143 моль
0,143 моль
2Li + 2H2O → 2LiOH + H2↑
ν Li =
1г
 0,143 моль
7 г / моль
ν LiOH = 0,143 моль
ν H2 = 0,143моль/2г/моль = 0,0715 моль
m(H2) = ν·м = 0,0715 моль·2 г/моль=0,143 г
m2(LiOH) = 0,143г · 24 г/моль = 3,432 г
2) В 1 растворе m(LiOH) = m р-р· ω =100г·0,01 = 1г
3) ω2(LiOH) =
m1 ( LiOH )  m2 ( LiOH )
1  3,432

m1 p  p  m( Li )  m( H 2 )
100  1  0,143
= 0,043 = 4,3%
10 класс
1. (8 баллов)
Дано:
V(H2,O2, CH4) =
100 мл
V1газов = 35 мл
V2 газов= 25 мл
φ H2 = ?
φ О2 = ?
φ CH4 = ?
Решение
х мл 0,5х мл
2Н2О + О2 → 2Н2О (1)
у мл 2у мл у мл
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О (2)
После сжигания смеси и приведения к н.у. вода
конденсируется.
Оставшийся газ после пропускания через раствор
щелочи это избыток О2 – 25 мл. В растворе
щелочи остался СО2.
1) Пусть было х мл – Н2
у мл – СН4
у мл – СО2 – по уравнению.
25 мл
35 мл это СО2 и О2, выразим этот объем
избыт.
35 мл = у + 25 мл
у = 10 мл
2) VСО2 = VСН4 = 10 мл
VО2= 2у = 20 мл – для (2) уравнения
3) Выразим объем исходной смеси:
Vсм = VН2 + VСН4 + VО2(из 1 ур.) + VО2(из 2 ур.)
+ VО2 (избыт.)
100 = х +10+0,5х+20+25
45 = 1,5х
х =30 мл – Н2
VО2(из 1 ур.) = 30·0,5 = 15 мл
VО2(общ.) = 15+20+25 = 60 мл
(1) (2) избыт.
4) Объемные доли газов в смеси
φ H2 =
30 мл
 0,3
100 мл
φ О2 =
60 мл
 0,6
100 мл
φ CH4 =
10 мл
 0,1
100 мл
Ответ: φ H2 =0,3; φ О2 =0,6; φ CH4 =0,1
2. (6 баллов)
Дано:
VH2O = 0,4 л
Решение
m(H2O) = V·ρ = 0,4л ·1 кг/л = 0,4 кг = 400г
Vсмеси = 4 л
φ (Н2SO3) = 1%
φ H2S - ?
φ О2 - ?
х моль
х моль
1) 2H2S + 3O2→2SO2 + 2H2O
т.к. кислород в избытке, то расчет делаем по H2S.
Пусть было х моль - νH2S
ν SO2 = ν H2S = х моль = ν H2O (в уравнении)
х моль
х моль
2) SO2 + H2O H2SO3
3) Выразим массовую долю сернистой кислоты в
растворе:
φ (Н2SO3) =
m( H 2 SO3 )
m( Н 2 SO3 )  m( H 2O )  m( H 2O )
из ур-я
0,01=
из услов.
82 х
82 х  18 х  400 г
х = 0,0494 ≈0,05
ν H2S = 0,05 моль
VH2S = 1,12л
VО2 = Vсмеси-VH2S = 4л-1,12л = 2,88л
φ H2S = 1,12л/4л = 0,28 = 28%
φ О2 = 72%
Ответ: φ H2S =0,28; φ О2 =0,72
3. (5 баллов)
Дано:
Увеличение массы
продуктов на 1/8
Состав смеси после
реакции?
Решение
1) Пусть было 1 моль Cu, масса 1 моль – 64г
m Cu = 64г
Увеличение массы происходит за счет присоединения кислорода к
меди.
Увеличение массы на 1/8 это: 64г·1/8 = 8 г
m O2 = 8г : ν o2 =
m
8г

 0,25 моль
m 32 г / моль
2) Составим уравнение и определим, вся ли медь вступила в реакцию?
2Cu + O2 → 2CuO
ν Cu = 0,25моль
·2 = 0,5 моль; следовательно Cu – в избытке.
Не прореагировало 1моль- 0,5моль = 0,5 моль Cu.
3) По O2 находим массу CuO.
ν CuО= 0,25моль·2 = 0,5 моль
m (CuО) = 0,5 моль · 80 г/моль = 32г
m (CuО) =40г
ω (Cu)=
ω (Cu)=
mСu
32 г

 0,4444  44,44%
mсм ест 32  40
40г
 0,5555  55,55%
72 г
Ответ: ω (Cu)=44,44%; ω (CuО)=55,55%
4. (6 баллов)
а) KNO2 + 2KMnO4 + 2KOH → 2K2MnO4+ KNO3 + H2O
б) CuO2 + 6HNO3 → 2NO2↑+3H2O +2Cu(NO3)2
11 класс
1. (6 баллов)
Дано:
VСО2 = 896 мл
m (H2O)=1,08г
m (SO2)=1,28г
CxHySz - ?
W(C) - ?
W(H) - ?
W(S) - ?
Решение
ν (CO2) =
0,896 л
 0,04 моль
22,4 л / моль
ν (C) = ν (CO2) =0,04 моль
1,08г
 0,06 моль
18г / моль
ν(Н) = 2 ν (Н2О)  0,12 моль
1,28г
 0,02 моль
ν (SO2)=
64 г / моль
ν (Н2О) =
ν (S) = ν (SO2)=0,02 моль
х : y : z = ν (СО2) : ν(Н2О): ν(SO2)
х : y : z = 0,04:0,12:0,02
(:0,02)
х : y : z = 2:6:1
С2Н6S – простейшая формула
Мл (С2Н6S) = 62 W=
2. (4 балла)
Дано:
mр (NaOH)=400г
W1(NaOH)=1,5%
m (Na2O) = 3,1г
W2(NaOH)- ?
Аr  n
Mr
W(C) =
12  2
 0,39  39%
62
W(H) =
1 6
 0,09  9%
62
W(S) =
32  1
 0,52  52%
62
Решение
0,05моль
0,1 моль
Na2O + H2O →2NaOH
1моль 2моль
2 моль
ν(Na2O) =
3,1г
 0,05 моль
62 г / моль
ν(NaOH) = 0,1 моль
m(NaOH) = 4 г
m1(NaOH) = 6+4=10г
mр’= m1 (р)+ m (Na2O) = 400г + 3,1г=403,1г
W2(NaOH) =
3. (7 баллов)
Дано:
Vсм = 10л
mр(Н2О2)= 200г
10г
 0,0248  2,48%
403,1г
Решение
Na2 + NaJ →
Cl2 + 2NaJ → 2NaCl +J2
(1)
W (H2O2) = 3,4%
φ (N2)- ?
2NaJ + H2O2 → 2 NaOH +J2
(2)
mр(H2O2) = 200г · 0,034 = 6,8г
ν (H2O2) =
6,8г
 0,2 моль
34 г / моль
ν(J2) = ν (H2O2) = 0,2 моль (по 2 р)
ν(J2) = ν(Cl2) = 0,2 моль
( по 1 р)
V(Сl2) = 0,2 моль·22,4 л/моль=4,4%
φ(Сl2) =
4,48 л
 0,4489  44,8%
10, л
φ (N2) = 55,2%
4. (8 баллов)
Дано:
mр(см.к-т) = 15,2г
mр(NaOH) = 50г
W (NaOH) = 40%
н.у.
V (CO2) = 4,48л
m(к-т) - ?
Решение
CH3COOH + NaOH → CH3COONa +H2O (1)
HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O
(2)
m(NaOH) = 50г · 0,4 = 20г
ν (NaOH) =
ν(CO2) =
20
 0,5 моль
40
4,48 л
 0,2 моль
22,4 л / моль
NaOH + CO2 → NaHCO3
ν(NaOH изб.) = ν(CO2) = 0,2 моль
ν(NaOH 1,2р) = 0,5моль-0,2моль+ 0,3 моль
ν2(NaOH) = (0,3 – х) = ν (HCOOH)
m(CH3COOH) = 60х
m(HCOOH) = 46 (0,3 – х)
60х + 46(0,3 – х) = 15,2
х = 0,1моль
m(CH3COOH) = 60г/моль·0,1моль = 6г
m(HCOOH) =46г/моль(0,3-0,1)моль = 9,2г