Тема №9549 Ответы к задачам по химии олимпиада 11 класс 2016-2017
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по химии олимпиада 11 класс 2016-2017 из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по химии олимпиада 11 класс 2016-2017, узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

1
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ
ПО ХИМИИ. 2016–2017 уч. г.
ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 11 КЛАСС
Задания, ответы и критерии оценивания
В итоговую оценку из 6-ти задач засчитываются 5 решений, за которые
участник набрал наибольшие баллы, то есть одна из задач с наименьшим
баллом не учитывается.
Задача 1. Гаснущие свечки
В прибор, изображённый на рисунке, поместили небольшие кусочки
кристаллического вещества Х белого цвета и налили жидкость Y. После того
как открыли кран, жидкость Y опустилась из воронки в нижнюю часть прибора
и пришла в соприкосновение с веществом X, началась реакция, сопровож-
дающаяся выделением бесцветного газа Z. Газ Z по газоотводной трубке
поступал в стакан, на дне которого были установлены зажжённые свечи
различной высоты (см. рис.).
По мере заполнения стакана газом Z свечи гасли.
1. Какой газ получали в приборе, изображённом на рисунке? Как называется
этот прибор?
2. Что могут представлять собой вещества X и Y? Напишите уравнение
возможной реакции между X и Y с образованием Z.
3. Почему свечи начали гаснуть? В каком порядке они гасли? Почему? Находит
ли это свойство газа Z какое-либо применение?
4. Если газ Z пропускать в известковую воду, то сначала наблюдается
помутнение, обусловленное выпадением осадка белого цвета. Однако
дальнейшее пропускание Z приводит к полному растворению первоначально
выпавшего осадка. Объясните данное явление, проиллюстрируйте свой ответ
соответствующими уравнениями реакций.
5. Если в сосуд, заполненный газом Z, внести горящий магний, то металл будет
продолжать гореть. Какие вещества образуются? Составьте уравнение данной
реакции. 
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
2
6. Известны вещества, которые реагируют с газом Z, при этом выделяется
кислород. Приведите два примера таких веществ и соответствующие уравнения
реакций.
Ответ:
1. Получали углекислый газ (газ Z) в аппарате Киппа.
2 балла
2. Вещество X – нерастворимый карбонат, например карбонат кальция,
в лабораторной практике часто используют кусочки мрамора. Y – кислота,
образующая растворимые соли кальция, например соляная. Возможный
вариант взаимодействия:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
1 балл
3. Свечи гаснут, т. к. углекислый газ не поддерживает горение (0,5 балла).
Углекислый газ тяжелее воздуха, поэтому первой погаснет самая маленькая
свеча, а за ней постепенно более высокие свечи по мере заполнения стакана
CO2. (1 балл)
Это свойство углекислого газа используется в работе углекислотных
огнетушителей. (0,5 балла)
2 балла
4. При пропускании углекислого газа в известковую воду наблюдается
образование осадка карбоната кальция:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O
При избытке CO2 осадок растворяется, т.к. образуется растворимая кислая соль:
CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
2 балла
5. При горении магния в углекислом газе образуются оксид магния и сажа:
2Mg + CO2 = 2MgO + C
1 балл
6. Углекислый газ реагирует с пероксидами и надпероксидами:
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑
4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2↑
2 балла
Всего 10 баллов.
Задача 2. Состав глауберовой соли
Навеску частично выветрившейся глауберовой соли (кристаллогидрата
сульфата натрия) массой 28,6 г растворили в воде и прибавили избыток
раствора хлорида бария. Образовалось 23,3 г осадка. Определите формулу
исходной соли. 
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
3
Ответ:
Глауберова соль – Na2SO4·10H2O 1 балл
Формула частично выветрившейся глауберовой соли Na2SO4·хH2O 1 балл
По условию образовалось ν(BaSO4)=23,3/233=0,1 моль 2 балла
Согласно уравнению реакции Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl 1 балл
в растворе находится 0,1 моль Na2SO4 , то есть 14,2 г. 1 балл
Тогда в навеске соли массой 28,6 г m(H2O) = 28,6 – 14,2=14,4 г; 1 балл
ν(H2O)=14,4/18=0,8 моль. 1 балл
Значит формула исходного кристаллогидрата: Na2SO4·8H2O 2 балла
Всего 10 баллов.
Задача 3. Анализ наследства
Юный химик Вася решил исследовать некий сплав, доставшийся ему
в наследство от бабушки. Для начала Вася попытался растворить сплав
в соляной кислоте, однако обнаружил, что при этом никакого растворения не
происходит. Тогда он попробовал растворить его в горячей концентрированной
азотной кислоте. При этом сплав разрушился, раствор окрасился в голубой цвет,
однако на дне остался окрашенный осадок, который не растворялся даже при
длительном нагревании в азотной кислоте. Вася отфильтровал осадок и
высушил его. Поместив порошок в тигель и нагрев его до плавления, а потом
охладив, Вася сразу понял, какое вещество было нерастворимым осадком.
1. Из каких двух металлов состоит сплав, который исследовал Вася?
2. Как растворить осадок, образующийся при нагревании сплава в азотной
кислоте? Приведите уравнение реакции.
3. Как выделить второй компонент сплава из голубого раствора полученного
после реакции с азотной кислотой? Приведите необходимые уравнения реакций.
Ответ:
1. Медь (по цвету раствора) и золото (нерастворимость в азотной кислоте и
характерный вид компактного металла) по 2 балла
2. Растворение в царской водке 1 балл
Уравнение реакции:
Au + HNO3(конц.) + 4HCl(конц.) = H[AuCl4] + NO + 2H2O 4 балла
(Подходят также варианты с соляной кислотой и хлором, селеновой кислотой,
смесью азотной и плавиковой кислот и т.д. – оценивать полным баллом.)
3. Любой разумный метод, например:
Fe + Cu(NO3)2 = Cu + Fe(NO3)2 1 балл
Всего 10 баллов.
Задача 4. Изомерные реагенты и продукты
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
4
Два изомерных углеводорода А и В содержат по 90,57 % углерода (по массе).
При окислении горячим подкисленным раствором перманганата калия А и В
окисляются в вещества С и D, которые также являются изомерами, причём
вещество С активно используется в производстве полимеров. Вещество С
достаточно устойчиво при нагревании, а нагревание вещества D приводит
к образованию вещества E, которое также можно получить окислением
углеводорода F (массовая доля углерода 93,75%) кислородом на оксиде
ванадия(V).
1. Установите формулы веществ A–F и напишите уравнения всех упомянутых
реакций.
2. Какой полимер получают на основе вещества С? Где он применяется?
Ответ:
Из массовой доли углерода находим брутто-формулу А и В:
(C) : (H) = (90,57/12) : (9,43/1) = 4 : 5,
C4H5. Нечётного числа атомов водорода в углеводородах не бывает, поэтому
молекулярная формула А и В – С8Н10. Это могут быть этилбензол или диметил-
бензолы (ксилолы). Изомерные продукты окисления могут образоваться только
из ксилолов.
Вещество C – продукт окисления A – используется в производстве полимеров,
наиболее вероятно, что это терефталевая кислота, тогда A – 1,4-диметилбензол
(пара-ксилол).
Вещество D – продукт окисления B – при нагревании отщепляет воду, наиболее
вероятно, что это – фталевая кислота, которая при нагревании превращается
в циклический ангидрид, тогда B – 1,2-диметилбензол (орто-ксилол).
Брутто-формула углеводорода F:
(C) : (H) = (93,75/12) : (6,25/1) = 5 : 4,
C5H4, однако в реакциях окисления не происходит увеличения количества
атомов углерода, следовательно, F содержит минимум 8 атомов углерода.
Удваивая индексы получаем, что F – С10Н8, нафталин. 
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
5
Уравнения реакций:
Полимер – полиэтилентерефталат (ПЭТ) – применяется, например, для
производства пластиковых бутылок.
Система оценивания:
Вывод брутто-формул А и В 1 балл
Формулы А – F по 0,5 балла (итого 3 балла)
Уравнения реакций по 1 баллу (по 0,5 за схемы) – итого 4 балла
Название полимера 1 балл
Любая разумная область применения полимера 1 балл
Всего 10 баллов. 
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
6
Задача 5. Изомерные реагенты, но разные продукты
Два изомерных углеводорода А и B при присоединении брома образуют
1,2,3,4-тетрабромбутан и 1,1,2,2-тетрабромбутан соответственно. Углеводород
А при жёстком окислении деструктурируется до углекислого газа. Углеводород
B в тех же условиях даёт пропановую кислоту и углекислый газ.
1. Определите строение изомеров А и B.
2. Приведите уравнения реакций бромирования изомеров А и B.
3. Приведите уравнения реакций жёсткого окисления изомеров А и B.
Объясните, почему в условиях жёсткого окисления изомер А деструктуриру-
ется до углекислого газа.
4.Предложите качественные реакции, с помощью которых можно отличить
изомеры А и B.
Ответ:
1. Изомер А: H2C=CH–CH=CH2 бутадиен–1,3
 Изомер B: НС≡С–CH2–CH3 бутин-1
2. Бромирование изомеров А и B
А: H2C=CH–CH=CH2 + 2Br2  CH2Br–CHBr–CHBr–CH2Br
 1,2,3,4-тетрабромбутан
B: НС≡С–CH2–CH3 + 2Br2  CHBr2–CBr2–CH2–CH3
 1,1,2,2-тетрабромбутан
3. Жёсткое окисление изомеров А и B можно осуществить, используя в качестве
окислителя подкисленный раствор перманганата калия или хромовую смесь
2 27 2 4 (K Cr O H SO ). 
А: 5H2C=CH–CH=CH2 + 22KMnO4 + 33H2SO4  20CO2 + 11K2SO4 +
+ 22MnSO4 + 48H2O
При энергичном окислении на промежуточной стадии реакции окисления
бутадиена-1,3 образуются углекислый газ и щавелевая кислота. Эта дикарбо-
новая кислота проявляет восстановительные свойства и окисляется в оксид
углеродаIV. (Эта реакция используется в аналитической химии для установ-
ления точной концентрации перманганата калия.)
H2C=CH–CH=CH2 O
НООС–СООН t
 НСООН O
 CO2 + H2O
B: 5НС≡С–CH2–CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4  5CO2 + 5CH3–CH2–COOH +
+ 4K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O
4. Реакции для идентификации изомеров А и B. При взаимодействии тер-
минальных алкинов с аммиачным раствором оксида серебра или хлорида
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
7
меди(I) легко образуются ацетилениды серебра или меди, которые выпадают из
раствора в осадок.
НС≡С–CH2–CH3 + [Ag(NH3)2]OH  AgС≡С–CH2–CH3 + 2NH3 + H2O
или
НС≡С–CH2–CH3 + [Cu(NH3)2]Cl  CuС≡С–CH2–CH3 + NH4Cl + NH3
Изомер А подобных реакций не даёт.
Система оценивания:
Структурные формулы изомеров А и B. 2 балла
Уравнения реакций бромирования изомеров А и B. 2 балла
Уравнения реакций окислительной деструкции изомеров А и B с объяснением
особенности реакции окисления изомера А. 4 балла
Способ идентификации изомеров А и B. 2 балла
Всего 10 баллов.
Задача 6. Качественный анализ
В четырёх пронумерованных пробирках находятся растворы фенола, ацетата
натрия, глюкозы и ацетамида (амида уксусной кислоты). Определите содер-
жимое каждой пробирки, выбрав для анализа подходящие реактивы.
Для решения задачи составьте таблицу результатов мысленного эксперимента,
в которой будут указаны визуальные признаки происходящих реакций.
Схема таблицы:
 Органические
соединения
Реактивы
Фенол Ацетат
натрия
Глюкоза Ацетамид
1.
2.
3.
4.
Визуальные признаки попарного взаимодействия
органического соединения и соответствующего
реактива
Приведите уравнения реакций, используемых для идентификации указанных
в задаче органических соединений. 
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
8
Ответ:
 Органические
соединения
Реактивы
Фенол Ацетат
натрия
Глюкоза Ацетамид
FeCl3(раствор)
Раствор
окрашивается
в фиол. цвет
– – –
NaOH(раствор)
+нагревание – – –
Характерный
запах
аммиака
Свежеосаждённый
Cu(OH)2
– –
Растворение
осадка и
образование
ярко-синего
раствора (без
нагревания).
При
нагревании
образуется
красный
осадок

C2H5OH,
несколько
капель конц.
H2SO4

Характерный
запах
сложных
эфиров
– –
Возможно использование других реактивов.
Для образования фенолов можно использовать реакцию с бромной водой или
раствором хлорида железа(III).
C6H5OH + 3Br2(водн. р-р) → C6H2Br3OH↓ белый осадок + 3HBr
Раствор фенола + раствор FeCl3 → фиолетовое окрашивание раствора.
Ацетамид можно определить по выделению аммиака при нагревании пробы
вещества с раствором щёлочи.
CH3CONH2 + KOH  CH3COOK + NH3
Глюкозу легко обнаружить по появлению ярко-синего окрашивания при
взаимодействии со щелочным раствором гидроксида меди(II) без нагревания.
Глюкоза в этом случае проявляет свойства многоатомного спирта. Цвет
раствора обусловлен образованием комплексного соединения меди. При
нагревании синего раствора образуется красный осадок оксида меди(I).
HOCH2(CHOH)4CHО + 2Cu(OH)2
t
 HOCH2(CHOH)4COOH + Cu2O + 2H2O 
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2016–2017 уч. г.
Школьный этап. 11 класс
9
Глюкозу (как восстанавливающий углевод) можно обнаружить также
с помощью реакции «серебряного зеркала).
HOCH2(CHOH)4–COH + 2[Ag(NH3)2]OH →
→ HOCH2(CHOH)4–CONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O
Ацетат натрия можно идентифицировать методом исключения, т. к. он не
реагирует ни с одним из перечисленных реактивов. Однако доказать, что мы
имеем дело с солью карбоновой кислоты, можно с помощью пробы на
образование сложных эфиров: к раствору соли добавляют небольшое
количество спирта (например, этанола) и несколько капель концентрированной
серной кислоты и слегка нагревают. Если смесь вылить в воду, то на
поверхности появятся капли сложного эфира с характерным запахом.
CH3COONa + C2H5OH + H2SO4 → CH3COOC2H5этилацетат + NaHSO4 + H2O
Система оценивания:
Оформление таблицы результатов мысленного эксперимента с указанием
визуальных признаков происходящих реакций. 2 балла
Идентификация: фенола 2 балла
 ацетата натрия 2 балла
 глюкозы 2 балла
 ацетамида 2 балла
Всего 10 баллов. 


Категория: Химия | Добавил: Админ (06.11.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar