59-я Московская олимпиада школьников по химии

Задачи теоретического тура (8 класс)

Условия задач

8-1. Каждая приведенная ниже фраза имеет только одно правильное окончание. Укажите его.

1. Дальтонизм, это: а) научная школа; б) точка зрения; в) болезнь; г) философское учение.

2. Первым философский камень получил: а) Демокрит; б) Аристотель; в) Карл Маркс; г) никто.

3. Масса покоя атома - величина а) относительная; б) абсолютная; в) периодическая; г) мнимая.

4. Д.И. Менделеев писал: <Периодическому закону будущее не грозит: а) разрушением; б) покушением; в) предвкушением; г) развитием>.

5. Автор известной модели атома носил фамилию: а) Литий; б) Бериллий; в) Бор; г) Углерод.

6. Ломоносов открыл закон: а) Кулона; б) исключенного третьего; в) сохранения массы; г) о всеобщей воинской обязанности.

7. Больше всего в воздухе содержится: а) азота; б) кислорода; в) озона; г) углекислого газа.

8. 1 моль вещества занимает объем а) 1 л; б) 22.4 л; в) 6×10²³ л; г) неизвестно какой.

9. В эндотермической реакции: а) кончается температура; б) поглощается температура; в) поглощается тепло; г) температуру записывают в конце уравнения.

10. Отношение массы части к массе целого есть: а) массовая доля; б) целая доля; в) тяжелая доля; г) тяжелая женская доля.

8-2. Гомеопатия - раздел медицины, использующий для лечения очень малые дозы и концентрации веществ. Малые концентрации получают путем последовательного разведения. Вещество разбавляют в 10 (децимальное разбавление) или 100 (сотое разбавление) раз, то что получилось - еще во столько же раз и т.д. Знак означает, что вещество три раза разбавляли в 10 раз, C3 - 3 раза в 100 раз.

А. Гранула препарата мышьяка C6, весит 75 мг. Сколько атомов мышьяка ней находится?

Б. Сколько (примерно) сотых разведений необходимо сделать, чтобы в 1 литре раствора не содержалось ни одной молекулы растворенного вещества?

В. Почему в гомеопатических препаратах часто можно встретить обозначение и <С6>, но никогда - ?

8-3. У Вас в распоряжении имеются вода и оксид серы (VI). Воспользуйтесь еще одним дополнительным веществом (по Вашему усмотрению) и запишите уравнения реакций получения из них как можно большего количества новых веществ. Можно использовать как исходные вещества, так и продукты их превращения, а также любое лабораторное оборудование.

8-4. При 100°С в 100 г воды растворяется 347 г NaOH.

А. Какова массовая доля NaOH в полученном растворе?

Б. Какова мольная доля NaOH в полученном растворе?

В. Сколько молекул воды приходится на 1 атом (точнее, ион) натрия в полученном растворе?

8-5. Можно сказать, что гидроксиды - соединения, состоящие из трех элементов, содержащие водород и кислород, причем водород в них связан только с кислородом, а связь О-О отсутсвует. Нарисуйте графические формулы гидроксидов:

А. Марганца (VII) при условии, что он содержит только 1 атом водорода и 1 атом марганца.

Б. Иода (VII) при условии, что единственный атом иода окружен 6-ю атомами кислорода.

В. Алюминия при условии, что в нем только 1 атом алюминия и нет ни одной двойной связи.

8-6. Чтобы ракетное топливо горело без воздуха, в него входит два компонента: горючее и окислитель. Их соотношение таково, что Объем газообразных (при температуре пламени) продуктов сгорания в расчете на массу топлива должен быть возможно большим. Рассчитайте объем (приведенный к н.у.) продуктов сгорания 100 г смеси NH₄NO₃ и (СN₃H₆)NO₃, считая воду паром. В какую сторону изменится объем газов при температуре пламени (давление атмосферное)? Соотношение компонентов смеси таково, что при ее горении весь азот превращается в N₂, водород - в H₂O а углерод - в СO₂.

Решения

8-1. 1-в, 2-г, 3-б, 4-а, 5-в, 6-в, 7-а, 8-г, 9-в, 10-а.

8-2. А. В этой грануле содержится (75/1000)×100^-6 = 7,5×10^-14 г мышьяка                 

Это соответствует 7,5×10^-14(г)/75(г/моль) = 10^-15(моль).                                           

В таком количестве содержится 10^-15×6×10²³ = 6×10⁸ (шт).                            

Б. В 1 л воды содержится (1000/18)×6×10²³ = 7,5×10²⁵ молекул. Соответственно, чтобы в 1 л раствора не было ни одной молекулы, 1 молекула растворенного вещества должна приходиться больше, чем на 7,5×10²⁵ молекул воды. Если пренебречь разницей молекулярных масс воды и растворенного вещества, то растворенное вещество нужно разбавить примерно в 10²⁶ раз, что означает разбавление С13.

В. Потому что D6, это то же самое, что C3, а разводить трижды в 100 раз технически проще, чем 6 раз в 10.

8-3. Если вещество получено по не идущей реакции, вещества, полученные из него не засчитываются.

8-4. А. 347/(347+100) = 0.78.                                     

Б. 347 г NaOH соответствует 347/40 = 8.7 моль.                 

100 г воды соответствует 100/18 = 5.6 моль.                        

Следовательно, мольная доля NaOHсоставит 8.7/(8.7+5.6) = 0.61

В. На 1 моль натрия приходится менее 5.6/8.7 = 0.64 моль воды (см. задание Б). Молекулярное соотношение такое же.

8-5.

8-6.      2NH₄NO₃ + (CH₆N₃)NO₃ = CO₂ + 7H₂O + 4N₂          

Так как, по условию, все продукты сгорания газообразны, их масса тоже равна 100 г. Рассчитаем количество газа в этой смеси. Примем количество CO₂ за x. Тогда

44x + 18x×7 + 28x×4 = 100

282x = 100.

x = 0,355 моль.

Общее количество газов составит 0,355×(1+7+4) = 5,28 моль.                      

Объем такой смеси - 5,28×22,4 = 95,3 л.                                         

При температуре пламени объем будет больше, так как при нагревании газы расширяются.

59-я Московская олимпиада школьников по химии