Задание 1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

Cu→X→CuCl2→Y→CuSO4

Назовите вещества X и Y.

8 баллов

Задание 2. Определите объём воздуха (н.у.), необходимый для сжигания смеси 8 л метана и 4 л этана (н.у.), если объёмная доля кислорода в воздухе равна 0,21.

6 баллов

Задание 3. Водород, полученный при разложении 12,6 г гидрида кальция водой, пропустили над нагретым оксидом меди (II) массой 40г. Определите массу образовавшегося металла.

9 баллов

Задание 4. К 400 мл 10%-ной соляной кислоты (ρ = 1,05 г/мл) добавили 8,4 г карбоната магния. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

12 баллов

Задание 5.

Простое вещество А активно реагирует с водой, образуя вещество Б и газ В. При взаимодействии с соляной кислотой вещества А также выделяется газ В. Вещество Б при взаимодействии с соляной кислотой образует соль, окрашивающую пламя в кирпично-красный цвет. Какие вещества зашифрованы буквами «А», «Б», «В»? Составьте уравнения протекающих реакций.

5 баллов

Всего 40 баллов

Школьная олимпиада по химии 10 класс (Решения)

1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

Cu→X→CuCl2→Y→CuSO4 Назовите вещества X и Y.

Решение:

1. Используя металлическую медь, надо получить вещество Х, из которого можно получить хлорид меди (II). Наиболее простой способ – окисление меди до оксида меди (II):

2Сu + O2 = 2CuO (1 балл)

который, взаимодействуя с соляной кислотой, образует хлорид меди (II):

СuO + 2HCl = CuCl2 + H2O (1 балл)

Возможен и другой способ. Медь растворяется в концентрированной серной кислоте:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O (1 балл)

Если к полученному раствору прилить раствор хлорида бария, то образуется хлорид меди (II):

СuSO4 + BaCl2 = CuCl2 + BaSO4↓ (1 балл)

Таким образом, вещество Х – это оксид меди (II) или сульфат меди (II).

(1 балл)

2. Наиболее простой способ перехода от хлорида меди (II) к сульфату меди (II) через промежуточное соединение Y – осаждение гидроксида меди (II) с последующим растворением его в серной кислоте:

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl (1 балл)

Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O (1 балл)

Таким образом, соединение Y – гидроксид меди (II). (1 балл)

Итого: 8 баллов

2. Определите объём воздуха (н.у.), необходимый для сжигания смеси 8 л метана и 4 л этана (н.у.), если объёмная доля кислорода в воздухе равна 0,21.

Решение:

Определим объём кислорода V(O2) (н.у.), необходимый для сжигания метана и этана. При этом объёмы реагирующих газов относятся как количества веществ (числа моль) этих газов:

8 л Х л

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O; 1л СH4 — 2 л O2

1 л 2л 8 л CH4 — х л O2; х = 16 л О2. (2 балла)

4л х л

2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O; 2 л С2Н6 — 7л О2

2л 7л 4л С2Н6 — х л О2; (2 балла)

х = 14 л О2.

Общий объём кислорода: V(O2) = 16 + 14 = 30 л О2. (1 балл)

Зная объёмную долю кислорода в воздухе φ = V(O2)/ Vвозд. = 0,21, находим объём воздуха: Vвозд. = V(O2)/ φ = 30/0,21 = 143 л воздуха. (1 балл)

Итого: 6 баллов

3. Водород, полученный при разложении 12,6 г гидрида кальция водой, пропустили над нагретым оксидом меди (II) массой 40г. Определите массу образовавшегося металла.

Решение:

1. Записываются уравнения реакций:

CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2 (2 балла)

H2 + CuO Cu + H2O (2 балла)

2. Рассчитывается количество вещества гидрида кальция и водорода:

(1 балл)

,

. (1 балл)

3. Вычисляется количество вещества оксида меди:

. (1 балл)

n(H2) > n(CuO), недостатке – оксид меди (II). Дальнейшие расчеты ведем по количеству вещества СuO. (1 балл)

4. Рассчитывается количество вещества меди и ее масса:

.

(1 балл)

Ответ: m(Cu)=32г.

Итого: 9 баллов

4. К 400 мл 10%-ной соляной кислоты (ρ = 1,05 г/мл) добавили 8,4 г карбоната магния. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

Решение:

1. Записывается уравнение протекающей реакции

MgCO3 + 2 HCl = MgCl2 + CO2 + H2O (2 балла)

2. Вычисляется количества вещества карбоната магния и хлороводорода.

(1 балл)

m(HCl) = V(р-ра)  ρ(р-ра)  w (HCl) = 400  1,05  0,1 = 42 г (1 балл)

(1 балл)

Сравниваются количества вещества MgCO3 и HCl, отнесенные к коэффициентам в уравнении реакции

0,1 1,15

 <  , делается вывод о том, что карбонат магния взят в недостатке. 1 2 (2 балла) Следовательно, дальнейшие расчеты ведутся по карбонату магния. 3. Вычисляется масса образовавшегося хлорида магния: (1 балл) (1балл) 4. Рассчитывается массовая доля хлорида магния в растворе m(р-ра) = m(р-ра HCl) + m(MgCO3) – m(CO2) = 420 + 8,4 – 0,1  44 = 424 г (3 балла) (1 балл) Ответ: 2,24% Итого: 12 баллов Задание 5. Простое вещество А активно реагирует с водой, образуя вещество Б и газ В. При взаимодействии с соляной кислотой вещества А также выделяется газ В. Вещество Б при взаимодействии с соляной кислотой образует соль, окрашивающую пламя в кирпично-красный цвет. Какие вещества зашифрованы буквами «А», «Б», «В»? Составьте уравнения протекающих реакций. в кирпично-красный цвет окрашивают пламя соли кальция, поэтому вещество «А» — металл Сa Ca + 2H2O = Ca(OH)2+H2↑ 2HCl + Ca = CaCl2 + H2↑ Ca(OH)2 + 2HCl= CaCl2+ 2H2O «А»- Ca «Б»- Ca(OH)2 «В»- H2 2балла 1 балл 1 балл 1 балл 5баллов Всего: 40 баллов