10 клас 2021 рік ІІ етап олімпіади

 

  Завдання ІІ етапу Всеукраїнської олімпіади з хімії

10 клас                                     26 листопада 2021 року

Задача 1.

Хворим на цукровий діабет людям радять замінювати  цукор на речовину сорбіт, яка теж має солодкий смак, але не є вуглеводом.  Широко використовується сорбіт у виробництві жувальних гумок і деяких медичних препаратів. Визначте склад цієї речовини, якщо масові частки елементів у ній наступні:  Карбону – 39,56%, Гідрогену – 7,69%, також у сполуці міститься Оксиген. Відносна молекулярна маса речовини  у 45,5 разів більша від відносної молекулярної маси гелію.    

Дано:

W(C) = 39,56%

W(H) =7,69%

Mr(C_xH_yO_z) = Mr(He)·45,5

Mr(C_xH_yO_z) - ?

Розв’язок:

1.     Обчислюємо відносну молекулярну масу  сорбіту:

 Mr(C_xH_yO_z) = Mr(He)·45,5 = 4 ·45,5 = 182

2.     Обчислюємо масову частку Оксигену в сполуці:

W(О) = 100% - (W(C) + W(Н)) = 100% - 47,25% = 52,75%.

3.     Знаходимо кількість атомів кожного хімічного елемента у сполуці за формулою:, з якої виводимо наступну:

nAr( E) = W · Mr/Ar · 100%

     n(C)= 39,56% ·182/12 · 100% = 6

n(H)= 7,69% · 182/1 · 100% = 14

n(О)= 52,75% · 182/16 · 100% = 6

Отже, формула сполуки  C₆H₁₄O_6.

Перевіряємо, Mr(C₆H₁₄O_6.)= 182

Відповідь:  C₆H₁₄O₆  - формула сорбіту

Задача 2.

Газ, який виділився внаслідок спалювання 5,6 л газу, в склад якого входить 20% Гідрогену і 80% Карбону (густина за воднем 15), пропустили через розчин, отриманий в результаті взаємодії невідомого металу з водою. Визначити склад солі, якщо відомо, що в результаті взаємодії 20 г невідомого металу з водою утворюється гідроксид металу (ІІ) і виділяється 11,2 л газу (н.у.).

Розв`язок

1.                 Знаходимо формулу вуглеводню:

M = 15 · 2 =30г/моль.

Складаємо пропорцію:

 :  = 0,2 :  0,0667 = 3 : 1.

2.                 Знаходимо найпростішу формулу: СH₃ (M = 15).

Отже, реальна формула С₂H₆.

Рівняння реакції горіння:

2С₂H₆ + 7O₂ = 4CO₂ + 6H₂O                                         (1)

3.                 Знаходимо кількість моль вуглеводню:

ѵ =  = 0,25 моль

Рівняння реакцій:

Ме + 2H₂O = Ме(ОН)₂ + H₂                                       (2)

Ме(ОН)₂ + CO₂МеCO₃ + H₂O                               (3a)

Ме(ОН)₂ +2CO₂Ме(HCO₃)₂                                  (3б)

2Ме(ОН)₂ + CO₂₂CO₃ + H₂O              (3в)

Отже, в результаті реакції (1) утворюється:

2 · 0,25 = 0,5 моль СО₂

4.                 Знаходимо кількість речовини водню, що утворюється в реакції (2):

 = 0,5моль.

5.                 Знаходимо метал.

Згідно реакції (2), металу теж реагує 0,5 моль атомів.

Відносна атомна маса металу: 2 · 20 = 40.

Це - кальцій.

Якщо в реакції  (3а) реагують однакові мольні кількості Сa i CO₂, то утворюється середня сіль – СaCO₃.

Відповідь:  СaCO₃.

Задача 3.

При дії надлишку сульфатної кислоти на калій хлорид масою 14,9г одержали гідрогенхлорид, який провзаємодіяв з 80г 15% розчину натрій гідроксиду. Визначте, кислим чи лужним буде розчин, який утворився.

Розв`язок

1.                 Знаходимо кількість речовини калій хлориду, взятого для реакції:

ѵ((KCl) = ѵ((KCl) =

Складаємо рівняння реакцій:

KCl + H₂SO₄ = KHSO₄ + HCl                 (a)

HCl + NaOH = NaCl + H₂O                   (б)

2.                 Знаходимо масу і кількість речовини натрій гідроксиду, який міститься в розчині:

m(NaOH) =  =12г                               ѵ(NaOH) =  = 0,3моль

Із рівнянь реакцій (а) і (б) виходить, що із 0,2 моль КСl утворюється  0,2 моль НCl, для реакції з якою потрібно взяти 0,2 моль NaOH. Оскільки взяли 0,3моль натрій гідроксиду, то він буде в надлишку, а одержаний розчин буде лужним.

Відповідь: розчин буде лужним.

Задача 4.

 Суміш етилену і пропілену об’ємом 3л спалили й одержаний вуглекислий газ пропустили крізь вапняну воду. При цьому утворилось 34,81г осаду. Обчисліть об`ємні частки етилену і пропілену в суміші.

Розв`язання

Складаємо рівняння реакцій:

х л                  у моль          

C₂H₄ + 3О₂ = 2CO₂ + 2H₂O  (1)

22,4л            2 моль

(3-х)л           (0,3481- у)моль

 C₃H₆ + 9О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О   (2)

44,8л             6моль

 

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓+ H₂O      (3)

Обчислюємо кількість речовини осаду:

n (CaCO₃ )=                              M(CaCO₃ ) =100г/моль;

n(CaCO₃) =  = 0,3481моль або 0,35 моль.

За рівнянням (3),  n(CO₂) = n(CaCO₃) = 0,35моль,  тоді n₂(CO₂) = (0,35 –y) моль

Складаємо систему рівнянь:

Звідси х = 1,12, тобто V(C₂H₄) = 1,12л, а V( C₃H₆ ) = 3л – 1,12л = 1,88л.

Обчислюємо об`ємні частки газів у суміші:

ϕ(C₂H₄) =  =  0,37л або 37%.                       

 ϕ(C₃H₆) =100% - 37% = 63%.

Відповідь: 37% С₂H₄, 63%C₃H₆.

Задача 5.

Напишіть хімічні рівняння, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення, і вкажіть умови перебігу реакцій:

CaCO₃ → CaC₂ → C₂H₂ → C₆H₆ → C₆H₅Br.

Тести

1.                 Укажіть формулу гомолога метану:

А)   C₃H₈;        Б)  C₂H₄;        В)  C₄H₆;         Г) C₆H₆

Відповідь: А

2.         Укажіть формулу речовини Х у схемі перетворень CH₄ C₆H₆:

А)    CH₃OH;       Б)   C₂H₄;        В)   CH₃Cl;          Г) C₂H₂

Відповідь:Г

3.                 Укажіть співвідношення між кількістю речовини й водню в рівнянні хімічної реакції, продуктом якої є циклогексан:

А)    3 : 1       Б)   1 : 3         В)   1 : 2          Г)  1 : 1

Відповідь: Б

4.                 Укажіть продукт перегонки нафти:

А)  етилетаноат;     Б)  етаналь;      В)  поліетилен;     Г)  газойль

Відповідь: Г

5.                 Установіть послідовність використання процесів і речовин під час здійснення ланцюжка перетворень:

Fe⁰ Fe²⁺  Fe(OH)₂  Fe(OH)₃  Fe₂O₃.

А)  нагрівання;                       Б)  кисень і вода;

В)  хлоридна  кислота;          Г)  натрій гідроксид.

Відповідь: В, Г, Б, А.

6. Вкажіть речовину, яка горить кіптявим полум’ям:

а) ацетилен;                              б) метан;

в) етанол;                                   г) етилен.

Відповідь:  А

7. Вкажіть іменну реакцію взаємодії ацетилену з водою в присутності гідраргірум (ІІ) сульфату і сульфатної кислоти:

а) Зініна;                                       б)Лебедєва;

в) Вюрца;                                  г) Кучерова.

Відповідь: г

8.Молекула етину має форму:

а)піраміди        б) октаедра           в)  кутову      г) лінійну.

 Відповідь: г

9. Яку з даних сполук найдоцільніше використовувати  як нітратне добриво:

А) кальцій нітрат;   Б) калій нітрат;  В) амоній нітрат;  Г) натрій нітрат?

Відповідь: В

10.  В лабораторіях для осушування деяких газів їх пропускають через герметично закриту колбу з  фосфор (V) оксидом. Чому відразу їх пропускають  ще й через іншу, наповнену  твердим лугом:

А) така система дозволяє висушувати будь-які гази;

Б) таке сполучення склянок дозволяє збільшувати загальний об’єм системи;

В) луг і фосфор(V) оксид не можуть міститись в одній склянці;

Г) луг поглинає пари фосфор (V) оксиду.

Відповідь: Г