Реферат: Особенности проведения корпоративной олимпиады по химии

Брянский государственный университет имени академика И.Г.Петровского

Четвертая Брянская корпоративная региональная олимпиада учащейся молодежи


ХИМИЯ

Заочный тур

2012 г.
Особенности проведения корпоративной олимпиады по химии
Олимпиада проводится в два тура.

Первый тур проходит в форме заочного письменного задания.

В каждом классе учащимся для решения предлагается по восемь заданий, из которых одно представляет собой домашний эксперимент, который необходимо выполнить, описать наблюдаемые явления и предложить им объяснение.

Общая сумма баллов: «40» – в 8 классе, «42» – в 9 классе, «44» – в 10 классе, «42» – в 11 классе.

Ответы на задания предоставляются в печатном или письменном виде (почерк четкий и понятный).

Второй тур проводится на базе Брянского государственного университета.

Ко второму туру допускаются до 15 участников первого тура, превысивших квалификационный минимум (не менее 50 % от общего числа баллов) и набравших наибольшее количество баллов.

Второй тур проводится в один этап.

Абитуриенты выполняют пять заданий со свободным ответом.
Общая сумма баллов – 30.

На выполнение работы участникам отводится 150 минут.

Выявляются лучшие участники в ряде номинаций.

Победителями и призерами олимпиады считаются участники, набравшие наибольшее суммарное количество баллов и награждаются дипломами 1, 2 и 3 степени. Количество победителей не может превышать 45 % от количества участников второго тура.


^ Брянский государственный университет имени академика И.Г.Петровского

Четвертая Брянская корпоративная региональная олимпиада учащейся молодежи


^ ХИМИЯ

Заочный тур. 2012 г.

8 класс

8-1. ...Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится
в другом месте... (М. В. Ломоносов «Рассуждение о твердости и жидкости тел» 1760 г.)

Юный химик взял навеску вещества, прокалил в пробирке на пламени спиртовки. Вещество изменило окраску. После охлаждения полученного продукта реакции, его масса оказалась больше массы исходного вещества. Тогда юный химик взял навеску другого вещества, прокалил его в пробирке на пламени спиртовки. Вещество изменило окраску, а его масса после охлаждения уменьшилась. «Закон сохранения массы веществ в химических реакциях неверен» - сделал опрометчивый вывод юный химик.

Какие вещества мог взять юный химик для своих экспериментов?

Почему наблюдалось в одном случае увеличение, а в другом уменьшение массы продукта в ходе прокаливания?

Как следовало провести опыты, чтобы подтвердить истинность закона сохранения массы веществ? (6 баллов)


О том, что молекулы некоторых простых веществ двухатомны, вам известно со слов учителя или из учебника химии. В истории химии установить этот факт смог в начале XIX века итальянский физик Амедео Авогадро.
Авогадро были известны соотношения объёмов газов в некоторых реакциях, например:
2 объёма водорода реагируют с 1 объёмом кислорода с образованием 2 объёмов воды.
3 объёма водорода реагируют с 1 объёмом азота с образованием 2 объёмов аммиака.
Опираясь на эти данные и открытый им закон, он смог доказать двухатомность молекул кислорода, водорода, азота.

Сформулируйте закон Авогадро.

Объясните, как Авогадро доказал двухатомность данных молекул.

Перечислите все простые вещества, молекулы которых двухатомны при нормальных условиях. (8 баллов)


У Вас на кухне имеется уксусная эссенция (раствор с массовой долей уксусной кислоты 70 % и плотностью 1,0733 г/мл). Какой объём этого раствора необходимо взять, чтобы приготовить 500 мл раствора с массовой долей уксусной кислоты 3 % и плотностью 1,0037 г/мл? (4 балла)


Массовая доля серебра в минерале аргентите 48%. Каково содержание сульфида серебра (I) в этом минерале и какова массовая доля пустой породы? (4 балла)


Для чего современные оружейные заводы широко используют свинец, почему же тогда в древности люди не применяли свинец для изготовления оружия. (3 балла)


Как правило, сплавы более тугоплавки, чем металл, а есть ли сплавы более легкоплавкие, чем металлы, из которых они состоят? Где это используется? (4 балла)



Журнал "Химия и жизнь" неоднократно знакомил читателей со способами получения кристаллического йода, в том числе из йодной настойки. Один из них, предложенный учеником 9 класса школы №177 города Киева, оказался особенно интересен для юных химиков, так как не требовал для своего исполнения дорогих реактивов. Для получения йода достаточно было иметь спиртовую настойку йода и воду. Предложите методику получения йода, имея в своём распоряжении воду и спиртовую настойку йода, которая продаётся в аптеках. Опробуйте её экспериментально, опишите наблюдаемые явления. Объясните, на чём основан этот способ получения йода. (5 баллов)


8 г оксида меди (II) некоторое время восстанавливали в токе водорода. Полученный твёрдый остаток обработали раствором серной кислоты. Масса полученной соли составила 8 г. Вычислите массу не растворившегося в кислоте вещества. (6 баллов)


Брянский государственный университет имени академика И.Г.Петровского

^ Четвертая Брянская корпоративная региональная олимпиада учащейся молодежи


ХИМИЯ

Заочный тур. 2012 г.

9 класс



Английский химик Генри Кавендиш в 1785 году поместил смесь воздуха и кислорода вместе с небольшим количеством раствором поташа над поверхностью ртути в перевёрнутой U-образной трубке. А затем в течение двух недель с помощью электрофорной машины пропускал через столбик газа искры. Под действием разрядов азот образовывал окислы, которые поглощались раствором поташа. Также раствор поташа поглощал и примесь углекислоты. Смесь воздуха с кислородом постепенно уменьшалась в объёме. После прекращения уменьшения объёма он удалил из остатка кислород, пропуская его над раскалённой медью. Кавендиш заметил, что остаётся небольшой пузырёк газа. Природу этого газа Кавендиш понять не мог.

а) Какова природа полученного Кавендишем газа?
б) 110 лет спустя результаты эксперимента Кавендиша были объяснены. Кто и как это сделал?
в) Запишите уравнения реакций, протекающих в опыте Кавендиша. (7 баллов)

9-2

Домашний эксперимент: При выполнении опытов пользуйтесь термостойкой посудой! Не наливайте кипяток в стеклянный стакан или другую стеклянную посуду, которая может лопнуть! Берегите глаза, не заглядывайте в посуду, где протекает химическая реакция! Внесите ложку питьевой соды: а) в стакан кипятка, б) в стакан с газированной водой, в) в стакан с уксусной кислотой. Что наблюдается? Объясните причины наблюдаемых явлений в каждом случае. (6 баллов)



170 лет назад в одном из популярных журналов был опубликован очень интересный рецепт: "Раствори серебро в селитряной кислоте и, обмакнув кисточку в сей раствор, нарисуй цветы или другие какие-нибудь украшения на белой шелковой материи и положи ее под стеклянный колокол, под которым, посредством сожжения серы, в атмосферном воздухе образуется газ..." Что будет наблюдаться? Какие химические процессы лежат в основе наблюдаемых явлений? Запишите уравнения протекающих реакций. (4 балла)



При восстановлении нитрита натрия амальгамой натрия в водном растворе образуется соль «Х». При обработке эфирного раствора этой соли хлороводородом образуются бесцветные кристаллы кислоты «У». Безводная серная кислота дегидратирует эту кислоту с образованием оксида азота (I). Таким образом оксид азота (I) формально можно рассматривать как ангидрид кислоты «У».

а) Что такое амальгама натрия? Как её получают? Почему именно её используют в качестве восстановителя нитрита натрия при получении соли «Х»?
б) Запишите уравнения реакций, о которых идёт речь в задаче.
в) Назовите соль «Х» и кислоту «У».
г) Составьте структурные формулы кислоты «У» и оксида азота (I).
д) Почему оксид азота (I) ангидридом этой кислоты можно считать только формально?
(10 баллов)



Два газа находятся в закрытом сосуде в объёмном соотношении 2:1. После реакции между ними в сосуде обнаружился только водный раствор плавиковой кислоты.

а) Какие газы находились в сосуде?
б) Запишите уравнение протекающей реакции; составьте электронный баланс.
в) рассчитайте массовую долю плавиковой кислоты в полученном растворе. (5 баллов)



Индивидуальное газообразное вещество находится в сосуде объёмом 5,6 л при н.у. и имеет массу 11 г? Приведите примеры газов, удовлетворяющих условию задачи. (3 балла)



8 г оксида меди (II) некоторое время восстанавливали в токе водорода. Полученный твёрдый остаток обработали раствором серной кислоты. Масса полученной соли составила 8 г. Вычислите массу не растворившегося в кислоте вещества. (4 балла)



Однажды шведский химик Карл Эгли открыл банку с имеющимися на дне слежавшимися крупными кристаллами цианида калия и сделал глубокий вдох, наклонившись над горлышком банки. В результате он потерял сознание и его едва удалось спасти.

а) В чём причина произошедшего?
б) Какое правило техники безопасности было нарушено? (3 балла)

^ Брянский государственный университет имени академика И.Г.Петровского

Четвертая Брянская корпоративная региональная олимпиада учащейся молодежи


^ ХИМИЯ

Заочный тур. 2012 г.

10 класс



При восстановлении нитрита натрия амальгамой натрия в водном растворе образуется соль «Х». При обработке эфирного раствора этой соли хлороводородом образуются бесцветные кристаллы кислоты «У». Безводная серная кислота дегидратирует эту кислоту с образованием оксида азота (I). Таким образом оксид азота (I) формально можно рассматривать как ангидрид кислоты «У».

а) Что такое амальгама натрия? Как её получают? Почему именно её используют в качестве восстановителя нитрита натрия при получении соли «Х»?
б) Запишите уравнения реакций, о которых идёт речь в задаче.
в) Назовите соль «Х» и кислоту «У».
г) Составьте структурные формулы кислоты «У» и оксида азота (I).
д) Почему оксид азота (I) ангидридом этой кислоты можно считать только формально? (10 баллов)



В четырёх пробирках имеются растворы серной кислоты, гидроксида натрия, хлорида бария и вода. Как распознать содержимое каждой пробирки с помощью раствора дихромата калия? (5 баллов)



В сентябрьском номере журнала "Химия и жизнь" за 1980 год было опубликовано письмо школьника из Баку Джамиля Мамедьярова, посвященное получению хлора в домашней лаборатории. Юный химик получал этот газ нагреванием в пробирке смеси гексагидрата хлорида магния c оксидом марганца (IV).

а) Объясните суть происходящих химических реакций.
б) Какие соли могут быть использованы для опыта вместо упомянутого кристаллогидрата? (5 баллов)



Английский химик Генри Кавендиш в 1785 году поместил смесь воздуха и кислорода вместе с небольшим количеством раствором поташа над поверхностью ртути в перевёрнутой U-образной трубке. А затем в течение двух недель с помощью электрофорной машины пропускал через столбик газа искры. Под действием разрядов азот образовывал окислы, которые поглощались раствором поташа. Также раствор поташа поглощал и примесь углекислоты. Смесь воздуха с кислородом постепенно уменьшалась в объёме. После прекращения уменьшения объёма он удалил из остатка кислород, пропуская его над раскалённой медью. Кавендиш заметил, что остаётся небольшой пузырёк газа. Природу этого газа Кавендиш понять не мог.

а) Какова природа полученного Кавендишем газа?
б) 110 лет спустя результаты эксперимента Кавендиша были объяснены. Кто и как это сделал?
в) Запишите уравнения реакций, протекающих в опыте Кавендиша. (7 баллов)



Домашний эксперимент: При выполнении опытов пользуйтесь термостойкой посудой! Не наливайте кипяток в стеклянный стакан или другую стеклянную посуду, которая может лопнуть! Берегите глаза, не заглядывайте в посуду, где протекает химическая реакция! Внесите ложку питьевой соды: а) в стакан кипятка, б) в стакан с газированной водой, в) в стакан с уксусной кислотой. Что наблюдается? Объясните причины наблюдаемых явлений в каждом случае. (6 баллов)



Имеется углеводород, который может быть либо пропаном, либо пропеном, либо пропином. Как определить химическим путём, какой это газ? (4 балла)



Выведите формулу для отношения суммарного объема алкадиена и кислорода, требующегося для его полного сгорания, к суммарному объему продуктов сгорания (воду считать газообразной, объемы газов измерять в одинаковых условиях). Для какого алкадиена это отношение равно 1:1? (3 балла)



В инструкции прибора для опытов с электрическим током, указано, что при выполнении эксперимента по разложения воды под действие постоянного электрического тока в прибор можно наливать растворы нитрата калия или карбоната калия. При использовании одного раствора водорода на катоде выделяется в два раза больше, чем кислорода на аноде, как это и должно быть теоретически. При использовании другого раствора водорода выделяется гораздо меньше, чем это должно быть по теории. Какой электролит оказался "лишним" в инструкции и почему? (4 балла)


Брянский государственный университет имени академика И.Г.Петровского

^ Четвертая Брянская корпоративная региональная олимпиада учащейся молодежи


ХИМИЯ

Заочный тур. 2012 г.

11 класс



Знаменитый арабский алхимик Ар Рази в сочинении «Книга тайны тайн» приводит рецепт получения "острой воды поташа": "^ Возьми один ритл белого поташа [К2СО3], налей на него 12 ритлей воды и оставь его на одни сутки. Затем бурно вскипяти и профильтруй. Потом вылей раствор на другой ритл поташа, оставь еще на одни сутки, затем вскипяти и профильтруй. Так делай семь раз. Затем профильтруй жидкость и сохрани ее..."

а) Что представляет собой "острая вода поташа":
б) Какие реакции протекают при ее приготовлении?

в) Можно сократить время приготовления "острой воды поташа" до 15-20 минут, если пропускать через кипящий раствор поташа воздух. Как это объяснить? (5 баллов)



Зачастую мы говорим «азбучные истины», не задумываясь о том, насколько они справедливы. Выскажите своё отношение к следующим суждениям:

а) Все вещества состоят из молекул.
б) Атом – мельчайшая частица вещества.
в) Если в результате явления происходит изменение окраски, выделение тепла или выпадение осадка, то такое явление является химическим.
г) Гомологи – это вещества, отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп СН2. (4 балла)



Английский химик Генри Кавендиш в 1785 году поместил смесь воздуха и кислорода вместе с небольшим количеством раствором поташа над поверхностью ртути в перевёрнутой U-образной трубке. А затем в течение двух недель с помощью электрофорной машины пропускал через столбик газа искры. Под действием разрядов азот образовывал окислы, которые поглощались раствором поташа. Также раствор поташа поглощал и примесь углекислоты. Смесь воздуха с кислородом постепенно уменьшалась в объёме. После прекращения уменьшения объёма он удалил из остатка кислород, пропуская его над раскалённой медью. Кавендиш заметил, что остаётся небольшой пузырёк газа. Природу этого газа Кавендиш понять не мог.

а) Какова природа полученного Кавендишем газа?
б) 110 лет спустя результаты эксперимента Кавендиша были объяснены. Кто и как это сделал?
в) Запишите уравнения реакций, протекающих в опыте Кавендиша. (7 баллов)



Два газа находятся в закрытом сосуде в объёмном соотношении 2:1. После реакции между ними в сосуде обнаружился только водный раствор плавиковой кислоты.

а) Какие газы находились в сосуде?
б) Запишите уравнение протекающей реакции; составьте электронный баланс.
в) рассчитайте массовую долю плавиковой кислоты в полученном растворе. (5 баллов)



Раствор массой 117 г с массовой долей хлорида натрия 5 % в течение некоторого времени подвергали электролизу. При этом на электродах выделилось 8,96 л газов (н.у.). Определите состав раствора после электролиза (в % по массе). (5 баллов)



Какую массу уксусного ангидрида следует поместить в 100 г раствора с массовой долей уксусной кислоты 20 %, чтобы в результате кипячения с обратным холодильником (потери массы раствора не происходит) массовая доля кислоты увеличилась в 2,5 раза? (5 баллов)



При сожжении вещества массой 1,9 г получено 604 мл (20 °C; 755 мм рт.ст.) углекислого газа. Это вещество содержит 46,66 % азота и 6,66 % водорода.

а) Определите молекулярную и структурную формулы этого вещества.
б) Напишите уравнения реакции его получения.
в) Где оно применяется в народном хозяйстве? (5 баллов)



Домашний эксперимент: При выполнении опытов пользуйтесь термостойкой посудой! Не наливайте кипяток в стеклянный стакан или другую стеклянную посуду, которая может лопнуть! Берегите глаза, не заглядывайте в посуду, где протекает химическая реакция! Внесите ложку питьевой соды: а) в стакан кипятка, б) в стакан с газированной водой, в) в стакан с уксусной кислотой. Что наблюдается? Объясните причины наблюдаемых явлений в каждом случае. (6 баллов)