Олимпиада Ломоносов по Химии 5-9 класс
📌 Задание 1.1 Атом неметалла содержит m неспаренных и n спаренных электронов. Если один из спаренных электронов внешнего уровня перейдёт на другую орбиталь в пределах уровня, то образуется атом в возбуждённом состоянии, в котором n неспаренных и m спаренных электронов. Найдите значения m и n, определите неметалл. Сколько ковалентных связей он может образовать максимально: а) в основном, б) в возбуждённом состоянии?
📌 Задание 2.1 Дано термохимическое уравнение:
2H2(г) + O2(г) = 2H2O(ж) + 572 кДж
К 0.5 моль H2 добавили x моль O2 и смесь подожгли. Постройте график зависимости выделившейся теплоты от количества кислорода, Q(x). Объясните ход графика. Отметьте на нём необходимые числа.
📌 Задание 2.2 Дано термохимическое уравнение:
2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж
К 0.5 моль H2 добавили x моль O2 и смесь подожгли. Постройте график зависимости выделившейся теплоты от количества кислорода, Q(x). Объясните ход графика. Отметьте на нём необходимые числа.
📌 Задание 3.1 На рисунке приведена модель молекулы газообразного вещества.
а) Предложите формулу вещества.
б) Назовите геометрическую фигуру, образованную зелеными шариками.
в) Рассчитайте плотность газа при таких условиях, при которых плотность метана равна 1.00 г/л.
г) Запишите уравнение реакции присоединения с участием этого вещества.
📌 Задание 3.2 На рисунке приведена модель молекулы газообразного вещества.
а) Предложите формулу вещества.
б) Назовите геометрическую фигуру, образованную салатовыми шариками.
в) Рассчитайте плотность газа при таких условиях, при которых плотность воздуха равна 1.00 г/л.
г) Запишите уравнение реакции вещества с водяными парами.
📌 Задание 4.1 Вам необходимо получить a мл раствора с pH = 5.5, где
a = номер вашей школы, если он больше 200;
a = 10 · номер школы, если он меньше или равен 200, но больше 20;
a = 100 · номер школы, если он меньше или равен 20;
a = 1500, если у школы есть только название.
Для этого надо приготовить ацетатный буфер, в котором количество ацетат-ионов превышает количество молекул уксусной кислоты в 5.6 раз. Плотность буферного раствора равна 1.00 г/мл. Общая концентрация ацетат-иона и уксусной кислоты должна быть равна 0.10 М.
В вашем распоряжении имеются достаточные количества трёхводного ацетата натрия CH3COONa·3H2O, 10%-й соляной кислоты (плотность 1.047 г/мл) и дистиллированной воды. Опишите процедуру приготовления буфера, приведите расчёты. Запишите уравнение реакции, происходящей в процессе приготовления буферного раствора.
В ответе укажите: 1) номер школы, 2) объём буферного раствора в миллилитрах, 3) массу тригидрата ацетата натрия, 4) объём соляной кислоты (в мл), 5) объём дистиллированной воды (в мл).
📌 Задание 4.2 Вам необходимо получить a мл раствора с pH = 5.5, где
a = номер вашей школы, если он больше 200;
a = 10 · номер школы, если он меньше или равен 200, но больше 20;
a = 100 · номер школы, если он меньше или равен 20;
a = 1500, если у школы есть только название.
Для этого надо приготовить ацетатный буфер, в котором количество ацетат-ионов превышает количество молекул уксусной кислоты в 5.6 раз. Плотность буферного раствора равна 1.00 г/мл. Общая концентрация ацетат-иона и уксусной кислоты должна быть равна 0.20 М.
В вашем распоряжении имеются достаточные количества трёхводного ацетата натрия CH3COONa·3H2O, 10%-й соляной кислоты (плотность 1.047 г/мл) и дистиллированной воды. Опишите процедуру приготовления буфера, приведите расчёты. Запишите уравнение реакции, происходящей в процессе приготовления буферного раствора.
В ответе укажите: 1) номер школы, 2) объём буферного раствора в миллилитрах, 3) массу тригидрата ацетата натрия, 4) объём соляной кислоты (в мл), 5) объём дистиллированной воды (в мл).
📌 Задание 5.1 Два отрицательных иона состоят из одних и тех же двух элементов, принадлежащих одному периоду Периодической системы, и имеют одинаковый заряд. Один из элементов имеет одинаковые степени окисления в обоих ионах, а у другого они отличаются друг от друга на 1. Оба аниона реагируют с катионами H+ и Ba2+, только один из анионов окисляется перманганатом калия. В определённых условиях (укажите, каких?) один из анионов превращается в другой.
Установите формулы ионов, определите степени окисления элементов в них. Запишите ионные уравнения пяти указанных реакций (с перманганатом — в кислой среде) и молекулярное уравнение последней реакции.
📌 Задание 5.2 Два отрицательных иона состоят из одних и тех же двух элементов, принадлежащих одной группе Периодической системы, и имеют одинаковый заряд. Один из элементов имеет одинаковые степени окисления в обоих ионах, а у другого степень окисления в одном ионе отличается от средней степени окисления в другом ионе на 2. Оба аниона реагируют с катионами H+ и Ba2+, оба окисляются перманганатом калия. В определённых условиях (укажите, каких?) один из анионов превращается в другой.
Установите формулы ионов, определите степени окисления элементов в них. Запишите ионные уравнения пяти из указанных реакций (перманганат — в кислой среде, в избытке), а также молекулярное уравнение последней реакции.
📌 Задание 6.1 Один из благородных газов образует устойчивое химическое соединение, в котором его мольная доля примерно в 19/6 раз меньше массовой доли. Установите формулу соединения (подтвердите расчётом) и приведите уравнения реакций с его участием:
а) с сульфатом марганца(II) в водном растворе;
б) с броматом калия в водном растворе;
в) без изменения степеней окисления;
г) диспропорционирования.
📌 Задание 6.2 Один из благородных газов образует устойчивое химическое соединение, в котором его мольная доля примерно в 7/3 раз меньше массовой доли. Установите формулу соединения (подтвердите расчётом) и приведите уравнения реакций с его участием:
а) без изменения степеней окисления;
б) с водой;
в) с сульфатом марганца(II) в водном растворе;
г) с броматом калия в водном растворе.
📌 Задание 7.1 Навеску меди массой 10.16 г растворили в 120 г 42%-й азотной кислоты. После окончания реакции масса раствора увеличилась на 1.92 г. К этому раствору медленно добавляли 10%-й раствор аммиака.
Запишите уравнения всех происходящих реакций и ответьте на вопросы.
1) Какие газы и в каком количестве выделились из раствора в результате реакции меди с азотной кислотой?
2) Сколько граммов раствора аммиака надо добавить, чтобы получить осадок наибольшей возможной массы? Чему равна эта масса?
3) Какое вещество (кроме воды) останется в растворе после добавления аммиака и удаления осадка фильтрованием? Чему равна его массовая доля?
В решении примите M(Cu) = 63.5 г/моль.
📌 Задание 7.2 Серебряную проволоку массой 4.86 г растворили в 45 г 42%-й азотной кислоты. После окончания реакции масса раствора увеличилась на 3.87 г. К этому раствору медленно добавляли 5%-й раствор аммиака.
Запишите уравнения всех происходящих реакций и ответьте на вопросы.
1) Какие газы и в каком количестве выделились из раствора в результате реакции серебра с азотной кислотой?
2) Сколько граммов раствора аммиака надо добавить, чтобы получить осадок наибольшей возможной массы? Чему равна эта масса?
3) Какое вещество (кроме воды) останется в растворе после добавления аммиака и удаления осадка фильтрованием? Чему равна его массовая доля?