Завдання І  етапу Всеукраїнської олімпіади з хімії,  2015

7 клас

1.Використовуючи латинські назви хімічних елементів, визначте, який хімічний елемент обов'язково входить до складу складних бінарних речовин:

а) сульфіди;

б) силіциди;

в) фосфати;

г) оксиди.

Вкажіть кількість протонів і нейтронів в ядрах атомів знайдених елементів.

8 балів

2.Керуючись положенням елементів в Періодичній системі, складіть формули сполук елементів:
а) Силіцію – з Нітрогеном, Бромом, Сульфуром, Гідрогеном, Кальцієм;
б) Фосфору – з Літієм, Індієм, Флуором, Нітрогеном, Бромом;
в) Алюмінію – з Флуором, Сульфуром, Нітрогеном, Карбоном, Гідрогеном;
г) Нітрогену – з Галієм, Магнієм, Гідрогеном, Оксигеном, Бромом;
д) Бору – з Фосфором, Хлором, Оксигеном, Арсеном, Йодом;
е) Арсену – з Калієм, Оксигеном, Флуором, Меркурієм, Сульфуром.
Назвіть ці сполуки.

12 балів

3.Молекула сірки у 8 раз важча за молекулу кисню. Яка молекулярна формула сірки?

8 балів

4.Визначте брутто-формулу сполуки, до складу якої входять Fe (30,11%), C (64,51%) та Н (5,38%).

6 балів

Експериментальна задача

Сучасний хімік не може обійтися без комп'ютера. Ось і Вася попросив свого друга Мішу, початківця програміста, розробити програму для комп'ютера, яка б сама складала формули речовин. Міша погодився, але в першу версію програми закралася помилка, і формули вийшли дуже дивні:

FeO₃Fe, H₂CaO₂, OSO₂, SO₂(OH)₂, O₃AlH₃, O₄Na₂S, CK₂O₃, Cl₃Al, N₂MgO₆, (HO)₃PO.

а) Яким речовинам відповідає кожна з цих формул? Запишіть виправлену формулу кожної з речовини.

б) Відомо 4 основні класи неорганічних речовин (які?). Складіть таблицю з 4-х колонок, вкажіть для кожної колонки назву класу і розподіліть виправлені формули зазначених речовин за цими 4-ма колонкам.

10 балів

                                                                                8 клас

1.Фосфор (V) оксид може реагувати з водою в молярному співвідношенні

     1 : 1, 1 : 2 та 1 : 3. Напишіть рівняння відповідних реакцій і структурні

     формули продукту кожної реакції.

6 балів

2.Балон ємністю 25 л наповнений газуватим киснем під тиском 150 атм при температурі 20ºС. Визначте кількість речовини (моль) у балоні.

6 балів

3.Зразок магнію, забрудненого міддю, помістили в хлоридну кислоту, взяту в надлишку. Утворилося 2,24 л газу (н.у.) і 0,1 г осаду. Визначте масову частку міді в початковому зразку.

10 балів

5.Керуючись Періодичної системою, вкажіть символ хімічного елемента, йону якого відповідає наступна електронна формула:

а) Е³⁺ [₁₀Ne]3s²

г)  Е^4–  [₁₀Ne]3s²3p⁶

б) Е ^2–  [₂He]2s²2p⁶

д) Е ³⁺ [₁₈Ar]

в) Е ²⁺ [₁₀Ne]

е) Е ^1– [₁₈Ar, 3d¹⁰]4s²4p⁶

10 балів

Експериментальне завдання

Для наведених формул оксидів: 1) SiO₂; 2) MgO; 3) CaO; 4) CO₂; 5)Al₂O₃.

Дайте відповіді на наступні питання:
1) Які з перелічених оксидів реагують з водою?
2) Які оксиди можуть реагувати з кислотами?
3) Які оксиди реагують з лугами?
4) Які оксиди називають «негашене вапно», «сухий лід», «кварц»?

Відповідь проілюструйте відповідними рівняннями реакцій.

8 балів

9 клас

1.При 15°С один об'єм води (ρ = 1 г/мл) розчиняє 2,95 об'єму гідроген сульфіду. Розрахуйте молярну концентрацію (моль/л), масову частку (%) і коефіцієнт розчинності гідроген сульфіду в насиченому розчині (об'єм розчину прийняти рівним об'єму води).

8 балів

2.Доберіть коефіцієнти методом електронного балансу в рівняннях реакцій:

B + NaOH + O₂ → NaBO₂ + H₂O

Cr(NO₃)₃ → Cr₂O₃ + NO₂ + O₂

Fe₂O₃ + KNO₃ + KOH → K₂FeO₄ + KNO₂ + H₂O

Вкажіть роль речовин в ОВР та назви процесів окиснення і відновлення.

6 балів

3.Однакові зразки алюмінію та магнію розчинили в сульфатній кислоті. У  випадку першого зразка об’єм газу, що виділився, в два рази більший за  другий. Обчисліть густину магнію, якщо густина алюмінію 2,7 г/см³ ?

10 балів

4. Для своїх однокласників Вася вирішив підготувати ефектний дослід. А що може бути ефектніше невеликого вибуху? І Вася вирішив приготувати "гримучу суміш", суміш двох газоподібних простих речовин А і Б, яка при підпалюванні вибухала з гучним звуком. Для отримання газу А юний хімік вирішив використати реакцію між залізом і розбавленим розчином сульфатної кислоти, а про газ Б він знав, що той міститься в повітрі, займаючи в ньому 20% за об'ємом. Значить "гримучу суміш" можна приготувати просто змішуючи газ А з повітрям. І ось тут виникло питання, яким об’ємом газу А треба витіснити частину повітря з пластикової пляшки об'ємом 0,7л, щоб обидва гази і А, і Б, що залишився в повітрі, прореагували повністю?

Про які гази йде мова в задачі? Напишіть рівняння реакції між ними, і рівняння реакції добування газу А.  В яких об'ємних співвідношеннях треба змішати гази А і Б, щоб реакція між ними пройшла повністю? В яких об'ємних співвідношеннях треба змішати газ А і повітря для повного протікання реакції? Які об'єми газу А і повітря повинні міститися в пляшці ємністю 0,7л?

10 балів

Експериментальна задача

Один великий металургійний завод оштрафували на велику суму грошей за те, що він погано очищував стічні води, які спускав в міський ставок. У стічних водах цього заводу містилися йони металів: Fe³⁺, Al³⁺, Pb²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Mg²⁺. Перед головним хіміком-технологом було поставлено ​​завдання розробити найбільш простий і нешкідливий спосіб очистки стічних вод від цих йонів. Допоможіть головному технологу. Запропонуйте реактив (або реактиви), які можна використовувати для видалення даних йонів з розчину, складіть рівняння відповідних реакцій.

6 балів

10 клас

1.Доберіть коефіцієнти методом електронного балансу в рівняннях реакцій:

Fe(NO₃)₂ + O₂ + H₂O → Fe(NO₃)₂OH

H₅IO₆ → I₂O₅ + O₂ + H₂O

K₂Se + NaNO₃ → K₂SeO₄ + NaNO₃

BrO₂F → BrF₃ + Br₂ + O₂

8 балів

2.Визначте значення (в моль/л) рівноважних концентрацій газоподібних речовин для реакції:

Fe₂O₃(т) + 3CO(г) → 2Fe(т) + 3CO₂(г);    K_С = 0,125, що протікає при певній температурі, якщо в певний момент концентрації газоподібних речовин становили 0,5моль/л (СО) і 0,1 моль/л (СО₂).

6 балів

3. 4,37 г сплаву двох металів розчинили у воді. При цьому виділилось 7,84 л газу (н.у.). При обережному підкисленні утвореного розчину випадає осад, який розчиняється в надлишку кислоти. Встановіть якісний та кількісний склад сплаву.

10 балів

4. При розчиненні металу в надлишку хлоридної кислоти виділилось 4,48 л газу (н.у.) та утворилось 17,8 г хлориду. Який метал розчинили?

8 балів

Експериментальна задача

За приведеною схемою перетворень сполук Х₁ – Х₅ елемента Х визначте склад сполук Х₁ – Х₅,  та газу Y, якщо відомо, що при реакції 1г Х₃ з розчином аргентум нітрату, підкисленого нітратною кислотою, утворюється 1,386г білого осаду, а з 1г речовини Х₅ -  0,594г білого осаду. Якщо речовину Х₅ масою 1г тримати в ексикаторі над концентрованою сульфатною кислотою то  маса кислоти збільшиться на 0,112г. Х₅ при дії HCl перетворюється на Х₃ без виділення газу і Х₅ не містить кальцію. Напишіть рівняння хімічних реакцій за схемою. Запропонуйте способи перетворення Х₃ в Х₂ та Х₂ в Х₁ .

Х₁ (чорний)                    Х₂ (червоний)

                       HCl (p-н)                         Na₂CO₃, t^o

Х₃ (синьо-зелені кристали)  Х₄ (білий)

                                                    +СаСО₃

                                                    +Н₂О

                          Х₅ (зелений)                                              

 10 балів

11 клас

1.Вміст Карбону в вуглеводні 85,71%, його густина по азоту дорівнює 2,5. Назвіть всі речовини, що задовольняють умовам задачі.

6 балів

2.

9 балів

3. Напишіть структурні формули шести речовин різних класів органічних речовин складу С₃Н₆О. Які речовини складу С₃Н₆Оможуть існувати у вигляді оптичних ізомерів?

9 балів

4. 5л суміші метану, етену та бутену мають масу 7,92г. До цієї суміші додали 5л водню і пропустили над нагрітим нікелевим каталізатором. Об’єм суміші зменшився до 6л. Визначте об’єм вихідної суміші в об’ємних відсотках.

8 балів

Експериментальна задача

Маючи в своєму розпорядженні тільки водень, повітря і поварену сіль, добудьте: а) кислоту; б) основу; в) сіль, що складається із трьох елементів; г) кислотний оксид; д) основний оксид. Можна використовувати будь-які фізичні процеси та каталізатори.

10 балів