Завдання

II етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з хімії

2013-2014 Навчальний рік

11 Клас

ЗАВДАННЯ 1.

1. За електронною формулою атома виберіть елемент, який утворює просту речовину, для якої характерні властивості типового неметалу.

А 1s²2s²2p⁶3s¹; Б 1s²2s²2p⁶3s²; В 1s²2s²2p⁶3s²3р⁵; Г 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

2. Визначте символ хімічного елемента, атом якого містить стільки ж електронів, скільки і йон брому. А P; Б Se; В Kr; Г Xe.

3. Укажіть речовину, з якою водень взаємодіє як окисник:

А хлор; Б азот; В натрій; Г кисень.

4. Укажіть загальну формулу алканів: А C_nH_2n; Б C_nH_2n+2; В C_nH_2n–2; Г C_nH_2n–6.

5. Укажіть хімічну формулу альдегіду: А CH₃OH; Б CH₃COOH; В C₆H₅OH; Г HCOH

6. Укажіть речовину, що вступає в реакцію приєднання: А пропанол; Б етен; В метан; Г етанол.

7. Визначте схему рівняння реакції, в результаті якої утвориться етанол:

А C₂H₆+Br₂→; Б C₂H₅OH + HBr→ ; В C₂H₄+H₂O→ ; Г C₂H₂+H₂O→ .

8. Укажіть клас сполук, що входить до складу нафти та природного газу:

А Алкани; Б Алкени; В Алкіни; Г Арени

9. Визначте клас органічних сполук, для яких характерне утворення біполярних йонів.

А альдегіди; Б спирти; В амінокислоти; Г естери.

10. Укажіть число структурних ізомерів н-пентану за розгалуженням карбонового скелета.

Відповідь: ___

ЗАВДАННЯ 2.

В результаті дії на ненасичений вуглеводень надлишку розчину хлору в тетрахлорметані утворився дихлорид масою 22,95г. В результаті дії надлишку водного розчину калій перманганату на таку саму кількість вуглеводню утворився двохатомний спирт масою 17,4г. Визначте молекулярну формулу вуглеводню. Напишіть структурні формули його чотирьох ізомерів та назвіть за номенклатурою IUPAK.

ЗАВДАННЯ 3.

При спалюванні невідомої речовини масою 5,4 г у кисні утворились азот, карбон (IV) оксид і вода масами: 2,8 г; 8,8 г; 1,8 г відповідно. Визначте формулу речовини, якщо її молярна маса дорівнює 27 г/моль. До якого класу сполук належить указана речовина? Дайте їй назву.

ЗАВДАННЯ 4.

Наважка металу масою 0,81 г повністю прореагувала з хлоридною кислотою. Утворену при цьому речовину розчинили у воді і приготували розчин з молярною концентрацією 0,1 моль/л, довівши його об’єм до 300 мл. Який це метал?

ЗАВДАННЯ 5.

Суміш газів для синтезу амоніаку масою 1 кг за температури 0⁰C і тиску 2 атм займає об'єм 1 м³. Визначити об'ємну частку газів у суміші (у відсотках).

Розв»язки

Полтавський обласний інститут післядипломної педагогічної освіти імені М.В. Остроградського

Завдання

II етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з хімії

2013-2014 Навчальний рік

11 Клас

ЗАВДАННЯ 1.

1. За електронною формулою атома виберіть елемент, який утворює просту речовину, для якої характерні властивості типового неметалу.

А 1s²2s²2p⁶3s¹; Б 1s²2s²2p⁶3s²; В 1s²2s²2p⁶3s²3р⁵; Г 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶.

2. Визначте символ хімічного елемента, атом якого містить стільки ж електронів, скільки і йон брому. А P; Б Se; В Kr; Г Xe.

3. Укажіть речовину, з якою водень взаємодіє як окисник:

А хлор; Б азот; В натрій; Г кисень.

4. Укажіть загальну формулу алканів: А C_nH_2n; Б C_nH_2n+2; В C_nH_2n–2; Г C_nH_2n–6.

5. Укажіть хімічну формулу альдегіду: А CH₃OH; Б CH₃COOH; В C₆H₅OH; Г HCOH

6. Укажіть речовину, що вступає в реакцію приєднання: А пропанол; Б етен; В метан; Г етанол.

7. Визначте схему рівняння реакції, в результаті якої утвориться етанол:

А C₂H₆+Br₂→; Б C₂H₅OH + HBr→ ; В C₂H₄+H₂O→ ; Г C₂H₂+H₂O→ .

8. Укажіть клас сполук, що входить до складу нафти та природного газу:

А Алкани; Б Алкени; В Алкіни; Г Арени

9. Визначте клас органічних сполук, для яких характерне утворення біполярних йонів.

А альдегіди; Б спирти; В амінокислоти; Г естери.

10. Укажіть число структурних ізомерів н-пентану за розгалуженням карбонового скелета.

Відповідь: ___

ЗАВДАННЯ 2.

В результаті дії на ненасичений вуглеводень надлишку розчину хлору в тетрахлорметані утворився дихлорид масою 22,95г. В результаті дії надлишку водного розчину калій перманганату на таку саму кількість вуглеводню утворився двохатомний спирт масою 17,4г. Визначте молекулярну формулу вуглеводню. Напишіть структурні формули його чотирьох ізомерів та назвіть за номенклатурою IUPAK.

Розв’язування:

Складаємо рівняння реакцій в загальному вигляді:

СхНу + Cl₂ = CxHyCl₂

3CxHyCl₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O =3CxHy(OH)₂ + 2MnO₂ + 2KOH

За умовою задачі кількості речовин дихлориду та двохатомного спирту рівні. Виражаємо їх і складаємо рівняння:

ν(CxHyCl₂) =

ν(CxHy(OH)₂ ) =

=

12х + у = 82

Підбором знаходимо правильне рішення:

х =6; у= 10

Отже, формула вуглеводню С₆Н_{10 .} Можливі ізомери:

СН≡ С – СН₂ – СН₂ – СН₂ – СН₃ гекс-1-ин

СН₃ – С ≡ С – СН₂ – СН₂ – СН₃ гекс-2-ин

СН₃ – СН₂ – С ≡ С – СН₂ – СН₃ гекс-3-ин

СН≡ С – СН – СН₂ – СН₃ 3 – метилпент-1-ин

І

СН₃

Можлива також міжкласова ізомерія з дієновими вуглеводнями.

Відповідь: C₆H₁₀

ЗАВДАННЯ 3.

При спалюванні невідомої речовини масою 5,4 г у кисні утворились азот, карбон (IV) оксид і вода масами: 2,8 г; 8,8 г; 1,8 г відповідно. Визначте формулу речовини, якщо її молярна маса дорівнює 27 г/моль. До якого класу сполук належить указана речовина? Дайте їй назву.

Розв’язок

N₂: СО₂ : H₂O   0,1:0,2:0,1 враховуючи кількість атомів в молекулі

1:1:1

HCN кислота

ЗАВДАННЯ 4.

Наважка металу масою 0,81 г повністю прореагувала з хлоридною кислотою. Утворену при цьому речовину розчинили у воді і приготували розчин з молярною концентрацією 0,1 моль/л, довівши його об’єм до 300 мл. Який це метал?

Розв’язування:

Складаємо рівняння реакції:

Me + nHCl = MeCln + n Н₂

1. Знаходимо кількість речовини утвореної солі:

ν(MeCln) = 0,3 · 0,1 = 0,03 (моль)

2. Виражаємо кількість речовини металу:

ν(Me) = ν(MeCln) = 0,03 (моль)

3. Знаходимо молярну масу металу:

М(Me) = = 27

Отже, це алюміній.

Відповідь: Al

ЗАВДАННЯ 5.

Суміш газів для синтезу амоніаку масою 1 кг за температури 0⁰C і тиску 2 атм займає об'єм 1 м³. Визначити об'ємну частку газів у суміші (у відсотках).

Розв'язування:

1. Знаходимо кількість речовини газової суміші за рівнянням Менделєєва – Клапейрона:

pV = νRT

2. Виражаємо кількість речовини газів у суміші. Нехай

ν (N₂) = x моль, тоді ν (H₂) = (89,34 -х ) моль.

3. Виражаємо маси газів у суміші:

m(N₂) = 28x (г)

m(H₂) = 2(89,34 - х) = 178,7 - 2х (г)

4. Складаємо і розв'язуємо рівняння:

28х+178,7-2х= 1000, х = 31,6

5. Знаходимо об'єми газів у суміші:

V(N₂) = 22.4 ·31,6 = 707,8 (л)

V(H₂) = 22,4 • 57,74 = 1293,4(л)

6. Виражаємо об'ємні частки газів у суміші:

= 0,354

φ (Н₂) = 100 - 35,4 = 64,6%

Відповідь: φ (N₂) = 35,4%, φ (Н₂) = 64,6%

У результаті спалювання суміші етану і пропану об’ємом 2,24 л (н.у.) і відносною густиною за гелієм 9,95 карбон (ІV) оксид, який виділився, пропустили через розчин, що містить 12,8 г їдкого натру. Визначити масу і склад солей, які утворилися в результаті реакції.

Розв'язування:

1) визначаємо умовну молярну масу суміші (39,8г/моль)

2) Якщо склад суміші прийняти за 1 моль, то за формулою m = νМ

m(C₂H₆) = 30х; m(С₃Н₈)= 44(1−х), тоді 30х + 44(1−х) = 39,8, де х = 0,3 моль,

отже 1 моль суміші має склад – 0,3 моль етану і 0,7 моль пропану;

3) визначаємо кількість речовини етану і пропану: у складі 0,1 моль суміші [(ν = 2,24 : 22,4 = 0,1моль)] – ν(C₂H₆) = 0,03 моль, a ν (С₃Н₈ ) = 0,07 моль. Такі кількості речовин було піддано спалюванню;

4) за рівняннями реакцій горіння: 2C₂H₆+7О₂→4CO₂+6H₂O

С₃Н₈+5О₂→3CO₂+4H₂O

визначаємо загальну кількість речовини СО₂, що утворився:

0,06 моль + 0,21моль = 0,27 моль;

5) ν(NaOH) = m : М= 12,3 : 40 = 0,32 (моль);

6) ν(СО₂) і ν(NaOH), що прореагували, однакові і становлять 0,27 моль, тоді залишок NaOH становить 0,05 моль (0,32 − 0,27) і саме в такій кількості він продовжить реагувати з утвореним NaHCO₃ і кількості речовин їх будуть по 0,05 моль, а залишок NaHCO₃ становить 0,22 моль (0,27 − 0,05);

Після завершення всіх реакцій утворюється суміш ν(Na₂CO₃) = 0,05 моль

і ν(NaHCO₃) = 0,22 моль або відповідно 5,3 г та 6,48 г.

Відповідь: 5,3 г, 6,48г.

Полтавський обласний інститут післядипломної педагогічної освіти імені М.В. Остроградського