Задания школьного этапа всероссийской олимпиады по химии 11 класс

Школьный этап всероссийской олимпиады по химии 2019-2020 учебный год

11 класс

Всего 45 баллов

Тестовые задания- 10 баллов

1. Укажите соединения с ковалентной полярной и ионной связью.
А) хлор и фторид лития
Б) вода и хлорид магния
В) оксид серы и вода
Г) литий и оксид калия

2. Для какого вещества характерна водородная связь?
А) этана
Б) этанола
В) диметилового эфира
Г) метилацетата

3. Как проявляется кислотный характер в ряду соединений
SiО2, Р2О5, SО3, Сl2О7?
А) усиливается
Б) ослабевает
В) не изменяется
Г) сначала ослабевает, а затем усиливается

4. Укажите тип реакции: синтез аммиака из азота и водорода.
А) обмена
Б) замещения
В) соединения
Г) изомеризации

5. Между растворами каких веществ протекает реакция ионного обмена с выпадением осадка?
А) гидроксид натрия и хлорид бария
Б) сульфат хрома (III) и гидроксид калия
В) нитрат кальция и бромид натрия
Г) хлорид аммония и нитрат алюминия

6. Укажите соединения с ковалентной полярной и ковалентной неполярной связью.
А) вода и сероводород
Б) бромид калия и азот
В) аммиак и водород
Г) кислород и метан

7. В какой молекуле наиболее прочная химическая связь?
А) фтора
Б) хлора
В) кислорода
Г) азота

8. Как проявляется кислотный характер в ряду соединений
Н2О, H2S, H2Se, Н2Те?
А) усиливается
Б) ослабевает
В) не изменяется
Г) сначала усиливается, а затем ослабевает

9. Укажите тип реакции: КОН + CuSO4 →
А) соединения
Б) обмена
В) полимеризации
Г) разложения

10. Между растворами каких веществ протекает реакция ионного обмена с выделением газа?
А) гидроксид бария и сульфат цинка
Б) сульфид натрия и серная кислота
В) нитрат серебра и хлорид натрия
Г) гидроксид натрия и серная кислота

Открытые вопросы

Вопрос 1
Напишите графические формулы углеводородов состава С8H14 образующих при дегидрировании 2,2–диметилгексана. Назовите эти углеводороды. 10 баллов

Вопрос 2

Восстановите левые части уравнений химических реакций. 10 баллов

1. … + … → KI + N₂↑ + 2H₂O

2. … + … + … = 2MnO₂ +3KNO₃ + 2KOH

3. … + … + … = 2K₂FeO₄ + 6KBr + 8H₂O

4. … + … + … = 2Na₂CrO₄ + 3Na₂SO₄ + 8H₂O

5. … + … = 8MnO₂ + 3K₂SiO₃ + 2KOH + 5H₂O

Вопрос 3
Памятник Петру Великому в Санкт Петербурге («Медный всадник») установлен на Гром-камне, монолите весом 1600 т. Открытие памятника состоялось 7 августа 1782 года при участии императрицы Екатерины II. Монумент уникален тем, что имеет всего три точки опоры: задние ноги коня и извивающийся хвост змеи. Для того чтобы скульптура приобрела устойчивость, мастерам пришлось облегчать её переднюю часть, поэтому толщина бронзовых стенок передней части намного тоньше задних стенок, что значительно усложнило отливку монумента.

В лабораторию для анализа состава сплава, из которого был отлит памятник, поступило 10,00 г образца. Лаборант аккуратно растворил образец в концентрированной азотной кислоте, при этом наблюдалось выделение газа бурого цвета, а на дне колбы образовался осадок. После того, как осадок был отфильтрован, к фильтрату добавили избыток щёлочи, после чего выпал осадок голубого цвета, который отделили и прокалили, при этом образовалось 10,00 г чёрного остатка. Осадок, оставшийся после растворения сплава в концентрированной азотной кислоте, прокалили, при этом образовался оксид массой 2,54 г, в котором массовая доля неизвестного элемента составляет 78,8 %.

1. Определите качественный и количественный (ω, %) состав сплава. Ответ подтвердите расчётами.

2. Запишите уравнения всех реакций, упомянутых в тексте.

10 баллов

Вопрос 4
Запах, который люди чувствуют при утечке бытового газа на кухне, связан с присутствием газа Х, который используется в качестве одоранта. Газ Х обладает резким неприятным запахом. Согласно данным элементного анализа Х имеет следующий состав: 38,71 %(масс.) углерода, 9,68 % водорода, а также некоторый элемент Y. Определите элемент Y и структуру газа X. Ответ подтвердите расчётом. При сжигании газа Х на воздухе образовавшуюся газовую смесь пропустили через баритовую воду. Затем аналогичную газовую смесь пропустили через раствор перманганата калия. Запишите уравнения происходящих химических реакций и укажите наблюдаемые признаки реакций. 10 баллов

Критерии оценивания и ответы

Ответы на тесты

Итого 10 баллов

Ответы на открытые вопросы

Ответ на вопрос 1:
2,2 – диметилгексин – 3
5,5 – диметилгексин – 1
5,5 – диметилгексин – 2
5,5 – диметилгексин – 1,3
5,5 – диметилгексин – 2,3
5,5 – диметилгексин – 1,2

Критерии оценивания:

Формула каждого вещества и его название – 2 балла

Итого 10 баллов

Ответ на вопрос 2:

1. KNO₂ + NH₄I → KI + N₂↑ + 2H₂O

2. 3KNO₂ + 2KMnO₄ + H₂O = 2MnO₂ +3KNO₃ + 2KOH

3. 2Fe(OH)₃ + 3Br₂ + 10KOH = 2K₂FeO₄ + 6KBr + 8H₂O

4. Cr₂(SO₄)₃ + 3H₂O₂ + 10NaOH = 2Na₂CrO₄ + 3Na₂SO₄ + 8H₂O

5. 3SiH₄ + 8KMnO₄ = 8MnO₂ + 3K₂SiO₃ + 2KOH + 5H₂O

Критерии оценивания:

каждое уравнение – 2 балла

(если правильные реагенты, но не уравнено – 1 балл)

Итого 10 баллов

Ответ на вопрос 3:

1) Определим формулу неизвестного оксида, образовавшегося при прокаливании осадка. Пусть формула оксида X₂О_n, тогда

при n = 4, M(X) = 119 г/моль, что соответствует Sn – олово, тогда формула оксида – SnO₂. 

2 балла

m(SnO₂) = 2,54 г, найдём массу олова в сплаве:

тогда масса второго компонента сплава равна 8,00 г.

Логично предположить, что остаток чёрного цвета – это оксид, так как получен при разложении гидроксида, образовавшегося при взаимодействии фильтрата с гидроксидом натрия. Для оксида состава Y₂On имеем:

при n = 2, M(Y) = 64 г/моль, что соответствует Cu – медь, тогда формула оксида – CuO. 

2 балла

(без расчётов и доказательств – 0 баллов, если в качестве доказательства указаны цветовые переходы – 1 балл)

Состав сплава – 80% (масс.) Cu и 20% Sn. 1 балл

2) Уравнения реакций:

1. Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

2. Sn + 4HNO3 → SnO2×xH2O + 4NO2 + (2–x) H2O

3. SnO2·xH2O → SnO2 + xH2O

4. Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3

5. Cu(OH)2 → CuO + H2O

За каждое уравнение 1 балл, всего – 5 баллов(за уравнение с неправильными коэффициентами – 0,5 балла)

Итого 10 баллов

Ответ на вопрос 4:

1. ω(Y) = 51,61%. 1 балл

Пусть формула X – C_kH_mY_n, тогда можно составить пропорцию:

m(C) = 12k – 38,71%

m(Y) = n×M(Y) – 51,61%

откуда M(Y) = 16(k/n)

Рассмотрим возможные случаи:

Состав СН₃О невозможен, остаётся два варианта – С₂H₆S и С₂H₆O₂. Так как Х – обладает резким неприятным запахом, это указывает на присутствие серы.

Следовательно,

Y – S 1 балл

X – C₂H₅SH – этантиол

(принимается также (CH₃)₂S – диметилсульфид) 2 балла

2. Уравнение реакции горения:

2C₂H₅SH + 9O₂ → 2SO₂ + 4CO₂ + 6H₂O 1 балл

(если Х определён неправильно, но уравнение верное – 1 балл)

SO₂ + Ba(OH)₂ → BaSO₃ + H₂O 1 балл

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O 1 балл

Признак: помутнение раствора или выпадение белого осадка 0,5 балла

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄  2 балла

Признак: обесцвечивание раствора 0,5 балла

(если написаны неправильные коэффициенты – за уравнение ставить половину от максимума)

Итого 10 баллов