Методические рекомендации по содержательному и организационно-методическому обеспечению муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии в 2009/2010 учебном году (стр. 2 из 3)
Na3[Al(OH)6] ® Al(OH)3
X1 
X2 ® KBrO3 
X310 баллов
11-6. Имеются колбы с неподписанными растворами серной кислоты, сульфатов железа (II) и марганца (II), нитрата свинца (II), гидроксида натрия и пероксида водорода. Можно ли, используя только эти растворы, определить, какое вещество находится в каждой колбе? Предложите план проведения анализа, запишите уравнения реакций. 10 баллов
Ответы и решения
(допускаются иные формулировки ответов, не искажающие смысла)
9 класс
9-1. Формулы оксидов: Э2Ох и Э2Оу.
16х = 11,427уА(Э) = 80 (бром) при х = 5 и у = 7.
Оксиды: Br2O5 и Br2O7, кислоты: HBrO3 и HBrO4.
9-2. 1,38 · 1018 атомов
9-3. 4 %.
9-5. Добавим в каждую из пробирок щелочь:
Mg2+ + 2OH- ® Mg(OH)2¯ - белый осадок
Al3+ + 3OH- ® Al(OH)3¯ - студенистый осадок, р-ряется в избытке щелочи
NH4+ + OH- ® NH3 + H2O – появляется резкий запах
10 класс
10-1. Молярные массы соединений: М(XY4S) = 32/0,2162 = 148 г/моль
М(X2Y12S3)= 96/0,2449 = 392 г/моль
Находим атомные массы элементов:
А(Х) = 52 (хром), А(Y) = 16(кислород)Ответ: формулы соединений CrSO4 и Cr2(SO4)3
10-2. В 41000 раз.
10-3. 71,7 мл.
10-4. X1 – SO2, X2 – H2SO4, X3 – BaSO4, X4 - BaS
10-5. Добавляем в небольшие порции каждого из исследуемых растворов фенолфталеин – в растворах щелочей наблюдаем малиновое окрашивание.
Один из растворов щелочей добавляем к порциям остальных веществ. Появление запаха аммиака говорит о наличии соли аммония, студенистый осадок говорит о присутствии соли алюминия.
Определенный сульфат алюминия поочередно добавим к щелочам. Белый осадок (сульфат бария) выпадет в пробирке, в которой находился гидроксид бария.
В оставшейся пробирке – соляная кислота. Добавляя ее в пробирки с окрашенными фенолфталеином растворами щелочей, наблюдаем исчезновение окраски.
11 класс (органическая химия)
11-1. CnH2n + 1,5nO2 → nCO2 + nH2O
Число молекул (O2) = 1,8 · 1024/2 = 9 · 1023
V(CnH2n) / V(O2) = 2 · 1023/9 · 1023 = 1 : 4,5
1 : 4,5 = 1 : 1,5n
n = 3 – пропен.11-2. CH3-CH2-CCl2-CH3.
11-3. 1,67 · 1021 молекул, с(сал. к-ты) = 0,028 моль/л.
11-4. 167 кг каучука.
11-6. Выделим из смеси бензойную кислоту. Для этого добавим к смеси водный раствор гидрокарбоната натрия, соберем водный слой, содержащий бензоат натрия, и обработаем раствором соляной кислоты.
К оставшейся смеси добавим металлический натрий (предварительно высушив смесь). Отделим выпавший в осадок алкоголята, растворим его в воде. Произойдет гидролиз с образованием бензилового спирта.
11 класс (неорганическая химия)
11-1. Me + xHBr → MeBrx + 0,5xH2↑
m(HBr) = 0,05 · 324 = 16,2 г, n(HBr) = 16,2/81 = 0,2 моль;
n(H2) = 0,5n(HBr) = 0,1 моль, m(H2) = 0.2 г;
m(Br- в р-ре) = 16,2 – 0,2 = 16 г.
Пусть растворилось m г металла, тогда масса соли равна (m + 16) и
0,0681 = (m + 16)/( m + 324 – 0,2)
m = 6,5 г.n(Me) : n(HBr) = 1 : x
(6,5/M(Me)) = (0,2/x) M(Me) = 32,5x. Металл – цинк.11-2. 2,1 г.
11-3. 598 г квасцов.
11-4. 15,64 % Ni(NO3)2, 7,18 % HNO3.
11-5. X1 – AlBr3, X2 – Br2, X3 – KIO3.
11-6. Отбираем пробы растворов и смешиваем их попарно. Результаты наблюдений сводим в таблицу:
| Колба | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | - | - | - | PbSO4¯ белый | Fe(OH)2¯ Зеленовато- белый | Fe2(SO4)3 |
| 2 | - | - | - | PbSO4¯ белый | Mn(OH)2¯ Розовый, темнеет | O2 |
| 3 | - | - | - | PbSO4¯ белый | - | - |
| 4 | PbSO4¯ белый | PbSO4¯ белый | PbSO4¯ белый | - | Pb(OH)2¯ белый | - |
| 5 | Fe(OH)2¯ Зеленовато- белый | Mn(OH)2¯ Розовый, темнеет | - | Pb(OH)2¯ белый | - | O2 |
| 6 | Fe2(SO4)3 | - | - | - | O2 | - |
| Вывод | FeSO4 | MnSO4 | Н2SO4 | Pb(NO3)2 | NaOH | H2O2 |
Т.к. в пробирке (4) выпадают осадки белого цвета при смешении со всеми реагентами, кроме в-ва в пробирке (6), то в пробирке (4) - Pb(NO3)2, а в пробирке (6) - H2O2.
Т.К. в-во в пробирке (3) вызывает выпадение осадка только с Pb(NO3)2, то в пробирке (3) - Н2SO4.
В пробирке (5) находится NaOH, потому что добавление содержимого этой пробирки вызывает видимые изменения во всех случаях, кроме р-ра Н2SO4.
В пробирке (1) находится FeSO4 – образуется осадок, буреющий на воздухе, после обработки раствором щелочи (реакция на Fe2+) и осадок белого цвета при добавлении Pb(NO3)2 (реакция на SO42-).
В пробирке (2) находится MnSO4 – образуется осадок розового цвета после добавления р-ра NaOH (реакция на Mn2+) и осадок белого цвета при добавлении Pb(NO3)2 (реакция на SO42-).
Литература.
1. Лунин В.В., Архангельская О.В., Тюльков И.А. Всероссийская олимпиада школьников по химии / Научн. редактор Э.М.Никитин.– М.: АПК и ППРО, 2005. – 128 с.
2. Лунин В.В., Архангельская О.В., Тюльков И.А. Всероссийская олимпиада школьников по химии в 2006 году / Научн. редактор Э.М.Никитин.– М.: АПК и ППРО, 2006. – 144 с.
3. Чуранов С.С., Демьянович В.М. Химические олимпиады школьников. – М.: Знание, 1979. – 63с.
4. Белых З.Д. Проводим химическую олимпиаду. – Пермь: Книжный мир, 2001. – 45с.
5. «Химия в школе» - научно-методический журнал
6. Большой энциклопедический словарь, Химия. – М: «Большая Российская энциклопедия», 1998
7. Энциклопедия для детей, Аванта+, Химия, т.17, М: «Аванта+», 2000.
8. Задачи Всероссийской олимпиады школьников по химии / Под общей редакцией академика РАН, профессора В.В.Лунина – М: «Экзамен», 2003.
9. Еремин В.В. Теоретическая и математическая химия для школьников. – М.: МЦНМО, 2007.
10. Леенсон И.А. Почему и как идут химические реакции. – М.: Мирос, 1995.
11. Фримантл М. Химия в действии. М.: Мир, 1991. Ч. 1,2
12. Химия: Энциклопедия химических элементов, под ред. А.Н. Смоленского, М.: Дрофа, 2000
13. Потапов В.М., Татаринчик С.Н. Органическая химия, М: «Химия», 1989.
14. Химия и жизнь (Солтеровская химия) Часть I II и IV: Пер. с англ. – М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 1997
15. Степин Б.Д. Техника лабораторного эксперимента в химии, М.: Химия, 1999
16. Химия и жизнь (Солтеровская химия) Часть III Практикум: Пер. с англ. – М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 1997
Интернет-ресурсы
· Портал фундаментального химического образования России. Наука. Образование. Технологии. – http://www.chem.msu.ru/
· Здесь собрана информация обо всех химических олимпиадах
· Портал Всероссийской олимпиады школьников. Химия – http://chem.rusolymp.ru/
· Этот портал объединяет Всероссийские олимпиады по всем предметам.
· Эти Интернет-ресурсы являются, в первую очередь, информационными, т.е. предоставляющими актуальную информацию о текущих событиях. С другой стороны, они являются ценными творческими базами заданий олимпиад за много лет.
· Портал для подготовки к олимпиадам высокого уровня – http://chem.olymp.mioo.ru/
· Этот портал является наиболее методически разработанным и информационно насыщенным, нацеленным на прямую работу с высокомотивированными школьниками. Портал организован Департаментом образования г. Москвы, Московским институтом открытого образования при участии Московского центра непрерывного математического образования для дистанционной подготовки к олимпиадам по математике, информатике, биологии, химии. географии и физике.