Ответы на вопросы Олимпиада ВСОШ Сириус Химия 9 класс 4 группа

Содержание

1. Бинарные вещества X, Y, Z имеют одинаковый качественный состав и участвуют в следующих превращениях (все стехиометрические коэффициенты указаны):
Запишите формулы веществ X, Y, Z, если известно, что массовое содержание более лёгкого элемента в этом ряду возрастает.
2. В кроссворде зашифрованы названия химических элементов, связанных с небесными объектами, а именно:пятью планетами (две из которых карликовые), астероидом, звездой и спутником, а также именем учёного, наиболее известного созданием системы мира, центром которой является звезда, а не одна из вышеупомянутых планет. Заполните кроссворд названиями этих элементов. Каждую букву записывайте в отдельное поле. Обратите внимание на то, что в каждом слове указана первая буква.
3. Распределите элементы по «группам» в Периодической системе.
4. В Древней Японии существовала традиция чернения зубов охагуро, призванная укрепить эмаль и предотвратить их порчу.
5. Считается, что верблюд способен преодолевать большие расстояния без воды благодаря окислению жира, который собран в его горбе. В рамках данной задачи попробуем оценить, насколько справедливо данное утверждение.
Сколько моль кислорода необходимо для окисления одного моля жира? Ответ округлите до десятых.
Сколько воды образуется при этом? Ответ выразите в граммах, округлите до целых.
В 1 литре воздуха содержится 0.2 л кислорода. Какой минимальный объём воздуха (при н. у.) необходимо вдохнуть верблюду для окисления одного моля жира? Ответ выразите в литрах, округлите до целых.
На каждый вдыхаемый литр воздуха верблюд выдыхает 0.108 грамм воды. Сколько паров воды потеряет верблюд при выдыхании такого объёма воздуха? Ответ выразите в граммах, округлите до десятых.
6. Как правило, когда химики говорят о полимерах, они подразумевают соединения, организованные бесконечным повторением органических звеньев‑мономеров. Например, в структуре полиэтиленгликоля, представленной ниже, можно выделить повторяющийся фрагмент, который состоит из двух атомов углерода, связанных с ними четырёх атомов водорода и одного атома кислорода, что позволяет определить брутто‑формулу этого полимера как (C2H4O)n.
7. В 1 л раствора содержатся хлорная и азотная кислоты, на нейтрализацию которых нужно затратить 10 л 0.05 М раствора аммиака.При этом число атомов азота в полученном после нейтрализации растворе в 9 раз больше числа атомов хлора. Определите молярную концентрацию хлорной кислоты в исходном растворе. Ответ выразите в моль/л, округлите до десятых.
8. Нередко химические превращения соседствуют с физическими процессами, поэтому их важно уметь отличать друг от друга.Установите соответствие между процессами и их примерами.
9. Уравнения химических реакций зачастую иллюстрируют суть процесса.Установите соответствие между реакциями и их типами.
Какая из этих реакций является окислительно‑восстановительной, то есть приводит к изменению степени окисления элементов?
10. Заполните пропуски формулами химических веществ. Каждая формула используется только один раз.
11. В химических лабораториях можно встретить специальный сосуд, который служит для сливания в него остатков растворов после химических экспериментов. После наполнения сосуда его содержимое передают на утилизацию или регенерацию дорогостоящих компонентов, таких как благородные металлы.
12. Два твёрдых простых вещества A и B сгорают в избытке кислорода с образованием газообразных (при н. у.) продуктов реакции A₁ и B₁ соответственно.

1. Бинарные вещества X, Y, Z имеют одинаковый качественный состав и участвуют в следующих превращениях (все стехиометрические коэффициенты указаны):

6X+O2=2Y
X+Cl2+2NaOH=Z+2NaCl+H2O
2X+Z=Y
Y+4HNO3=2Pb(NO3)2+Z+2H2O

Запишите формулы веществ X, Y, Z, если известно, что массовое содержание более лёгкого элемента в этом ряду возрастает.

Формула X:

Ответ: PbO

Формула Y:

Ответ: Pb3O4

Формула Z

Ответ: PbO2

2. В кроссворде зашифрованы названия химических элементов, связанных с небесными объектами, а именно: пятью планетами (две из которых карликовые), астероидом, звездой и спутником, а также именем учёного, наиболее известного созданием системы мира, центром которой является звезда, а не одна из вышеупомянутых планет. Заполните кроссворд названиями этих элементов. Каждую букву записывайте в отдельное поле. Обратите внимание на то, что в каждом слове указана первая буква.

Ответ: У (планета Уран) — Уран • Н (планета Нептун) — Нептуний • Т (планета Земля / Tellus) — Теллурий • П (карликовая планета Плутон) — Плутоний • Ц (карликовая планета/астероид Церера) — Церий • (астерои‌д) — Палладий (назван по астероиду Паллада) — буква П • (звезда, Солнце) — Гелий — буква Г • (спутник, Луна) — Селен — буква С • (имя учёного, Коперник) — Коперниций — буква К

3. Распределите элементы по «группам» в Периодической системе.

Ответ: Щелочные металлы: Li, Na, Cs, Щелочноземельные металлы: Ca, Sr, Ba, Платиновые металлы: Ru, Os, Ir, Rh, Монетные металлы: Cu, Ag, Au, Галогены: F, Cl, I, Халькогены: S, Se, Te, Пниктогены: N

4. В Древней Японии существовала традиция чернения зубов охагуро, призванная укрепить эмаль и предотвратить их порчу.

Основным компонентом для чернения зубов являлось вещество X, водный раствор которого можно получить при растворении металла Y в уксусной кислоте (CH3COOH). Известно, что при растворении 1.0 грамма металла Y в кислоте выделяется 0.4 литра (при н. у.) водорода.

Запишите формулу вещества X.

Ответ: Fe(CH3COO)2

Запишите формулу вещества Y.

Ответ: Fe

5. Считается, что верблюд способен преодолевать большие расстояния без воды благодаря окислению жира, который собран в его горбе. В рамках данной задачи попробуем оценить, насколько справедливо данное утверждение.

Известно, что жир верблюда имеет брутто‑формулу C57H110O6 и в процессе дыхания окисляется кислородом до CO2 и H2O.

Сколько моль кислорода необходимо для окисления одного моля жира? Ответ округлите до десятых.

Ответ: 81.5

Сколько воды образуется при этом? Ответ выразите в граммах, округлите до целых.

Ответ: 990

В 1 литре воздуха содержится 0.2 л кислорода. Какой минимальный объём воздуха (при н. у.) необходимо вдохнуть верблюду для окисления одного моля жира? Ответ выразите в литрах, округлите до целых.

Ответ: 9128

На каждый вдыхаемый литр воздуха верблюд выдыхает 0.108 грамм воды. Сколько паров воды потеряет верблюд при выдыхании такого объёма воздуха? Ответ выразите в граммах, округлите до десятых.

Ответ: 985.8

6. Как правило, когда химики говорят о полимерах, они подразумевают соединения, организованные бесконечным повторением органических звеньев‑мономеров. Например, в структуре полиэтиленгликоля, представленной ниже, можно выделить повторяющийся фрагмент, который состоит из двух атомов углерода, связанных с ними четырёх атомов водорода и одного атома кислорода, что позволяет определить брутто‑формулу этого полимера как (C2H4O)n.

Однако среди неорганических веществ тоже можно найти соединения, построенные аналогичным образом. Расставьте индексы в брутто‑формулах неорганических полимеров, ориентируясь на структуру.

Ответ:

1) (S N)n → (SN)n (то есть S1N1)
2) (B N H)n → (BNH2)n (B1N1H2)
3) (Bi F )n → (BiF3)n (Bi1F3)
4) (N P Cl )n → (NPCl2)n (N1P1Cl2) — полифосфазен (–N=PCl2–)n
5) [Pt(NH3) )][PtCl )]n → [Pt(NH3)4][PtCl4]n (аммино-платиновая цепочка, «зелёная соль»)

7. В 1 л раствора содержатся хлорная и азотная кислоты, на нейтрализацию которых нужно затратить 10 л 0.05 М раствора аммиака. При этом число атомов азота в полученном после нейтрализации растворе в 9 раз больше числа атомов хлора. Определите молярную концентрацию хлорной кислоты в исходном растворе. Ответ выразите в моль/л, округлите до десятых.

Ответ: 0,1 моль/л

8. Нередко химические превращения соседствуют с физическими процессами, поэтому их важно уметь отличать друг от друга. Установите соответствие между процессами и их примерами.

Какие процессы можно отнести к химическим?

Ответ:

Сублимация — CO2(тв) = CO2(г)
Конденсация — H2O(г) = H2O(ж)
Нейтрализация — NH3(р-р) + NaHSO4(р-р) = Na(NH4)SO4
Ионизация — K(г) = K+(г) + e−
Кристаллизация — NaCl(ж) = NaCl(тв)
Горение — K + O2 = KO2
Испарение — O2(ж) = O2(г)
Плавление — Fe(тв) = Fe(ж)
Брожение — 3C6H12O6 = 4CH3CH2CO2H + 2CH3CO2H + 2CO2

9. Уравнения химических реакций зачастую иллюстрируют суть процесса. Установите соответствие между реакциями и их типами.

Ответ:

NH4HCO3(тв) → NH3 + H2O + CO2 — реакция разложения (распад)
BaCl2(р-р) + NaHSO4(р-р) → BaSO4 + NaCl + HCl — реакция обмена (двойного замещения / обмена)
BF3(г) + NH3(г) → BF3·NH3 — реакция соединения (образование комплексного аддукта)
Zn + Pd(NO3)2 → Pd + Zn(NO3)2 — реакция замещения (один металл замещает другой)

Какая из этих реакций является окислительно‑восстановительной, то есть приводит к изменению степени окисления элементов?

Ответ: Zn + Pd(NO3)2 → Pd + Zn(NO3)2

10. Заполните пропуски формулами химических веществ. Каждая формула используется только один раз.

Федя решил приготовить суп, но забыл добавить , из‑за чего суп получился пресный. Зато пирог Федя состряпал вкусный, для этого он замешал тесто на молоке, а в качестве разрыхлителя использовал , что привело к нейтрализации с выделением . Гордый собой Федя пригласил Машу на чай с пирогом. Федя любит чай с молоком и . А вот в чае Маши можно найти только , поскольку она любит чай с лимоном.

Кулинар столь экспрессивно делился секретами вкусной выпечки, что случайно смахнул со стола Машину чашку — — повезло, что чай успел остыть, но белая футболка гостьи была испорчена. Что подумала по этому поводу девочка, никто так и не узнал, потому что Маша была очень воспитанной. Собирая осколки, Федя порезался, и ребята хотели промыть ранку бесцветным раствором , но под рукой его не оказалось.

Тогда Маша предложила использовать спиртовой раствор . Чтобы спасти футболку Маши, ребята взяли раствор . Одежда, как ни странно, стала от этого ещё белее.

Уже на следующий день Федя обнаружил, что забыл убрать неудавшийся суп с плиты. «Есть или не есть? Вот в чём вопрос … … » — — сомневался он, но, изучив домашнюю аптечку, юный кулинар понял, что в ней нет ни одной таблетки , поэтому от эксперимента пришлось отказаться.

Ответ: Федя решил приготовить суп, но забыл добавить соль (NaCl), из‑за чего суп получился пресный. Зато пирог Федя состряпал вкусный, для этого он замешал тесто на молоке, а в качестве разрыхлителя использовал соду (NaHCO3), что привело к нейтрализации с выделением углекислого газа (CO2). Гордый собой Федя пригласил Машу на чай с пирогом. Федя любит чай с молоком и сахаром (C12H22O11). А вот в чае Маши можно найти только лимонную кислоту (C6H8O7), поскольку она любит чай с лимоном. Кулинар столь экспрессивно делился секретами вкусной выпечки, что случайно смахнул со стола Машину чашку — повезло, что чай успел остыть, но белая футболка гостьи была испорчена. Собирая осколки, Федя порезался, и ребята хотели промыть ранку бесцветным раствором перекиси водорода (H2O2), но под рукой его не оказалось. Тогда Маша предложила использовать спиртовой раствор йода (I2). Чтобы спасти футболку Маши, ребята взяли раствор отбеливателя (NaClO). Одежда, как ни странно, стала от этого ещё белее. Уже на следующий день Федя обнаружил, что забыл убрать неудавшийся суп с плиты. «Есть или не есть? Вот в чём вопрос…» — сомневался он, но, изучив домашнюю аптечку, юный кулинар понял, что в ней нет ни одной таблетки активированного угля (C), поэтому от эксперимента пришлось отказаться. Список использованных формул: NaCl, NaHCO3, CO2, C12H22O11, C6H8O7, H2O2, I2, NaClO, C.

11. В химических лабораториях можно встретить специальный сосуд, который служит для сливания в него остатков растворов после химических экспериментов. После наполнения сосуда его содержимое передают на утилизацию или регенерацию дорогостоящих компонентов, таких как благородные металлы.

В некоторой лаборатории проводили опыты с нитратами металлов A, B и сульфатом металла C, при этом остатки растворов сливали в специальный сосуд, который в конце недели оказался полностью заполнен.

Запишите символы этих металлов.

Определите массовое содержание металла C в растворе, если в сосуд для слива налили
1.5 л 19% раствора нитрата A плотностью 1.10 г/см³, 1.5 л 18% раствора нитрата B плотностью 1.23 г/см³ и 2.0 л 40% раствора сульфата C плотностью 1.56 г/см³.