Автор Олимпиада по химии 9, 10, 11 класс ответы и задания для заключительного (финального) этапа 2023-2024 учебный год всероссийской олимпиады школьников ВСОШ.
→ Задания олимпиады: скачать
→ Критерии и ответы: скачать
Задания заключительного этапа 2024 олимпиада по химии
zadanie-him-zakl-2024-vos-9-10-11Ответы и критерии
критерии ЗЭ ВсОШ 2023-24 химияВ случае участия в олимпиаде участников с ОВЗ и детей-инвалидов при необходимости организаторами создаются специальные условия для обеспечения возможности их участия, учитывающие состояние их здоровья, особенности психофизического развития. В случае необходимости для оказания технической помощи участникам с ОВЗ и детям инвалидам могут привлекаться ассистенты – специалисты, оказывающие участникам с ОВЗ и детям-инвалидам необходимую техническую помощь (далее – ассистенты). Ассистент не должен являться специалистом предметной области, по которой проводится региональный этап ВсОШ.
Задания и ответы с олимпиады
Задача 9-1
Электролит – один из важных компонентов аккумулятора. Раствор неорганической соли X в полярном апротонном растворителе часто используется в качестве электролита для литий-ионных аккумуляторов. Один из ионов соли Х имеет октаэдрическую структуру и состоит из элементов малых периодов. Синтез X проводили по следующей схеме: бесцветная жидкость A реагирует с веществом B, образуя С и HCl (р-ция 1). Вещество C реагирует с желто-зелёным газом D в соотношении 1 к 1 с образованием E (р-ция 2). Далее E взаимодействует с B с образованием F и HCl (р-ция 3). На заключительной стадии синтеза F реагирует с малорастворимой солью лития G и при этом получается X (р-ция 4).
1. Назовите по 2 вещества, являющихся полярными апротонными растворителями и неполярными апротонными растворителями. 2. Определите неизвестные вещества, если известно, что в газовой фазе молекулы A имеют форму тригональной пирамиды, E и F – тригональной бипирамиды. Длительное нагревание смеси Х и Li2CO3, взятых в мольном отношении 1 : 1, при 80 °С приводит к образованию в твёрдом остатке соли G (р-ция 5), потеря массы составляет 65.54 %. 3. Напишите уравнения реакций 1 – 5, а также по одному уравнению реакции A, D и Е с избытком раствора гидроксида натрия (реакции 6 – 8), укажите условия их проведения. 4. Изобразите все изомеры вещества E. Какой из них наиболее устойчив?
Задача 9-2 «Улавливай!»
На одном из химических производств лаборанты смастерили газоанализатор, включающий герметичную камеру (заполненную азотом) для прокаливания твердых веществ, соединённую с тремя U-образными трубками, через которые последовательно пропускали продукты разложения исследуемого образца. Содержимое трубок в направлении тока летучих продуктов разложения: 1) оксид меди (II), нагреваемый с внешней стороны трубки; 2) безводный сульфат меди (II); 3) водный раствор гидроксида бария. Продукты разложения в трубках поглощались полностью. Исследовали образцы трёх индивидуальных вещества В, C и D, обнаруженных на стадиях одного производства, и ещё три индивидуальных вещества E, F и G со смежных производств. Для удобства расчетов (слава лаборантам!!!) таблица результатов проведённых измерений пересчитана на одну и ту же массу единственного твердого продукта разложения А каждого из шести изученных веществ:
Вопросы: 1. Какие наблюдаются изменения внешнего вида содержимого U-образных трубок в этих опытах? 2. Определите вещества A – G, ответ обоснуйте, подтвердите расчётом. Составьте уравнение реакций разложения D и G (р-ции 1 и 2). 3. В промышленности F получают из А в две стадии, запишите уравнения этих р-ций 3 и 4. В ответе заполните, пожалуйста, таблицу, в которой указаны формулы определенных вами веществ. Формулы веществ должны отражать не только состав, но и их строение, например, K4[Fe(CN)6]∙3Н2O.
Задача 9-3
Химия металла Х необычна. Он растворяется в растворах кислот, щелочей и даже в растворе A (р-ция 1). Из полученного раствора может быть выделена cоль B со структурой сульфата калия. Для получения безводной соли Y используют следующую методику: простое вещество Х хлорируют при нагревании (р-ция 2), в результате образуется вещество C. Далее при взаимодействии C с жидким при н.у. D получают E (р-ция 3), нагревая которое в вакууме до 50°С получают Y (р-ция 4). Стоит отметить, что повышение температуры до 125°С приводит к образованию молекулярного вещества F и газообразного G (р-ция 5). При упаривании раствора Y воде, кристаллизуется Y∙4H2O. При нагревании этого вещества не удается получить безводный Y, вместо этого при 250°C протекает р-ция 6, потеря массы в которой составляет 87.80%. Действием безводной кислоты H на вещество C, можно получить безводную среднюю соль Z. При действии безводной кислоты H на гидроксид Х образуется вещество I, строение которого аналогично F (р-ция 7). I также образуется при термическом разложении Z (потеря массы 20.08%) (р-ция 8).
1. Определите вещества А – I, ответ обоснуйте! 2. Запишите уравнения реакций 1 – 8. 3. Изобразите структуры веществ F и H в газовой фазе; 4. Соединения металла Х при попадании в лёгкие человека вызывают болезнь, назовите её.
Задача 9-5 Гетерогенное равновесие
1. В замкнутый сосуд объёмом 1.10 л, содержащий некоторое количество графита, поместили 17.6 г CO2. Сосуд нагрели до 1000 °C, в результате установилось равновесие CO2(г) + C(тв) ⇄ 2CO(г). Средняя молярная масса газовой смеси в сосуде в состоянии равновесия оказалась равна 32 г/моль. Рассчитайте общее равновесное давление в сосуде (в бар), равновесные парциальные давления CO2 и CO (в бар) и константу равновесия KP протекающей в сосуде реакции. 2. Сколько граммов CO2 нужно поместить в сосуд при условиях из пункта 1, чтобы средняя молярная масса газовой смеси в состоянии равновесия оказалась равна 36 г/моль? 3. Если в равновесную смесь добавить He при постоянном объёме до увеличения общего давления в 2 раза, как это повлияет на равновесное количество CO?
Дайте качественный (без расчёта) ответ: а) увеличится, б) уменьшится, в) не изменится, г) недостаточно данных для ответа. Объясните свой ответ (ответ без объяснения не засчитывается). 4. Если в равновесную смесь добавить He при постоянном давлении до увеличения общего объёма в 2 раза, как это повлияет на равновесное количество CO? Дайте качественный (без расчёта) ответ: а) увеличится, б) уменьшится, в) не изменится, г) недостаточно данных для ответа. Объясните свой ответ (ответ без объяснения не засчитывается). 5. Пусть в сосуде изначально находилось 7.2 г графита. Сколько граммов CO2 нужно поместить в сосуд при условиях из пункта 1, чтобы при установлении равновесия осталось следовое (близкое к нулю) количество графита? Необходимая информация: KP – константа равновесия, выраженная через парциальные давления участников реакции (в бар). 1 бар = 105 Па. Во всех расчётах газы считайте идеальными.
Задача 10-1 Золотая середина
Металлы X и Y обычно встречаются в земной коре в близких по составу мышьяковосульфидных рудах. Несмотря на близость в Периодической системе, свойства этих металлов достаточно сильно отличаются. Они образуют сульфиды A2 и B2 аналогичного состава, в которых массовая доля серы различается на 0.93‰.
Оксид B1 напрямую образуется при обжиге чёрного сульфида B2 (р-ция 1). В то время как для получения оксида A1 с аналогичной брутто-формулой требуется значительно большее число стадий исходя из чёрного сульфида A2. Его обжиг приводит к образованию наиболее устойчивого оксида X – соединения A3 (р-ция 2). Оно легко растворяется в соляной кислоте с образованием окрашенного раствора вещества A4 (рция 3), при добавлении к которому смеси гипохлорита и гидроксида натрия образуется чёрный осадок A5 (р-ция 4), который при осторожном нагревании разлагается до оксида A1 (р-ция 5).
При растворении оксида B1 в концентрированной соляной кислоте происходит выделение жёлто-зелёного газа и образуется интенсивно-синий раствор соединения B3 (р-ция 6). При добавлении к нему избытка смеси гипохлорита и гидроксида натрия образуется буро-коричневый осадок B4 (р-ция 7), состав которого аналогичен веществу A5. Дополнительная информация: 1. Нагревание B1 в токе водорода при 700 °С приводит к потере массы 26.58%. 2. Для анализа состава навеску A5 (m = 235.4 мг) растворили в растворе НСl, раствор перенесли в колбу на 50мл. На титрование аликвоты 10.0 мл в среднем ушло 10.27 мл 0.050 М раствора Трилона-Б
1 . Задания: 1. Установите элементы X и Y. 2. Определите молекулярные формулы соединений A1-A5 и B1-B4. 3. Напишите уравнения реакций 1 – 7. 4. В какой цвет окрасится раствор вещества B3 при добавлении избытка гидроксида натрия? Напишите уравнение протекающей р-ции 8 и приведите формулу образующегося вещества B5. 5. Определите степени окисления и координационные числа всех катионов, входящих в состав B1. В каком известном структурном типе кристаллизуется это соединение?
Задача 10-2 Элементы Э1 – Э 5 одной группы Периодической системы образуют соединения, отвечающие простейшей формуле Э(CH3)n. Все пять соединений сильно летучие, самовоспламеняются на воздухе и бурно реагируют с водой. Некоторые свойства этих соединений представлены в таблице.
Задания: 1. Рассчитайте, какой могла бы быть температура кипения Э4 (CH3)n при давлении 760 мм.рт.ст., если бы оно не разлагалось. Используйте зависимость давления пара от температуры (в Кельвинах) 𝑙𝑛 𝑝2 𝑝1 = ∆𝐻 𝑅 ( 1 𝑇1 − 1 𝑇2 ). 2. По рисунку оцените длины связей Э3–С с точностью до 0,01Å. Измеряйте расстояния линейкой с точностью до 1 мм.
Учтите, что электронная плотность, соответствующая атомам водорода, не показана. Погрешность электронной плотности ± 1 e/Å3 . 3. Установите элементы Э1 – Э 5 . Объясните изменение температур кипения и длин связей Э–С. 4. Приведите структурные формулы Э4 (CH3)n и Э3 (CH3)n (стерео-вид с обозначением всех связей, образуемых атомами углерода). 5. Какова природа связей Э3–С в Э3 (CH3)n? 6. Для Э3 (CH3)n напишите реакции полного гидролиза и полного сгорания.
Смотрите также на сайте олимпиады:
Олимпиада по химии 6-10 класс пригласительный этап 2024 Сириус ВСОШ задания с ответами