Региональный этап 2024-2025 всероссийской олимпиады школьников по химии задания, ответы и решения для 9, 10, 11 класса. Данная олимпиада прошла у школьников 18, 20 января 2025 года. Предварительные результаты ВСОШ будут известны позднее. Критерии и решение опубликованы после заданий.
- Задания 9 класс
- Ответы для 9 класса
- Задания 10 класс
- Ответы для 10 класса
- Задания 11 класс
- Ответы для 11 класса
- Видео разбор заданий
Региональный этап Всероссийской олимпиады проходит среди участников муниципального этапа, набравших необходимое количество баллов в 9-11 классах. Также в нем участвуют победители и призеры регионального этапа прошлого года и учащиеся образовательных школ России, находящихся за ее пределами (при посольствах и консульствах).
Теоретический тур включает выполнение участниками письменных заданий по различным тематикам и проводится отдельно для трех возрастных групп: 9 классы, 10 классы и 11 классы. 2.5. Длительность теоретического тура для всех возрастных групп составляет 235 минут. 2.6. Длительность практического тура для всех возрастных групп составляет 235 минут.
Задания 9 класса по химии региональный этап 2025
9_klass_him-olimpiada-zadanie-regionЗадания 10 класса по химии региональный этап 2025
10_klass_him-olimpiada-zadanie-regionЗадания 11 класса по химии региональный этап 2025
11_klass_him-olimpiada-zadanie-regionЗадача 9-1 Химические анаграммы
Колба – бокал Уран –нуар Фтор –торф Бром – ромб Известный многим по задачам химик К имел солидную коллекцию простых веществ, которые хранились в полном беспорядке. Это были элементы из 3–6 периодов, и только один элемент из 7 периода. Однажды, химик К попросил своего знакомого «химика» Кокинчбло помочь ему с наведением порядка, что оказалось большой ошибкой. «Химик» Кокинчбло химиком не был, поэтому элементы, образованные одними буквами, он считал одинаковыми, например, такие как франций (Fr) и резерфордий (Rf). И теперь химику К предстояло с помощью химических превращений разделить простые вещества в бинарных смесях, где элементы образованы одинаковыми буквами, переставленными между собой, а все элементы в первой, второй и пятой смесях имеют одну общую букву.
К первой смеси (А и B) был добавлен горячий концентрированный раствор NaOH, из-за чего вещество А растворилось (р-ция 1), а вещество B образовало белый осадок (р-ция 2). Вторую смесь (C и D) прокипятили в воде, как результат образовались белые осадки (р-ции 3-4), причем осадок, содержащий С, полностью растворяется при пропускании избытка углекислого газа (р-ция 5). Третья смесь (E и F) полностью растворилась в горячей концентрированной азотной кислоте (р-ции 6-7), после чего раствор упарили до влажных солей и добавили избыток 25%-ного водного раствора аммиака, что привело к образованию белого осадка, содержащего Е (р-ция 8) и синего-фиолетовому раствору, содержащему F (р-ция 9).
Четвертая смесь (G и H) уже не являлась смесью простых веществ, потому что эти вещества бурно реагируют между собой с образованием соли (р-ция 10). При электролизе её расплава в инертной атмосфере на катоде выделяется G, а на аноде – H (р-ция 11). Для разделения пятой смеси (I и J) достаточно прилить разбавленной соляной кислоты, из-за чего только I растворилось (р-ция 12), а J осталось в исходном состоянии. Наконец, для разделения оставшейся шестой смеси (K и L), не содержащей радиоактивных элементов, добавили концентрированную перекись водорода, при этом K растворилось с образованием кислоты (р-ция 13), а L образовало белый осадок (р-ция 14). 1) Как зовут химика К, если К… и Кокинчбло являются анаграммами? 2) Приведите уравнения реакций 1–14.
Задача 9-2 Представлена схема превращений соединений элемента X:
Дополнительная информация: • Сжигание простого вещества X в избытке O2 приводит к веществу Е, содержащему то же число атомов Х на формульную единицу, что и в простом веществе. • Если щелочной раствор соли А, полученный при растворении Х, прокипятить, то это сопровождается выделением газа В и образованием соли F (р-ция 1). • При взаимодействии E с фторидом аммония образуются соли G и H, анионы которых по симметрии идентичны F и A, соответственно. • С содержит три элемента в своём составе. Вопросы: 1. Определите зашифрованные в условии задачи вещества, обоснуйте ваш выбор.
В качестве ответа заполните таблицу. Отношение растворов солей F и A к действию водного раствора нитрата серебра различное: в случае А образуется черный осадок (р-ция 2), в случае F выпадает белый осадок (р-ция 3), который постепенно чернеет (р-ция 4). 2. Запишите уравнения р-ций 1-4, а также реакций 5) Х→А+В и 6) А→С из схемы. 3. Природный минерал, используемый для получения Х в промышленности, можно представить состоящим из С и ешё одной соли. Состав минерала ω(Cl) = 6.82%, ωв-ва(С) = 89.34%. Определите формулу минерала.
Задача 9-3
Элементы одного периода X, Y и Z образуют между собой бинарные соединения A, B и С. Соединения A и B достаточно легко образуются при нагревании соответствующих простых веществ и принадлежат к классу солей (р-ции 1,2), в то время как соединение С – гипотетическое интерметаллическое соединение, которое по расчетам образуется при очень высоком давлении и предположительно может проявлять сверхпроводимость. A плохо растворяется в холодной воде, причём с ростом температуры растворимость А в воде понижается. Напротив, вещество B хорошо растворяется в воде, однако при кипячении раствора В гидролизуется (р-ция 3) с образованием одноосновной Z-содержащей кислоты E и белого осадка D, который легко растворяется в натриевой щелочи (р-ция 4). Кипятить раствор В не рекомендуется в стеклянной посуде.
Растворимость вещества А можно повысить добавлением концентрированной Е, что обусловлено образованием соединения F (р-ция 5). Элементы X, Y и Z образуют устойчивые трехэлементные анионы. Вещество Н, содержащее один из таких анионов, можно получить по следующей методике: трехкомпонентную смесь стехиометрических количеств средней аммонийной соли кислоты E, карбоната элемента Х (вещество G) и B (18,8 г) растворяют в растворе E, при этом выделяется газ объёмом 4,48 л (н.у.) (р-ция 6). Полученный раствор кристаллизуют, нагревая в автоклаве в течение нескольких часов, а после охлаждения из реактора выделяют кристаллы вещества H массой 27,45 г (выход 75%) и смесь A, B и их кристаллогидратов.
Дополнительная информация: • Вещество B очень гигроскопично и при долгом хранении на воздухе увеличивает свою массу на 153,2% относительно исходной массы, превращаясь в вещество Bꞌ (р-ция 7). • H не кристаллогидрат, а его молекулярная масса равна 183 г/моль. • Теоретически из 38,0 мг С можно получить 217,3 мг H. Вопросы: 1. Установите элементы X — Z и вещества А – H, ответ подтвердите расчетами 2. Напишите уравнения реакций 1–7.
Задача 9-4
Кристаллическое твёрдое вещество X стабильно при хранении. X производится в промышленных масштабах путем обработки соединения Y смесью X1 (ангидрид кислоты X2) и X2. Причем данный процесс можно провести в две стадии: сначала осуществить взаимодействие эквимолярных количеств Y и X1, которое приводит к веществу X3 (р-ция 1), а затем Х3 смешать с кислотой X2, в результате образуется Х и газообразное вещество с плотность при н.у. 1,964 г/л (р-ция 2). X – умеренно сильная не гигроскопичная кислота, которая может использоваться в качестве стандарта при количественном определении щелочи, в частности каустической соды (р-ция 3). Также подкисленный раствор Х нашел своё применение в качестве «нейтрализатора» нитрит-ионов.
Так взаимодействие X с азотистой кислотой приводит к раствору вещества X2 и газу Y1 (р-ция 4), являющегося основным компонентом воздуха. Отметим, что в случае взаимодействия X с концентрированной азотной кислотой, происходит образование раствора X2 и поддерживающего горение газа с плотность при н.у. 1,964 г/л (р-ция 5). Несмотря на устойчивость при хранении, водные растворы Х при нагревании подвергаются гидролизу с образованием одного продукта — соли X4 (р-ция 6). Дополнительная информация: • отношение плотностей паров X2 и X1 равно 1,225 соответственно; • получение Y нагреванием соли Y2 было одним из первых примеров синтеза органического соединения из неорганического (р-ция 7); Вопросы: 1. Определите описанные вещества X, X1-X4, Y, Y1, Y2; 2. Напишите уравнения реакций 1-7;
Задача 9-5
Галогениды азота – существующие, несуществующие, опасные Азот образует один устойчивый при обычных условиях хлорид – NCl3. Это маслянистая жидкость, получающаяся, к примеру, по реакции раствора NaClO с аммиаком в смеси воды с органическим растворителем. NCl3 в результате синтеза оказывается в органическом растворителе и легко отделяется от водного раствора. 1. Напишите уравнение описанной реакции получения NCl3. 2. Какую форму имеет молекула NCl3? 3. К каким молекулам следует отнести NCl3 – неполярным, слабополярным или сильнополярным? Из-за непрочности связей N−Cl чистый NCl3 – опасное вещество, легко разлагающееся на простые вещества. Взрывоопасны и смеси паров NCl3 с восстанавливающими газами.
Если бы сам NCl3 не был так неустойчив, использование смесей NCl3 – восстановитель было бы высокоэффективным с точки зрения энерговыделения. 4. Напишите уравнение реакции паров NCl3 с водородом с минимально возможными целыми коэффициентами и рассчитайте энтальпию этой реакции, пользуясь справочными данными. 5. Вычислите, какое максимальное количество теплоты может выделять смесь NCl3 — водород при сгорании (в МДж/кг). Каков состав соответствующей смеси (в массовых %)? 6. Рассчитайте энергию связи N−Cl, используя энтальпию реакции из п.4 и справочные данные.
Фторид NF3 – устойчивый газ. Прочность связей N−F в составе NF3 даёт некоторую теоретическую надежду на образование таких частиц, как NF5. Расчёты структуры молекулы NF5 показывают, что это молекула, имеющая форму тригональной бипирамиды, в которой длины аксиальных связей в 1.16 раз больше длин экваториальных. Усреднённая по пяти связям рассчитанная энергия связи в молекуле NF5 равна 160 кДж/моль. В п.7 для проведения оценки считайте, что энергия связи обратно пропорциональна её длине. 7. Предскажите энтальпию газофазной реакции получения NF5 из NF3 и F2 и вычислите энергии двух типов связей в молекуле NF5. Сделайте вывод о возможности синтеза NF5.
Задача 10-1
Притягательный элемент Металл Х достаточно редкий, №28 по распространенности в земной коре (по Taylor). В соединениях для него характерна в основном одна степень окисления. Самым важным из его соединений является оксид (рис. 1): это диэлектрик с минимальным коэффициентом теплового расширения, материал для инфракрасных лазеров, а стеклам, содержащим этот оксид, свойствен «александритовый эффект». Названия стёкол и лазера происходят от названия элемента Х. Элемент Х слабо радиоактивен за счет радионуклида *Х (содержание в природной смеси из семи изотопов 23,80 ат. %) – самого легкого из известных α-излучателей, в котором числа нейтронов и протонов относятся как 7 : 5 (Т1/2 = 2,29·10 15 лет, энергия α-частиц Тα = 1,905 МэВ).
При α-распаде *Х образуется стабильный изотоп элемента Y, для которого характерны степени окисления +3 и +4. В природе Х, Y и их многочисленные «одногруппники» встречаются вместе. Мощные постоянные магниты состава XkQlZ, получили свое название от элемента Х (индексы l и k – натуральные числа) получают спеканием металла Х с простыми веществами Z и Q в печи. В магните массовая доля Z составляет 1,000 %. При растворении магнита XkQlZ массой 1,0000 г в горячей концентрированной азотной кислоте (р-ция 1) получаются вещества Х1, Q1 и Z1. После упаривании азотнокислого раствора и аккуратного разложения твердого остатка, получается смесь твердых веществ Х2, Z2 и Q2, принадлежащих к одному классу неорганических соединений массой 1,3774 г (р-ции 2-4). Степени окисления элементов Х, Q и Z одинаковы.
Эта смесь частично растворяется в водной щелочи (р-ция 5), а масса нерастворившегося остатка составляет 1,3452 г. При спекании Z2 может реагировать с X2 и Q2. Вопросы: 1) Определите соотношение элементов в оксиде элемента Х. 2) Определите металл Х и его радионуклид *Х. Свой ответ обоснуйте. Напишите уравнение радиоактивного распада *Х. 3) Рассчитайте удельную активность (Бк/кг) Х природного изотопного состава и начальную скорость α-частиц (км/с). 4) Определите качественный и количественный состав магнита XkQlZ. Свой ответ обоснуйте, приведите расчеты. 5) Напишите уравнения реакций 1 – 5. 6) Что такое «александритовый эффект»?
Задача 10-2
Похожие, но разные Вещества A и B обладают схожими формулами и почти идентичными свойствами. Однако в одном из свойств они кардинально различаются, это и определяет область применения более лёгкого вещества A. Более того, при нагревании до 800°С оно реагирует с газообразным веществом C, вносящим основной вклад в парниковый эффект на Земле, с выделением лёгкого газа и образованием твёрдого вещества D (р-ция 1). Эта реакция приобрела широкую известность в медиа после события, произошедшего в марте 2011 года на острове Хонсю. Для получения веществ A и B используют многостадийный процесс, основанный на переработке природного минерала X, использующегося в ювелирном деле.
На первой стадии его подвергают щелочному вскрытию путём спекания с карбонатом натрия (р-ция 2) и последующей обработки разбавленным раствором азотной кислоты (р-ции 3-4). При этом из раствора выпадает белый аморфный осадок гидратированного оксида с кислотными свойствами, а фильтрат представляет собой бесцветный раствор, содержащий соль E. Далее в ходе сложной цепочки превращений вещество E очищают от примеси F, содержащей один из элементов, который также в небольшом количестве встречается в минерале X. При обработке соединения E с помощью плавиковой кислоты образуется осадок вещества G (р-ция 5), который прокаливают до 150°С, переводя в H (р-ция 6), а далее нагревают с металлическим кальцием (р-ция 7), переводя в A. Потеря массы в ходе реакции разложения вещества G до H составляет 9,73%.
На рисунке представлена тетрагональная элементарная ячейка (a= b = 6,607Å, c = 5,982Å) природного минерала X с плотностью 4660 кг/м 3 . Из всех атомов, изображенных на рисунке, лишь 9 находятся внутри ячейки, 8 лежат в вершинах, 16 атомов находятся вне ячейки, остальные лежат на гранях или ребрах ячейки. В состав минерала X, помимо элементов, содержащихся в D, входит также достаточно распространённый неметалл, образующий твёрдый оксид. Вопросы и задания: 1) Установите формулу минерала X. Не забудьте подтвердить ваш ответ расчётом. 2) Определите состав соединений A-H. Не забудьте подтвердить ваш ответ расчётом или логическими рассуждениями. Напишите формулы установленных вами веществ в виде таблицы, аналогичной представленной ниже. 3) Напишите уравнения реакций 1-7. 4) Приведите название реакции 1, если известно, что в её состав входит единственное прилагательное, образованное от тривиальных названий веществ C и A.
Задача 10-3
Изомеризация алканов В начале прошлого века в связи с развитием нефтехимии и органической химии исследователи активно определяли термодинамические характеристики простейших органических соединений, главным образом алканов. Немало внимания уделялось реакциям изомеризации, в которых неразветвлённые алканы превращались в разветвлённые изомеры с более высоким октановым числом. Исследования показали, что при низких температурах в смесях преобладают более разветвлённые изомеры. На схеме представлены термодинамические характеристики взаимопревращений всех изомеров алкана A в газовой фазе при 298.15 K (ΔH – в кДж моль −1 , ΔS – в Дж моль −1 K −1 ).
Вопросы: 1. Установите молекулярную формулу алкана А. Свой ответ обоснуйте. 2. Вычислите изменение энтальпии и энтропии в переходах, обозначенных на схеме ?1 и ?2. 3. Изобразите качественный вид зависимости ΔrG° от температуры для превращений: а) VI → VII, б) X → XI. 4. Изобразите качественный вид зависимости константы равновесия от температуры (в удобных для Себя координатах) для превращений: а) VI → VII, б) X → XI. 5. Константа равновесия какого из превращений, указанных на схеме, не зависит от температуры? Почему? Чему она равна? 6. Изобразите структурные формулы изомеров I–XI, если известно, что число типов атомов водорода в соединениях I, II и XI равно между собой, а число типов атомов углерода в соединениях I и II также одинаково.
Задача 10-4
Минерал молибденит MoS2 – это серый гидротермальный минерал, основная доля добычи которого приходится на рудные месторождения Чили, Перу, КНР и США. Он имеет слоистую структуру. Силы, действующие между слоями, довольно слабы, поэтому MoS2 может использоваться в качестве смазочного материала. Дисульфид молибдена массой 10.00 г окислили на воздухе при нагревании и получили A со слоистой структурой из искажённых октаэдров. Выход составил 85%. Затем кристаллы A поместили в ампулу с раствором хлора в тетрахлорметане и нагрели до 240°С. В результате образовались чёрные парамагнитные кристаллы B с выходом в 60% и массой 8.718 г. Кристаллы В легко гидролизуются водой. Их нагрели в бензоле в присутствии алюминия и газа D под давлением до образования белого твердого вещества С (р-ция 1), имеющего молекулярное строение, его состав подчиняется правилу 18 электронов.
Плотность газа D при 200°С и давлении 28MПа составляет 199.4 г/л. При нагревании диамагнитной практически бесцветной при 0 °С жидкости E образуется смесь двух газообразных веществ. При нагревании цвет этой смеси изменяется от светло-коричневого до красно-бурого. Е – бинарное соединение, в состав которого входят наиболее распространенные в воздухе элементы. При взаимодействии твёрдого E с безводной серной кислотой образуется ионное соединение F и дымящая жидкость G. F можно получить при пропускании сернистого ангидрида через жидкость G. При небольшом нагревании F реагирует с избытком хлорида натрия с образованием желтого газа H. При взаимодействии ляписа с этим газом и конденсацией газообразных продуктов реакции образуется E.
Полимерный комплекс I может быть получен взаимодействием стехиометрических количеств веществ C и H (р-ция 2). В ходе этой реакции образуется два продукта, а давление в системе возрастает в 3 раза (при постоянных объёме и температуре). Один из лигандов в составе I изоэлектронен газу D. При добавлении к I в ацетонитриле AgPF6 (в количестве 2 моль на 1 моль Мо) образовались зелёные кристаллы J, растворимые в растворителях с диэлектрической проницаемостью от умеренной до высокой. КЧ атома молибдена в J равняется шести. Вопросы: 1. Рассчитайте молярную массу D. 2. Определите вещества A — J. Состав B подтвердите расчётом. 3. Запишите уравнения реакций 1 и 2. 4. Для катиона вещества J изобразите все возможные изомеры 5. Запишите реакции частичного и полного гидролиза вещества B. 6. Вещество I нерастворимо в тетрахлориде углерода, хлороформе и предельных углеводородах, но хорошо растворимо в безводном ацетонитриле, запишите реакцию и объясните причину её протекания.
Задача 10-5
Изомерные органические соединения I–V представляют собой бесцветные жидкости с различными температурами кипения (см. таблицу ниже) и плотностью паров ниже плотности криптона. Масса воды, образующейся при сжигании любого из этих веществ в кислороде, с высокой точностью равна массе исходной навески, а единственный газообразный (при комнатной температуре и атмосферном давлении) продукт сжигания полностью поглощается известковой водой. При действии некоторого реагента X (широко распространённого в органическом синтезе восстановителя) соединения I и II дают один и тот же продукт P.
Соединение III не восстанавливается при действии X, однако его можно превратить в P гидрированием на металлической платине. Вместе с тем вещество IV при действии X даёт продукт Q (изомерный P), а вещество V не реагирует ни с X, ни с водородом в присутствии платины. Каждое из веществ I–V можно получить в две или три стадии из газа A, используя в качестве дополнительных источников углерода алкилбромид B или кислородсодержащее вещество E. Приведённая далее схема иллюстрирует эти превращения. Катализатор Y представляет собой бинарное вещество, содержащее 15.9 масс. % углерода, которое можно получить из газа A в одну стадию.
1. Установите брутто-формулу веществ I–V, обосновав своё ответ расчётами. 2. Приведите структурные формулы соединений A–G, P, Q, I–V, а также молекулярные формулы реагента X и катализатора Y. 3. Предложите по одному варианту реагентов, позволяющих провести одностадийные превращения C → I и D → II. Также предложите реагент для получения катализатора Y из газа А.
Региональный этап по химии задания и ответы олимпиады
Региональный этап 2024 по химии 9, 10, 11 класс задания и ответы олимпиады ВСОШ