Автор Московская олимпиада школьников по химии МОШ 2024-2025 задания, ответы и решения для 8, 9, 10, 11 класса дистанционный и заключительный этап. Уровень олимпиады МОШ в перечне — 1. Кто может участвовать в заочной интернет-олимпиаде? Любой школьник от 6 класса или студент СПО.
Отборочный этап МОШ по химии 2024-2025
- Задания и ответы 8 класс
- Задания и ответы 9 класс
- Задания и ответы 10 класс
- Задания и ответы 11 класс
Заключительный этап МОШ по химии 2024-2025
- Задания и ответы 8 класс
- Задания и ответы 9 класс
- Задания и ответы 10 класс
- Задания и ответы 11 класс
Задача 1
Азотная кислота по объему производства среди неорганических кислот занимает второе место после серной кислоты. Около 75% произведенной кислоты расходуется для получения минеральных удобрений. Сырьем для производства азотной кислоты служат аммиак, кислород воздуха и вода. На первой стадии аммиак с использованием платинового катализатора окисляется кислородом воздуха. Далее полученный охлажденный газ направляют в кислородную камеру. Продукт реакции с избытком кислорода пропускают через поглотительную башню с водой, в результате чего образуется азотная кислота.
1. Расположите элементы производственного цикла так, чтобы слева цикл начинался, а справа – заканчивался. Например, АБВГ.
2. Напишите уравнения реакций, описывающих каждую из стадий процесса (где это возможно).
3. Определите степень окисления атома азота в каждом азотсодержащем соединении.
4. Что произойдет, если в качестве материала поглотительной башни использовать медь? Приведите уравнение реакции. Как правило, в качестве материала поглотительной башни используют сталь с высоким содержанием никеля и хрома. В этой стали на один атом никеля приходится 7 атомов железа и 1,5 атома хрома.
5. Определите массовую долю никеля в материале поглотительной башни, если помимо указанных металлов, в нём содержатся и другие компоненты, составляющие 10% по массе.
Задача 2
Золото с давних пор привлекало человека своим нетускнеющим блеском и ярко-жёлтым цветом. Золото бывает не только жёлтым: широко известно, что путём добавления к нему других ценных металлов получают ювелирные сплавы белых, розовых и красных оттенков. Однако палитра сплавов золота не ограничивается этими цветами. При сплавлении золота с индием или галлием образуется соединение синеватого цвета, а с металлом X – яркофиолетового, известное как пурпурное золото. Известно, что металл X реагирует с кислотами и щелочами (реакции 1,2), обладает высокой химической активностью, однако, при хранении на воздухе на его поверхности моментально образуется тонкая оксидная плёнка толщиной около 10 нм (реакция 3), препятствующая дальнейшему окислению, из-за чего Х широко используется в промышленности и в быту.
Если же избавиться от оксидной плёнки, например, используя соли аммония или растворив металл X в ртути, или погрузив металлическую пластинку в раствор нитрата ртутиII, то он способен реагировать даже с водой (реакция 4). Соли металла X склонны к гидролизу. По этой причине не удаётся получить соли металла X и слабых кислот, например, смешивая раствор хлорида X и сульфида или карбоната натрия (реакции 5,6). 1. Определите металл X, запишите уравнения указанных реакций. Юный химик Петя узнал о необычном соединении и решил попытаться получить «фиолетовое золото». Он определил, что для реакции с 5г металла X потребуется столько чистого золота, сколько его содержится в 31,2г золота 585-й пробы (значение пробы равно количеству массовых частей основного благородного металла из 1000 массовых частей ювелирного сплава).
2. Определите, какая масса чистого золота необходима для реакции с 5г металла X. Найдите массовую и мольную долю золота в «фиолетовом золоте». Петя планирует смешать два металла в железном тигле и нагреть эту смесь мощной горелкой. 3. Предположите, какие сложности могут возникнуть у Пети и как их можно решить. 4. Если бы у Пети была возможность использовать очень маленькие частицы золота и металла X (размером 10 нм), Вы посоветовали бы ему использовать их для сплавления?
Задача 3
Юный химик Петя получил от друга необычную химическую загадку – 6 баночек с кристаллическими веществами с подписями A1–A6 и записку: «Если считать молярные массы элементов целыми числами, то молярные массы этих веществ образуют арифметическую прогрессию (то есть отличаются на одинаковую величину, или MA2 – MA1 = MA3 – MA2 = MA4 – MA3 и т.д.). Определи, что это за вещества». Поскольку солей было немного, Пете удалось провести лишь по одному опыту с каждым из веществ, получив следующие результаты: 1) При добавлении к раствору соли A1 нитрата кальция выпал осадок (реакция 1), который растворился в соляной кислоте (реакция 2), при этом выделился газ с резким запахом. 2) Соль A2 окрашивает пламя горелки в ярко-красный (малиновый) цвет. 3)
При добавлении в раствор A3 солей аммония не выпадают никакие осадки 4) К раствору соли A4 Петя последовательно приливал растворы нитратов алюминия, магния, железа (II) и бария, пока при добавлении последнего не выпал осадок (реакция 3). Этот осадок не растворился ни в кислотах, ни в щелочах. 5) При добавлении к раствору соли A5 соляной кислоты выделяется газ с резким запахом (реакция 4). 6) Соль A6 окрашивает пламя горелки в фиолетовый цвет. 7)
Все соли A1 – A6 представляют собой белые порошки, хорошо растворяются в воде, образуя прозрачные бесцветные растворы. Соли A1 – A6 состоят из катионов и анионов, представленных в таблице растворимости. 1. Помогите Пете определить соли A1 – A6, запишите уравнения описанных выше реакций. 2. В результате анализа каких опытов Петя может определить катион соли, и в результате анализа каких опытов – её анион? 3. Почему Петя использовал именно нитраты в опытах 1 и 4 и соли аммония в опыте 3?
Задача 4
Представим, что вы являетесь участником миссии, целью которой является основание колонии на Марсе. После прибытия на красную планету вам как специалисту со знанием химии было поручено воссоздать земную атмосферу внутри купола, защищающего вашу миссию от суровых марсианских условий. Купол имеет форму цилиндра с радиусом основания 40 м и высотой 6 м. 1. Рассчитайте, какова масса воздуха под куполом вашей миссии. Целесообразно ли везти его с собой в сжатом виде? Вы решаете использовать марсианскую атмосферу для воссоздания земного воздуха. Однако атмосфера Марса очень разрежена (давление у поверхности составляет всего лишь 610 Па), и вам приходится использовать насос.
Через некоторое время под куполом устанавливается давление в одну земную атмосферу, и вы определяете состав марсианского воздуха (в объёмных процентах): 95,3% – CO2, 2,7% – N2, 1,6% – Ar, 0,145% – O2, 0,15% – H2O, 0,08% – CO, а также малые доли инертных газов – неон, криптон, ксенон. Кислорода в такой атмосфере недостаточно для дыхания, и вы решаете преобразовать в него часть CO2. Для этого у вас есть специально выведенный эффективный мох. И пока он при помощи фотосинтеза преобразует CO2 в кислород, вы решаете немного помечтать о том, что когда-нибудь человечество сделает Марс пригодным для жизни и без защитных куполов. 2. Считая, что один гектар деревьев перерабатывает в год 3,6 тонн CO2, а масса марсианской атмосферы составляет 2,5*1016кг, определите, сколько лет потребуется для переработки CO2, если высадить деревья на всей поверхности Марса (144 миллиона км2 )?
Считайте, что массовая доля CO2 равна 95,9%. Пока вы мечтали, концентрация кислорода повысилась до земного уровня. Вы решаете снять шлем скафандра и осторожно вдохнуть, но ощущаете слабость и головокружение. Похоже, вы забыли о том, что в марсианской атмосфере достаточно много угарного газа. 3. Определите содержание угарного газа в полученном вами воздухе (в мг/м3 ). Во сколько раз его содержание выше, чем предельно допустимая концентрация (ПДК) для человека (20 мг/м3 )? Как вы можете избавиться от CO? Запишите уравнение соответствующей химической реакции. Разобравшись с угарным газом, вы всё же снимаете шлем и ещё раз пытаетесь осторожно вдохнуть, но снова ощущаете духоту. Похоже, вам необходимо заменить углекислый газ в атмосфере на азот и аргон. Рядом с вашим куполом обнаружены месторождения оксида железа III, каолина (Al2O3*2SiO2*2H2O), известняка и хлорида натрия.
Если подвергнуть один из этих минералов термическому разложению (отжигу), вы получите вещество, которое может поглотить углекислый газ. 4. Какой из минералов может вам помочь поглотить углекислый газ? Вещество, которое образуется при отжиге, может поглотить ещё один компонент марсианской атмосферы. Определите этот компонент. Запишите уравнения реакций: 1) разложения выбранного минерала; 2) поглощения углекислого газа продуктом первой реакции; 3) поглощения выбранного компонента марсианской атмосферы также продуктом первой реакции Поглотив лишний углекислый газ, вы заменяете его аргоново-азотной смесью, которую вы получаете, убирая из марсианской атмосферы все остальные газы описанными выше способами.
5. Рассчитайте состав (в объёмных процентах) полученной вами атмосферы, считая, что она состоит лишь из трёх основных компонентов – кислорода, аргона и азота. На сколько процентов ваш воздух тяжелее земного? Закончив все действия, вы ещё раз проверяете давление под куполом. Убедившись, что оно равно одной земной атмосфере, вы вдыхаете полной грудью. Пускай ваш воздух не совсем как земной, дышать им так же приятно, ведь вы сделали его сами при помощи своих знаний.
Задача 5
Большинство металлов при нагревании расширяются. Плутоний же обладает интересным свойством сжиматься при нагревании в определенном диапазоне температур. Зависимость плотности плутония от температуры приведена на графике. 1. Укажите весь диапазон температур, в котором происходит сжатие металла при нагревании. 2. Во сколько раз происходит уменьшение объема металла при нагревании в диапазоне температур, указанном вами в пункте 1? Свойство сжатия металла при увеличении температуры связано с переходом между его аллотропными модификациями. При переходе из одной аллотропной модификации в другую происходит изменение элементарной ячейки, описывающей расположение атомов в структуре.
Элементарной ячейкой одной из аллотропных модификаций, называемой δ-Pu, является гранецентрированная кубическая ячейка (ГЦК). Она представляет собой куб, в вершине и центре каждой грани которого находится атом плутония. Радиус атома определяет объем ячейки, который, в свою очередь, определяет плотность материала. Ниже приведены рисунки ГЦК без учета размера атома (слева) и с учетом (справа). 3. Выразите через радиус атома r длину диагонали грани ячейки ГЦК (отмечена на рисунке как b) и длину ребра (a). 4. Физико-химическими методами исследования была определена длина ребра ячейки а, она составила 4,7114•10-8 см. Определите, при какой температуре были проведены измерения. Учтите, что на одну элементарную ячейку приходится 4 атома плутония.
Смотрите на сайте олимпиаду по химии
2 декабря 2024 Олимпиада по химии 7, 8, 9, 10, 11 класс муниципальный этап 2024 задания и ответы