Задания для подготовки к олимпиаде по химии 10 класса

Задание 1. Правые части

По правой части уравнения с коэффициентами восстановите формулы веществ и коэффициенты в левой части уравнений реакций:

1) … + … = BaSiO₃ + 2Ba

2) … + … = 2BaO + BaO₂

3) … + … = Ba(NO₃)₂ + Hg + O₂

4) … + … = Ba₃(PO₄)₂ + 4Na₃PO₄ + 12H₂O

5) … + … = BaS + 4H₂O

Задание 2. Синтез аммиака

200 л азотоводородной смеси с плотностью по водороду DH₂ = 3,6 пропустили через контактный аппарат, а затем через избыток раствора серной кислоты. В результате осталась смесь газов с плотностью по водороду DH₂ = 3,0. Определите объём образовавшегося аммиака (объёмы газов измерены при одинаковых условиях). Приведите уравнения описанных реакций.

Задание 3. Неизвестная соль

Соль Х представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета хорошо растворимый в воде. В 100 мл воды растворили 1,00 г соли Х, а затем добавили избыток соляной кислоты, при этом выделилось 266,7 мл (н.у.) газа без цвета и запаха.

1. Определите соль Х. Ответ подтвердите расчётом. Запишите уравнение реакции взаимодействия соли Х с соляной кислотой

2. Напишите уравнение реакции разложения соли Х при нагревании

3. Назовите не менее двух областей применения соли Х

4. Какое тривиальное название имеет соль Х?

Задание 4. Сильный органический окислитель

Жидкое органическое вещество A, известное ещё с середины XIX века, является сильным окислителем и со многими другими органическими веществами образует взрывчатые смеси. Один из способов синтеза A заключается в следующем: вначале ацетилен подвергают деструктивному нитрованию избытком концентрированной азотной кислоты (реакция 1), при этом образуются углекислый газ, оксид азота (IV) и вещество B, которое имеет следующий состав 7,95 мас. % С, 0,66 % Н, 63,58 % О. Затем к образовавшейся смеси добавляют концентрированную серную кислоту, при этом B превращается в конечный продукт A (реакция 2). Реакцию проводят при температуре 45–50 o C в присутствии нитрата ртути (II). Вещество А состоит из трёх элементов и имеет следующий состав – 6,12 мас. % С, 65,31 % О. При обработке А водным раствором гидроксида калия образуются две неорганические соли и вода (реакция 3). Если же А обработать спиртовым раствором гидроксида калия, то образуются вещество В и неорганическая соль (реакция 4). Определите формулы и структуры веществ А и В. Ответ подтвердите расчётом. Напишите уравнения реакций 1–4.

Задание 5. Химия для города

Чтобы дождь не помешал проведению больших праздников или важных государственных мероприятий, в области скопления облаков распыляют специальные вещества. Микрочастицы распылённого реагента выступают как центры кристаллизации – на них намерзают капельки воды (или к ним прилипают кристаллики льда), из которых состоит облако, и, когда разросшийся кристалл становится достаточно тяжёлым, он падает вниз, превращаясь на подлёте к земле в воду. Распыление проводят с учётом направления ветра не менее чем за 50 километров от места, над которым должно быть обеспечено чистое небо. Впервые «разгон» облаков был осуществлён в 1995 году в Москве во время празднования 50-летия Победы. В зависимости от типа облаков в основном применяются следующие реагенты – индивидуальные вещества X и Y, а также порошок Z, представляющий собой смесь оксидов и имеющий переменный состав. Вещество Х представляет собой простое газообразное вещество с плотностью 1,25 г/л (н. у.). Индивидуальное соединение Y жёлтого цвета представляет собой галогенид металла, нерастворимый в воде. Массовая доля металла в Y составляет 45,96 %.

В состав порошка Z входят четыре оксида – Z1, Z2, Z3, Z4. Один из наиболее распространённых вариантов Z имеет следующий состав 67 % (масс.) Z1, 22 % Z2, 5 % Z3 и 3 % Z4. Про исследуемый порошок известно, что: – в Z1 массовая доля металла составляет 71,43 %; – Z2 представляет собой кислотный оксид, который нерастворим в воде, а при взаимодействии с Z1 образует соль, в которой массовая доля металла равна 34,48 %; – степень окисления металлов в Z3 и Z4 одинаковая; – массовая доля кислорода в Z3 в 1,57 раз больше, чем в Z4; – общее содержание кислорода в исследуемом порошке Z равно 34,12 %.

1. Определите вещества X, Y, Z1–Z4. Ответ подтвердите расчётом

2. Напишите уравнения реакций Z1 с Z2 и c Z3. 3. В каком виде применяют вещество X?