Ответы и комментарии к заданиям дистанционной олимпиады школьников

 

1) Простые веществ, которые при обычных условиях находятся в жидком состоянии это ртуть и бром. Продуктом их взаимодействия является бромид ртути(II), HgBr2 - игольчатые кристаллы, плавящиеся при 238,5oC и кипящие при 319oC.

 

2) Для определения в какой из пробирок содержится КОН, а в какой AlCl3, в чистую пробирку наливаем небольшое количество раствора, например из пробирки  2. К этому раствору добавляем раствор из пробирки 1. При этом образуется осадок гидроксида алюминия:

AlCl3 + 3KOH = 3KCl+Al(ОН)3 ¯

Если при дальнейшем добавлении раствора 1 происходит растворение осадка, значит в пробирке 1 находится щелочь. В данной реакции образуется гидроксоалюминат:

Al(ОН)3 + KOH = К[Al(ОН)4]

Если осадок гидроксида алюминия не растворяется при добавлении раствора из пробирки 1, значит в этой пробирке находится хлорид алюминия.

 

3) Близость химических свойств НСlO4 и HMnO4 обусловлена сходным электронным строением ионов хлора и марганца: Cl7+-1s22s22p6; Mn7+-1s22s22p63s23p6.

 

4) При смешении двух кислот образуются соли, если одна из кислот - восстановитель, а вторая - окислитель, например:

14HCl + 2HMnO4 = 2MnCl2+5Cl2+8H2O

При смешении двух оснований, одно из которых является амфотерным, также образуются соли, причем в растворе образуются гидроксокомплекс:

NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4],

а в расплаве - алюминат:

NaOH + Al(OH)3 =t(сплавление)= NaAlO2 + 2 H2O

 

5) Необходимый для определения соединений серы реактив - хлороводородная

или серная кислоты. При добавлении, например НСl в пробирках будут протекать реакции:

Na2S + 2HCl = 2NaCl+H2S-,

Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl+ H2O+SO2-,

Na2S2O3 + 2HCl = 2NaCl+ H2O+S¯  +SO2-,

Na2SO4 + HCl¹ Реакция не пойдет

В пробирке, из которой выделится газ с запахом тухлых яиц (сероводород), находится сульфид натрия. Там, где выделится белый газ с удушливым запахом (сернистый ангидрид), находится сульфит натрия. В той из пробирок, где выпадет желтый осадок (сера), и выделяется белый газ, находится тиосульфат натрия. Наконец, в пробирке, в которой не произошло видимых изменений, находится сульфат натрия.

 

6) Кажущееся несоответствие в расположении некоторых элементов в периодической системе Д.И. Менделеева вызвано распространением на Земле изотопов этих элементов. У аргона, например, из трех стабильных изотопов Ar36 (0,337%), Ar38 (0,063%) и Ar40 (99,600%) наиболее распространен на Земле тяжелый изотоп, а у калия - легкий. Распространенность же элементов и их изотопов во Вселенной отличается от их распространенности на нашей планете. Считается, в частности, что при образовании планет из межзвездной пыли легкие изотопы аргона остались в космическом пространстве

 

7) Как известно, одна двойная связь <отнимает> у углеводорода 2 атома водорода, значит три двойные связи <отнимают> 6 атомов водорода, цикл также лишает молекулу двух атомов водорода, а три цикла- 6 атомов. Одна тройная связь заменяет 4 атома водорода, а три тройные связи -12 атомов. Итого, молекула предельного углеводорода лишается 6+6+12=24 атомов водорода. Общая формула гомологического ряда предельных ациклических углеводородов  CnH2n+2 , а формула полученного углеводорода CnH2n-22.

 

8) При разложении перманганата калия образуются два соединения марганца, поскольку восстановитель - кислород отдает четное количество электронов, а марганец принимает нечетное их количество.

 

9) При прокаливании на воздухе меди и нитрата меди протекают следующие процессы:

2Cu + O2= t=> 2 CuO (1)

Cu(NO3)2 = t=>CuO+2NO2+O2 (2)

Обозначим количество меди через х, а количество нитрата меди - через у.

Тогда масса меди составит m(Cu)=64x, a масса оксида меди, который образуется в первой реакции будет равна m(CuO)(1)=(64+16)x. Масса нитрата меди составит m(Cu(NO3)2)=(64+62*2)y, a масса образующегося из него оксида будет равна m(CuO)(2)=(64+16)y. Так как, по условию задачи, масса смеси осталась неизменной, то получаем уравнение: 64х+188у=80х+80у, откуда находим: х=6,75у. То есть масса меди равна m(Cu)=6,75*64y=432y, a масса нитрата меди равна m(Cu(NO3)2)=188y. Массовая доля меди составит:

W(Cu) = m(Cu)/[(m(Cu)+m(Cu(NO3)2)], то есть W(Cu)=432/(432+188)=69,7%

 

10) Согласно правилу Вант-Гоффа при повышении температуры на 10 Кельвинов скорость реакции возрастает в 2-4 раза. В нашем случае температурный коэффициент скорости k равен двум. Подставляя в уравнение V=V0kDt/10 заданные в условии задачи величины получаем: V=0,1*225/10 = 0,566 моль/л*мин.

 

P.S. Дискуссию по вопросам дистанционной олимпиады Вы можете посмотреть на нашем форуме.