Олимпиада по химии 6–7 классы — пригласительный этап ВсОШ 2023/2024: задания и ответы

Разбор заданий пригласительного этапа ВсОШ по химии для 6-7 класса 2022/23 учебный год Максимальное количество баллов — 50 Задание № 1 Условие: Запишите химическую формулу вещества, в двух молекулах которого содержится столько же атомов углерода, сколько в 4 молекулах углекислого газа, столько же атомов водорода, сколько в 6 молекулах воды, и столько же атомов кислорода, сколько в одной молекуле перекиси водорода. Ответ: C2H6O Точное совпадение ответа — 3 балла Условие: Определите относительную молекулярную массу Mr этого вещества. Ответ округлите до целых. Ответ: 46 Точное совпадение ответа — 1 балл Максимальный балл за задание — 4 балла Решение. 1) 4 молекулы CO2 содержат 4 атома C, следовательно, в одной молекуле вещества число атомов углерода равно 4/2 = 2. N(С) = 2.

2) 6 молекул H2O содержат 12 атомов H, следовательно, в одной молекуле вещества число атомов водорода равно 12/2 = 6. N(H) = 6. 3) Одна молекула H2O2 содержит 2 атома O, следовательно, в одной молекуле вещества число атомов кислорода равно 2/2 = 1. N(O) = 1. Формула — C2H6O Mr(C2H6O) = 2*12 + 6 + 16 = 46

Задание № 2 Условие: Установите соответствие между формулами и свойствами газов.

Ответ: Образуется при неполном

CO

сгорании угля Не горит в кислороде

CO2

Газ, в котором горит уголь

O2

Самый лёгкий среди

H2

перечисленных газов По 1 баллу за каждую верную пару Максимальный балл за задание — 4 балла Решение. 1) При неполном сгорании угля образуется угарный газ CO. Из уравнения 2C + O2 = 2CO видно, что кислорода при неполном сгорании расходуется мало. 3

2) В кислороде горят H2 и CO, а углекислый газ CO2 не горит. 3) Уголь горит в кислороде O2 4) Самый лёгкий газ не только среди перечисленных, а вообще — водород H2.

Задание № 3.1 Условие: В 400 г 10 %-го раствора нитрата калия внесли 30 г той же соли, а затем выпарили из него половину воды. Найдите массу конечного раствора. Ответ выразите в граммах, округлите до целых. Ответ: 250 Точное совпадение ответов — 2 балла Условие: Найдите массовую долю соли в растворе. Ответ выразите в процентах, округлите до целых. Ответ: 28 Точное совпадение ответов — 2 балла Максимальный балл за задание — 4 балла Решение. Исходный раствор: 400*0.1 = 40 г KNO3 и 400 – 40 = 360 г воды. Конечный раствор: 40 + 30 = 70 г KNO3 и 360/2 = 180 г воды. Масса конечного раствора: 70 + 180 = 250 г. Массовая доля соли = 70 / 250 * 100 % = 28 %.

Задание № 3.2 Условие: В 300 г 20 %-го раствора сахара внесли 20 г сахара, а затем выпарили из него половину воды. Найдите массу конечного раствора. Ответ выразите в граммах, округлите до целых. Ответ: 200 Точное совпадение ответов — 2 балла Условие: Найдите массовую долю сахара в растворе. Ответ выразите в процентах, округлите до целых. Ответ: 40 Точное совпадение ответов — 2 балла Максимальный балл за задание — 4 балла Решение по аналогии с заданием № 3.1.

Задание № 3.3 Условие: В 160 г 10 %-го раствора нитрата натрия внесли 8 г той же соли, а затем выпарили из него половину воды. Найдите массу конечного раствора. Ответ выразите в граммах, округлите до целых. Ответ: 96 Точное совпадение ответов — 2 балла Условие: Найдите массовую долю соли в растворе. Ответ выразите в процентах, округлите до целых. Ответ: 25 Точное совпадение ответов — 2 балла Максимальный балл за задание — 4 балла Решение по аналогии с заданием № 3.1.

Задание № 4 Условие: Выберите из перечисленных все химические процессы, в результате которых образуется вода: Ответ: o Плавление льда  Горение метана o Горение угля  Нагревание питьевой соды o Фотосинтез Точное совпадение ответа — по 2 балла, штраф за лишние пункты — 2 балла Максимальный балл за задание — 4 балла Решение. 1. Плавление льда — физический процесс. 2. Горение метана — химический процесс, вода образуется: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O. 3. Горение угля — химический процесс, но вода при этом не образуется. 4. Разложение питьевой соды при нагревании — химический процесс, вода образуется: 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O. 5. Фотосинтез — в целом химический процесс, но вода расходуется, а не образуется: CO2 + H2O = H2CO + O2.

Задание № 5 Условие: Одному из химических элементов, приведённых ниже, соответствуют два устойчивых атома, массы которых отличаются примерно в два раза. Какой это элемент?

Ответ:  Водород o Гелий o Углерод o Фтор o Кислород o Уран Точное совпадение ответа — 4 балла

Решение. Таким свойством может обладать только элемент с очень маленькой атомной массой, а именно — водород. В природе есть два устойчивых типа атомов водорода — протий (атомная масса 1) и дейтерий (атомная масса 2).

10

Задание № 6 Общее условие: Элемент X образует два оксида — XO2 и XO3. Массы молекул этих веществ относятся как 5:4.

Условие: Запишите формулу (химический символ) X. Ответ: S Точное совпадение ответа — 3 балла Условие: Сколько граммов X содержится в 100 г XO3? Ответ округлите до целых. Ответ: 40 Точное совпадение ответа — 2 балла Максимальный балл за задание — 5 баллов Решение. 1) Пусть относительная атомная масса X равна x, тогда, по условию, M r (XO3 ) x  48 5   , M r (XO2 ) x  32 4

x = 32. Элемент X — сера, S. 2)

1 моль (80 г) SO3 содержит 1 моль (32 г) S,

100 г SO3 содержит y г серы. y = 100 * 32 / 80 = 40 г. 11

Задание № 7 Общее условие: Производство энергии — важнейшая задача человечества. Химия вносит огромный вклад в решение этой задачи, поскольку многие химические реакции, например, горения протекают с выделением теплоты.

Условие: Какие

реакции

используются

для

производства

энергии

в промышленности? Ответ:  C + O2 = CO2  CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O  2H2 + O2 = 2H2O o 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O o CaCO3 = CaO + CO2 o 4P + 5O2 = 2P2O5 За каждый верный пункт — 1 балл, за каждый неверно выбранный пункт штраф — 1 балл Максимальный балл за задание — 3 балла 12

Решение. 1)

Уголь

используют

для

получения

энергии

на

угольных

теплоэлектростанциях. 2)

Метан

составе

природного

газа

используют

на

газовых

теплоэлектростанциях. 3) Водород используется для получения энергии в топливных элементах. 4) Сгорание сероводорода используют в промышленности для удаления этого газа и извлечения из него серы (процесс Клауса), но получение энергии не является целью этого процесса. 5) Разложение карбоната кальция требует затраты энергии. 6) Сгорание фосфора — лабораторный опыт, а не способ получения энергии.

13

Задание № 8 Общее условие: Имеются два металла — лёгкий и тяжёлый. Оба металла нерадиоактивны. Их плотности отличаются более чем в 40 раз, а массы атомов — чуть более чем в 27 раз.

Условие: Запишите формулы металлов. Ответ: Лёгкий: Li Тяжёлый: Os, Ir Точное совпадение ответа — по 2 балла Максимальный балл за задание — 4 балла Решение. Среди металлов самые маленькие атомные массы у лития (Ar = 7) и бериллия (Ar = 9). Бериллий не подходит, потому что, умножив его атомную массу на 27, мы получим 243, а такие атомные массы есть только у радиоактивных изотопов. Итак, лёгкий металл — литий. 14

У тяжёлого металла Ar > 27*7 = 189. Ближайший металл — осмий, Os (Ar = 190), но следующий металл – иридий Ir (Ar = 192) – также засчитывался в качестве правильного ответа.

15

Задание № 9 Условие: Многие оксиды металлов и неметаллов реагируют с водой, при этом происходит реакция соединения и образуются гидроксиды. Установите соответствие между формулами оксида и образующегося из него в реакции с водой гидроксида. Ответ: XO

X(OH)2

X2O3

HXO2

X2O5

H3XO4

XO3

H2X2O7

По 1 баллу за каждую верную пару Максимальный балл за задание — 4 балла Решение. 1) XO + H2O = X(OH)2 2) X2O3 + H2O = 2HXO2 3) X2O5 + 3H2O = 2H3XO4 4) 2XO3 + H2O = H2X2O7

16

Задание № 10 Общее условие: Один из вулканов на Курильских островах выбрасывает в атмосферу пары, содержащие чрезвычайно редкий металл X, который стоит дороже серебра и чуть дешевле золота. Там же находится единственное в мире месторождение X.

Этот элемент принадлежит группе VII Периодической системы, его атом тяжелее атома серебра, но легче атома золота. Простое вещество X сочетает высокую температуру плавления и пластичность и благодаря этому незаменимо при изготовлении авиационных двигателей. Условие: Определите элемент X. В ответ запишите его порядковый номер. Ответ: 75 Точное совпадение ответа — 4 балла Решение. В VII группе атомную массу больше серебра, но меньше золота имеют два элемента — иод и рений. Но иод — неметалл. Правильный ответ — рений, атомный номер 75. 17

Задание № 11 Общее условие: Для изготовления золотых красок используют не только золото, но и более дешёвые вещества. На рисунке изображён фрагмент структуры такого вещества,

состоящего

из

двух

элементов.

Соотношение

атомов

в химической формуле — такое же, как на рисунке. Один из элементов — сера (жёлтые шарики), её массовая доля в соединении составляет 35 %.

Условие: Сколько атомов серы приходится на один атом второго элемента? Ответ: 2 Точное совпадение ответа — 2 балла Условие: Определите формулу соединения и запишите её в ответ. Ответ: SnS2 Точное совпадение ответа — 3 балла Максимальный балл за задание — 5 баллов

18

Решение. 1. На рисунке 16 атомов серы и 8 атомов второго элемента. Серы в 2 раза больше. 2. Из формулы ЭS2 выразим массовую долю серы: (S) 

2  32  0.35 Ar (Э)  2  32

Ar(Э) = 119 — олово Sn. Формула соединения — SnS2.

19

Задание № 12 Условие: Какое из перечисленных веществ в твёрдом состоянии при нагревании не плавится, а сразу переходит в пар?

Ответ: o Вода o Ртуть  Углекислый газ o Кислород o Водород o Глюкоза Точное совпадение ответа — 5 баллов Решение. Из перечисленных веществ при обычном давлении жидким не бывает только углекислый газ. При нагревании до -78.5 °С твёрдый углекислый газ («сухой лёд») переходит не в жидкое, а в газообразное состояние.

20