Школьный этап олимпиады по химии

Олимпиадные задачи по химии 9 класс (школьный тур)
1. К раствору, содержащему 1,6 г сульфата меди (II) и 1,61 г сульфата цинка добавили разбавленный раствор щелочи, содержащий 0,24 г гидроксида натрия. Смесь отфильтровали. Определите число молей солей, содержащихся в фильтрате. Что осталось на фильтре? Запишите необходимые уравнения реакций. (5баллов)
2. Конструкторы первых космических кораблей и подводных лодок столкнулись с проблемой: как поддерживать на судне или космической станции постоянный состав воздуха, т.е. как избавиться от избытка углекислого газа и возобновить запас кислорода? Решение было найдено изящное — надо превратить СО2в О2! Для этого было предложено использовать надпероксид калия (КО2), который образуется при сгорании калия в кислороде. При взаимодействии надпероксида калия с углекислым газом выделяется кислород в свободном виде (атомы кислорода являются и окислителем, и восстановителем одновременно). Составьте уравнения реакций, о которых идет речь в тексте. Зная, что в сутки человек выделят в среднем 0,51 м3 углекислого газа, рассчитайте, какое количество надпероксида калия должно быть на борту космической станции, чтобы обеспечить жизнедеятельность экипажа, состоящего из трех человек в течение месяца (30 дней) (4балла)
3. В организме человека в общей сложности содержится 25мг йода, причем половина этой массы йода находится в щитовидной железе. Рассчитайте, сколько атомов йода находится: а) в человеческом организме в целом; б) в щитовидной железе. (4 балла)
4.Чтобы посеребрить медную пластину массой 17г, её опустили в стакан с 200г 25%-ного раствора нитрата серебра. Когда пластину вынули, масса нитрата серебра уменьшилась на 30%. Какой стала масса пластины? Какова массовая доля нитрата серебра в оставшемся растворе? (6 баллов)
5. Школьник нашел 1 рубль и купил на него в ювелирном магазине золото. Цена золота составляет 1322 рубля за 1 г. Он решил поделить купленное золото между всеми жителями России (нас примерно 150 миллионов). По сколько атомов золота достанется каждому россиянину, если в 1г золота содержится 0,03·1023 атомов? (3 балла)
6. На дне Чёрного моря образуется сероводород. Это результат жизнедеятельности
сульфатвосстанавливающих бактерий. Происходящий процесс можно выразить схемой:
CH4 + CaSO4 = CaCO3 + H2S ↑ + H2O.
Составьте для данного уравнения электронный баланс, укажите окислитель и
восстановитель.(3балла)
7. Бедному А совсем неудобно в своей квартире: сверху его грозиться сжечь Б, справа – отравить ядовитый Д, а живущий слева тихий Е иногда начинает буянить и совсем не ясно, что от него ждать – либо отравит, либо подожжет квартиру. Но когда Е успокаивается, то начинает светиться бледно-зеленым светом и всех радует. Определите, кто такие А, Б, Д, Е? (4 балла )8. При больших потерях крови в кровеносные сосуды человека вливают не воду, а физиологический раствор – водный раствор хлорида натрия (поваренной соли), в котором содержание хлорида натрия составляет 0,85%. Сколько литров физиологического раствора можно приготовить из одной столовой ложки соли массой 25 г (плотность раствора равна 1,01 г/см3)?
(2 баллов)

Решение
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 (1б)ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + Na2SO4 (1б)Zn(OH)2 + 2NaOH =Na2ZnO2 + 2H2O или (1б)Zn(OH)2 + 2NaOH =Na2[Zn(OН)4]Количества сульфата меди (II) и сульфата цинка равны 0,01 моль. Количество гидроксида натрия равно 0,06 моль. По уравнению реакций весь гидроксид натрия вступит в реакцию. На фильтре останется 0,01 моль 0,01 моль гидроксида меди (II). (1б)В фильтрате содержится 0,02 моль сульфата натрия и 0,01 моль цинката натрия. (1б)
K + O2 = KO2 (1б)4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2 (1б)В сутки человек выделяет углекислого газа 0,51 м3 = 510 л, что составляет 510 : 22,4 = 22,77 моль, чтобы его утилизировать требуется в 2 раза больше надпероксида калия, т.е. 45,54 моль или 3,23 кг. (1б)Для работы в течении 30 дней для троих человек потребуется 3,23 х 30 х 3 = 290,27 кг надпероксида калия (1б)
1) Число атомов йода в организме человека равно произведению постоянной Авогадро (NA) на отношение массы атомов йода к молярной массе йода атомарного:
N(I) = NA ∙ m(I) / M(I) = 6,02 ∙ 1023 ∙ 0,025 / 127 = 1,19 ∙ 1020 атомов 2 балла
2) В щитовидной железе число атомов йода в 2 раза меньше:
N(I) = 0,5 ∙ 1,19 ∙ 1020 = 0,595 ∙ 1020 = 5,95 ∙ 1019 атомов йода 2 балла

Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag (1б)В растворе были 0,25 x 200 = 50 г AgNO3. (1б)Треть, т.е. 50 / 3 = 16,7 г AgNO3 прореагировала с медью, в растворе остались 33,3 г AgNO3.Из уравнения: n(Ag) = n(AgNO3 реаг.) = 16,7 / 170 = 0,098 мольт.е. на пластине осели 0,098 моль х 108 = 10,6 г серебра (1б)В то же время в раствор перешли 0,098/2 = 0,049 моль меди и образовались 0,049 моль Cu(NO3)2. (1б)Следовательно, масса меди уменьшилась на 0,049 х 63,5 = 3,1 г, а в раствор добавились 0,049 х 167,5 = 9,2 г Cu(NO3)2. (1б)Масса пластинки: 17 - 3,1 + 10,6 = 24,5 г. (0.5б)Масса раствора: 200 - 16,7 + 9,2 = 192,5 г (0.5б)
5. На 1 рубль школьник сможет купить 1/1322 = 0,00076 г золота.
В этой массе золота содержится 0,00076·0,03·1023 = 2,28·1018 атомов.
Тогда каждому россиянину достанется 2,28·1018/1,5·108= 1,52·1010 атомов золота. (3 балла)
6. С-4Н4 + CaS+6O4 = CaC+4O3 + Н2S -2↑ + H2O( За определение степеней окисления атомов, изменяющихся в ходе окислительно-восстановительной реакции – 1 балл
• Окисление: С-4 – 8 е = С+4 восстановитель -1 балл
Восстановление: S+6 + 8e = S-2 Окислитель -1 балл (3 балла)
7. Определены элементы А, Б, Д, Е: А – сера, Б – кислород, Д – хлор, Е - фосфор (4 балла)
8. Из 25 г поваренной соли можно приготовить раствор массой 25/0,85% · 100% =2941 (г)
Объем раствора равен: 2941/1,01 = 2912 (см3) = 2,912 л. (2балла)