4 октября 2023 Олимпиада по химии 7-8 класс ВСОШ Сириус, вопросы и ответы?

Самое тяжёлое (с наибольшей плотностью)

Самое тугоплавкое (с наибольшей температурой плавления)

Цветное при обычных условиях

Обладающее запахом

Медный купорос

Кислород

Свинец

Поваренная соль

Сероводород

Вода

Ответы:

Самое тяжёлое: Свинец (Плотность: 11,34 кг/дм³)

Самое тугоплавкое: Воск (Температура плавления: 68°C)

Цветное при обычных условиях: Сероводород (Бесцветный газ)

Обладающее запахом: Сероводород (Запах тухлых яиц)

3. Формула сахарозы — основного компонента сахара — C12 H2 2O11. В вашем распоряжении имеется 6000 атомов C, 15000 атомов H, 5500 атомов O. Какое максимальное число молекул сахарозы можно составить из этих атомов?

Для начала, нам нужно найти общее количество атомов, которое мы имеем:

6000 + 15000 + 5500 = 26500

Теперь нам нужно разделить это число на 3 (так как одна молекула сахарозы содержит 3 разных атома — 1 атом C, 2 атома H и 1 атом O), чтобы узнать, сколько раз по 3 атома мы можем собрать:

26500 / 3 ≈ 8833.33

Таким образом, мы можем составить примерно 8833 молекул сахарозы.

4. Дан список веществ:

H2O, H2, O2, CH4, CO2, O3.

Используя некоторые из них, заполните пропуски в уравнении реакции:

СО,О2,СО2

5. При нагревании часть твёрдых веществ возгоняется или разлагается, не достигнув плавления. Выберите вещества, которые ни при каких условиях не превращаются в жидкость:

• Железо
• Малахит
• Поваренная соль
• Целлюлоза
• Кислород

6. Установите соответствие между характеристиками газов и их формулами.

Самый лёгкий газ
Негорючий газ, используемый для заполнения аэростатов
Газ, при растворении которого в воде образуется нашатырный спирт
Газ, имеющий характерную окраску
Газ, используемый для обеззараживания воды

He
H2
O3
NO2
NH3

Как мы видим из предложенных вариантов, все газы относятся к разным группам (легкие газы, негорючие газы, газы с характерным цветом или запахами и т.д.), поэтому для установления соответствия необходимо знать их химические и физические свойства:

1. Самый лёгкий газ — H2 (водород). Это одноатомный инертный газ без цвета, запаха и вкуса.
2. Негорючий He (гелий), используемый для заполнения аэростатов. 
3. Газ, при растворении которого в воде образуется нашатырный спирт — NH3 (аммиак). При растворении в воде образует гидроксид аммония, который дает характерный запах нашатырного спирта.
4. Газ, имеющий характерную окраску — O3 (озон). Газ голубого цвета с характерным запахом.
5. Газ, используемый для обеззараживания воды — NO2 (диоксид азота). Красно-бурый газ с характерным острым запахом.

7. Для протекания некоторых процессов требуется воздействие света, представляющего собой электромагнитное излучение определённой частоты. Выберите химические процессы, протекающие под действием света при комнатной температуре:

• Фотосинтез
• Испарение воды
• Горение магния
• Разложение бромида серебра
• Растворение поваренной соли

8. В молекуле оксида марганца (VII) два атома марганца соединены друг с другом одним общим атомом кислорода. Сколько атомов кислорода связаны с одним атомом марганца?

Один атом кислорода связан с каждым атомом марганца в молекуле оксида марганца(VII).

9. Самый сильный магнит способен оторвать от земли кусок железа, масса которого в тысячу раз больше массы магнита.

Такой магнит состоит из вещества, включающего три элемента — лантаноид неодим Nd (Ar=144) железо Fe (Ar=56) и бор B (Ar=11). На один атом бора приходится суммарно 16 атомов неодима и железа, а относительная молекулярная масса вещества равна 1083.
Во сколько раз число атомов железа больше числа атомов бора? Ответ округлите до целых.
Чему равна массовая доля железа в магните? Ответ выразите в процентах, округлите до десятых.

Число атомов железа больше числа атомов бора в 16 + 56/11 = 17 раз.
Массовая доля железа в магните равна: (5616+56)/(14416+16+56+11) = 0,86 или 86%, что соответствует 0,86.

10. Отстаивание — метод разделения нерастворимых веществ, частицы которых обладают разной плотностью и/или размером.

Смесь песка и глины поместили в стакан с водой, хорошо перемешали и оставили отстаиваться. Выберите только три рисунка, которые иллюстрируют модель «поведения» частиц песка и глины при этом, и расположите их в порядке «развития» процесса отстаивания во времени.

Частицы глины обозначены символом , частицы песка.

11. В трактате «Малый алхимический свод» Альберт Великий, немецкий философ XIII века, так описывает свойства одного из семи металлов, известных с древнейших времён: «плотная жидкость, которая находится во чреве земли…».

Данный металл встречается в природе в составе соединения с серой, сульфида. В этом соединении на один атом металла приходится один атом серы, а массовая доля атомов металла составляет 86.24 %.
Запишите химический символ этого металла.
Запишите формулу бинарного сульфида, речь о котором идёт в условии.
Сам металл и подавляющее большинство его соединений — высокотоксичные вещества. Особенно опасны легкорастворимые соли. Известно хорошо растворимое бинарное соединение, содержащее 73.86 % (по массе) рассматриваемого металла. Запишите химическую формулу этого соединения.

Если в сульфиде металла массовая доля самого металла 86,24%, то массовая доля серы равна 100% — 86,24% = 13,76%. Тогда соотношение масс металла и серы в сульфиде равно 86,24 : 13,76 = 6,25 : 1.
Пусть атомная масса металла равна A а.е.м., тогда атомная масса серы равна 32 а.е.м. (что соответствует их массовым соотношениям).
Молярная масса сульфида металла равна 6.25A + 32 = 32 + A, откуда A = 34 а.е.м.
Такой атомной массой обладает только один металл — Европий (Eu).
Формула сульфида европия — EuS.
Известно хорошо растворимое соединение европия с хлором EuCl2. Его молекулярная масса равна 137.85 а.е.м, что составляет 73,86% от массы европия.

12. Кристаллогидраты — кристаллические вещества, содержащие химически связанные молекулы воды.

Вода, входящая в их состав, называется кристаллизационной. Известный пример такого соединения — медный купорос, пятиводный кристаллогидрат сульфата меди (II). Формула медного купороса CuSO4⋅5H2OCuSO4⋅5H2O показывает, что в одной формульной единице этого вещества содержится пять молекул воды.

В таблице приведены некоторые сведения о четырёх кристаллогидратах. Определите количество молекул воды в формульных единицах каждого из них, заполните пропуски.

FeSO4 H2O
В одной формульной единице содержится 14 атомов водорода
CaSO4⋅H2O
В одной формульной единице содержится 66 атомов кислорода
Na2SO4⋅H2O
На каждые семь атомов кислорода приходится десять атомов водорода
Ca(NO3)2⋅H2O
Общее число атомов в одной формульной единице равно 21

• FeSO4·H2O — в одной формульной единице данного кристаллогидрата содержится одна молекула воды (т.е. 14+1=15 атомов водорода).
• CaSO4·H2O — содержит две молекулы воды (66/2=33 атома кислорода на одну молекулу, следовательно 10+14=24 атома водорода на две молекулы воды).
• Na2SO4·H2O — три молекулы воды (73=21 атом кислорода, 103=30 атомов водорода).
• Ca(NO3)2·H2O — четыре молекулы воды (21-2=19 атомов нитрогена, 30-18=12 атомов водорода, всего 42 атома, на 4 молекулы воды приходится 4*18=72 атома кислорода).