Ответ
Задание 1. Чебурашка и Крокодил Гена играли в химические загадки. Чебурашка думал, думал и наконец придумал целых три:
Тёмно‑бурая летучая жидкость с резким неприятным запахом.
Лёгкий газ, взрывающийся в смеси с кислородом.
Лучший друг девушек, художников и любителей шашлыков.
Гена смог понять, что речь в загадках идёт о простых веществах, причём первая загадка имеет отношение к галогенам, а вещество из второй загадки при реакции с кислородом образует воду.
Чебурашка дал ему подсказку первые буквы в русских названиях элементов, образующих простые вещества из загадок: Б в первой, В во второй, У в третьей.
Помогите Крокодилу Гене, записав символы химических элементов, простые вещества которых фигурируют в этих загадках.
Задание 2. Основу химических соединений составляют атомы химических элементов, которых на сегодняшний день известно 118. В небольшом кроссворде загаданы 6 русских названий химических элементов‑неметаллов, которые иногда можно встретить в составе органических соединений.
По вертикали:
2) В порции воздуха, содержащей 100 молекул, можно найти около 21 молекулы, составленной из атомов этого химического элемента.
4) В той же порции воздуха можно найти около 78 молекул, составленных из атомов этого химического элемента.
6) Образует крайне реакционноспособное газообразное простое вещество. При комнатной температуре в нём сгорают уголь, сера, стальная вата и даже вода!
По горизонтали:
1) Русское название этого элемента состоит из трёх букв. Тем же словом в народе называют сосновый или еловый лес, произрастающий на сухой почве.
3) Элемент, столь давно известный, что до сих пор не удаётся точно установить происхождение его названия. В период арабской алхимии его простое вещество жёлтого цвета считалось «отцом» всех металлов, созревающим в земле. Чем дольше происходило созревание, тем более «благородным» получался металл.
5) Благодаря своей способности светиться в темноте при окислении на воздухе элемент и его простое вещество получили название от греческих слов «свет» и «несу». Примечательно, что этот элемент образует несколько простых веществ, из которых в темноте светится только белое простое вещество.
Задание 3. Геометрическая прогрессия последовательность чисел (членов прогрессии) a1, a2, a3, …, в которой первый член отличен от нуля, а каждый из последующих получается из предыдущего члена умножением его на ненулевое фиксированное число q (знаменатель прогрессии). Таким образом, ai=ai−1⋅q
Молярные массы газов X1 X5, округлённые до целых чисел, образуют геометрическую прогрессию M1, M2, 8, 16, M3, M4, M5. Об этих газах известно следующее:
1) X1 самый лёгкий из существующих газов;
2) X2 благородный газ;
3) X3 один из основных компонентов воздуха;
4) X4 бесцветный газ с едким запахом горящей спички;
5) X5 при сильном нагревании разлагается с образованием фиолетовых паров простого вещества и газа X1
Чему равен знаменатель упомянутой прогрессии?
Запишите формулы газов X1
Задание 4. Сочиняя очередную задачку про химические и физические явления, автор хотел вставить сюда много красивых картинок. Однако для его списка явлений таких изображений в интернете не нашлось. Тогда он решил воспользоваться одной из нашумевших нейросетей для генерации красивых картинок. Взглянув на изображения, автор с сожалением понял, что компьютеру ещё очень далеко до возможностей человеческого разума, но всё же получилось забавно.
Какие изображённые нейросетью явления относятся к химическим, а какие к физическим?
Задание 5. В основе работы криогенных установок разделения воздуха лежит метод низкотемпературной перегонки, базирующийся на разности температур кипения компонентов воздуха. Жидкий воздух подвергли низкотемпературной перегонке, при этом один из компонентов воздуха остался в жидкой фазе, а другой компонент перешёл в паровую фазу. Считайте, что жидкий воздух представляет собой смесь азота (Tкип=−196 ∘C) и кислорода (Tкип=−183 ∘C). Молекулы азота и кислорода можно представить как соприкасающиеся шарики (атомы), межатомное расстояние между центрами шариков (ядер атомов) равно нм для O2 и 0.109 нм для N2.
Примечание: 1 нм=10−9
Каким из компонентов воздуха при перегонке обогащается газовая фаза?
Азотом
Кислородом
Определите межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II). Ответ выразите в нанометрах, округлите до тысячных.
Задание 6. При длительном пропускании сероводорода H2S через ацетон C3H6O образуется маслообразное вещество без запахатритиоацетон. При нагревании 1 моль этого вещества в качестве единственного продукта разложения можно получить до 3 моль тиоацетона. В попытке очистить тритиоацетон при помощи перегонки с водяным паром немецкими химиками Э. Бауманном и Э. Фроммом был получен тиоацетон, который тут же оказался разнесён лабораторной вытяжкой по всему Фрайбургу в микроскопических количествах. Однако и этого было достаточно, для того чтобы вызвать срочную эвакуацию среди населения, поскольку тиоацетон по праву обладает самым отвратительным запахом среди существующих веществ. Запах тиоацетона настолько неприятен, что вызывает рвоту и потерю сознания.
Определите массовую долю серы в тиоацетоне. Ответ выразите в процентах, округлите до сотых.
Число
Сколько тиоацетона можно получить из 100 граммов тритиоацетона? Ответ выразите в граммах, округлите до целых.
Задание 7. Установите соответствие между символами элементов и телами и веществами, в которых эти элементы содержатся.
O
N
C
Fe
Ca
S
Уголь, метан, бриллиант
Вода, земная кора, человек
Негашёная известь, гашёная известь, флюорит
Воздух, аммиак, азид лития
Рыцарский меч, танк, чугун
Пирит, сероводород, сульфид углерода (IV)
Задание 8. При взаимодействии азотной кислоты (HNO3) различной концентрации с разными восстановителями могут образовываться различные продукты. Среди продуктов восстановления в основном можно выделить 6 веществ X1—X6. Об этих веществах известно следующее:
X1 газообразное простое вещество, главный компонент воздуха;
X2 соль аммония белого цвета, при нагревании разлагается с образованием X3 и воды;
X3 его часто называют веселящим газом;
X4 самое лёгкое газообразное простое вещество;
X5 бесцветный газ, мгновенно буреющий на воздухе с образованием X6;
X6 при смешивании с X5 при охлаждении образуется тёмно‑синяя жидкость.
Вещество X2 образуется при взаимодействии аммиака с разбавленной азотной кислотой. Молярные массы веществ X1—X6 соответствуют ряду
M(X4)<M(X1)<M(X5)< M(X3)<M(X6)<M(X2).Также известно, что X3, X5, X6 оксиды азота. Все вещества содержат не более трёх элементов в своём составе.
Определите формулы веществ X1—X6
Задание 9. Для приготовления волшебного уксуса алхимик Хоттабыч решил воспользоваться своими практическими лабораторными навыками. Сначала он приготовил бродильный раствор объёмом 2 литра. Для этого он смешал 0.8 кг сока мандрагоры, 1.27 л воды, добавил 0.1 кг сахара и оставил бродить.
Определите плотность свежеприготовленного бродильного раствора. Ответ выразите в г/мл, округлите до тысячных.
Для выделения уксуса из забродившего раствора Хоттабыч произвёл отгонку уксуса из бродильного раствора. Свежеперегнанный уксус он разбавил водой, получив 2.5 литра 9% (массовая доля) волшебного водного раствора уксусной кислоты плотностью 1.011 г/мл.
Содержание вещества в водном растворе иногда выражают с помощью объёмной, а не массовой доли. Объёмная доля вычисляется по формуле:
φ(уксусной кислоты)=V(чистой уксусной кислоты)/V(раствора)
Определите объёмную долю уксусной кислоты в волшебном уксусе объёмом 2.5 л, который приготовил Хоттабыч. Плотность чистой уксусной кислоты равна 1.05 г/мл. Ответ выразите в процентах, округлите до сотых.
Задание 10. Рисунок, образованный некоторым набором химических элементов Э1 Э7, представляет собой символ химического элемента X. Как получить этот рисунок? Для этого нужно взять короткопериодную периодическую систему (ПС) химических элементов Д.И. Менделеева, найти в ней упомянутые элементы и при помощи карандаша определённым образом соединить ячейки элементов между собой. Пример такого рисунка можно увидеть на изображении снизу.
Запишите русское название элемента, символ которого изображен в примере выше.
Для элементов из набора Э1 Э7 известно:
Элементы Э1 Э3 находятся в соседних клетках ПС, как и элементы Э4 Э6.
Запишите символ химического элемента X.
Среди элементов Э1 Э7 всего 3 металла.
Элементы Э2, Э7, Э5 находятся в третьем периоде ПС.
Элементы Э1 Э3 находятся в III группе ПС, а элементы Э4 Э6 в V группе ПС.
Задание 11. Переходный металл A образует оксид AO3 и сульфид AS3. Навески одинаковой массы этих соединений содержат разное количество металла, причём в одном соединении в 1.333 раза больше металла по массе, чем в другом.
Запишите символ элемента A.Сосед по подгруппе элемента A хром образует простое вещество, которое растворяется в соляной кислоте с образованием голубого раствора. Если через полученный раствор пропустить большое количество кислорода, то голубой цвет сменяется интенсивным зелёным. При упаривании этого раствора в осадок выпадают зелёные кристаллы вещества состава CrCl3⋅6H2O. При нагревании этого кристаллогидрата не получается выделить желаемый хлорид хрома (III) CrCl3, но происходит образование тёмно‑зелёного оксида B, газа C и воды.
Запишите формулы этих веществ.
B
C
Запишите символ элемента D, который также является соседом по подгруппе элемента A и хрома и обладает схожими с ними химическими свойствами.
Задание 12. Моль количество структурных элементов в системе, равное числу Авогадро (6.02⋅1023 моль−1). Мы с вами привыкли использовать моль для обозначения количества вещества: числа штук атомов, молекул, ионов и т.п. Вы уже могли познакомиться с молярными величинами. Например, молярная масса молекулы кислорода равна 32 г/моль. Это значит, что 32 г кислорода содержит ровно 1 моль вещества, то есть 6.02⋅1023 молекул O2.
Сколько атомов углерода содержится в бриллианте массой в один карат (0.2 г)? Основание и показатель степени округлите до целых 10. Чему равен молярный объём жидкой воды? Ответ выразите в миллилитрах, округлите до целых.
Известно, что при нормальных условиях (0 ∘C, 1 атм) 1 моль любого идеального газа занимает объём 22.4 литра. То есть 22.4 л/моль молярный объём любого идеального газа.
Сколько моль воздуха содержится в сувенирном мячике радиусом 10 см? Объём мячика можно рассчитать по формуле
V=(4π/3)⋅R3⋅R3, π=3.14. Ответ округлите до десятых.