Химия (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2024-2025 год)

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024 г.

Пригласительный этап. 10 класс. Критерии оценивания

Задания №13-14.

Доктор Медуница из Зелёного города рассказала жителям Зелёного города о

том, как приготовленный ею из лишайников индикатор - лакмус - меняет цвет

в зависимости от среды раствора. После лекции она решила проверить,

насколько усвоен материал, и, конечно же, выбрала для проведения контроля

Незнайку. Ему было поручено установить соответствие между названием соли

и цветом, который приобретает лакмус в водном растворе этой соли.

Вот что он написал:

 Сульфид калия - жёлтый

 Карбонат натрия - синий

 Нитрат цинка - розовый

 Хлорид аммония - синий

 Нитрат алюминия - зелёный

Сколько ошибок допустил Незнайка в этой проверочной работе?

Ответ: 3

Точное совпадение ответа - 1 балл

Решение.

Лакмус - природный индикатор, приобретающий в кислой среде розовую

окраску, в щелочной - синюю, а в нейтральной - фиолетовую. Жёлтая и

зелёная окраска для лакмуса нехарактерны - эти ответы явно ошибочны.

Рассмотрим уравнения гидролиза остальных веществ (ниже будут приведены

только уравнения основных стадий гидролиза):

K₂S + H₂O = KOH + KHS

S^2- + H₂O = HS^- + OH^-

Среда щелочная, лакмус синий.

Na₂CO₃ + H₂O = NaHCO₃+ NaOH

CO_32- + H₂O = HCO_3- + OH^-

Среда щелочная, лакмус синий.

Zn(NO₃)₂ + H₂O = ZnOHNO₃ + HNO₃

Zn²⁺ + H₂O = ZnOH⁺ + H⁺

Среда кислая, лакмус розовый.

NH₄Cl + H₂O = NH₃· H₂O + HCl

NH₄₊ + H₂O = NH₃· H₂O + H⁺

Среда кислая, лакмус розовый.

Al(NO₃)₃ + H₂O = AlOH(NO₃)₂ + HNO₃

Al³⁺ + H₂O = AlOH²⁺ + H⁺

Среда кислая, лакмус розовый.

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024 г.

Пригласительный этап. 10 класс. Критерии оценивания

Задание №14.

Помогите ему исправить неверные ответы и установите соответствие между

названием соли и цветом лакмуса в её водном растворе.

Ответ:

Сульфид калия

Синий

Карбонат натрия

Синий

Нитрат цинка

Розовый

Хлорид аммония

Розовый

Нитрат алюминия

Розовый

За каждую верную пару - 1 балл. Всего - 5 баллов.

Решение.

Обратите внимание: точно такие же изменения окраски характерны для

медуницы лекарственной. Розовые в начале цветения венчики её цветков со

временем меняют окраску на синюю из-за изменения кислотности

внутриклеточной жидкости.

Максимальный балл за задания №13-14 - 6

Задание №15.

В молекуле алкана X число атомов водорода в 2.22 раза больше числа атомов

углерода. Известно, что алкан X имеет четвертичный атом углерода, а при

хлорировании на свету он может образовать

5 монохлорпроизводных,

являющихся структурными изомерами. Выберите название алкана,

соответствующего условию задачи.

Ответ:

o 3,5-диметилгептан

o 2,2,3-триметилпентан

o 2,2,3-триметилбутан

o 4,4-диметилгептан

 2,2,5 -триметилгексан

Точное совпадение ответа - 4 балла

Максимальный балл за задание - 4

Решение.

Рассчитаем состав неизвестного алкана. В его молекуле число атомов водорода

в 2.22 раза больше числа атомов углерода. Учитывая, что общая формула

алканов С_nH_2n+2, x =²ⁿ⁺² = 2.22, откуда n = 9, то есть неизвестный алкан -

это один из изомеров нонана.

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024 г.

Пригласительный этап. 10 класс. Критерии оценивания

Изобразим структуры алканов, представленных в вариантах ответов:

3,5-диметилгептан

2,2,3-триметилпентан

2,2,3-триметилбутан

4,4-диметилгептан

2,2,5-триметилгексан

Из них состав С₉Н₂₀ имеют структуры 1, 4 и 5, а четвертичный атом углерода

есть только в структурах 4 и 5. 4,4-Диметилгептан имеет 4 типа структурно

неэквивалентных атомов водорода, а 2,2,5-триметилгексан - 5. Следовательно,

именно 2,2,5-триметилгексан может образовать 5 монохлорпроизводных,

являющихся структурными изомерами. Их структуры:

Задания №16-19.

Жёлто-зелёный газ B, полученный электролизом раствора соли A, пропустили

через водный раствор едкого кали на холоде, при этом образовался раствор

смеси веществ A и C. Полученный раствор нагревали при 80 ℃, после чего

испарили воду при небольшом нагревании. При этом вещество C превратилось

в D, а количество вещества A увеличилось. Полученную смесь веществ A и D

прокалили при температуре 500 ℃. В качестве твёрдого продукта было

получено только вещество A. Запишите молярные массы веществ A - D. Ответ

выразите в г/моль, округлите до десятых.

Молярная масса вещества А…

Ответ: засчитывается в диапазоне [74.5; 74.6]

Точное совпадение ответа - 1 балл

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024 г.

Пригласительный этап. 10 класс. Критерии оценивания

Задание №17.

Молярная масса вещества B…

Ответ: засчитывается в диапазоне [70.9; 71.0]

Точное совпадение ответа - 1 балл

Задание №18.

Молярная масса вещества C…

Ответ: 90.5

Точное совпадение ответа - 1 балл

Задание №19.

Молярная масса вещества D…

Ответ: 122.5

Точное совпадение ответа - 1 балл

Решение.

Упоминание жёлто-зелёного газа В, пропускаемого на холоде через раствор

щелочи, наводит на мысль о том, что этот газ - хлор. Он может быть получен

электролизом водного раствора KCl (A). Тогда при пропускании хлора через

раствор щёлочи на холоде будет получена смесь KCl (А) и KClO (С).

Нагревание этой смеси при

℃ приведёт к диспропорционированию

гипохлорита - при этом будет получена смесь KCl (А) и KClO3 (D).

Дальнейшее прокаливание при 500 ℃ никак не повлияет на имеющийся KCl,

тогда как хлорат калия разложится на кислород и хлорид калия. Тогда

молярные массы веществ составят: 74.5 г/моль (А), 70.9 г/моль (В), 90.5 г/моль

2KCl + 2H₂O = 2KOH + 2H₂ + Cl₂

Cl₂ + 2KOH = KCl + 2KClO + H₂O

3KClO = KClO₃ + 2KCl

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂

Максимальный балл за задания №16-19 - 4

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024 г.

Пригласительный этап. 10 класс. Критерии оценивания

Задания №20-21.

Смешали 10 граммов уксусной кислоты и 10 граммов н-бутилового спирта

и прокипятили с каплей серной кислоты. В результате из реакционной смеси

выделили 10 граммов органического вещества с фруктовым запахом.

Какое вещество было получено?

Ответ:

o Этиловый эфир бутановой кислоты

 Бутилацетат

o Бутиловый эфир бутановой кислоты

o Этилацетат

o Бутен-1

o Уксусный ангидрид

Точное совпадение ответа - 2 балла

Решение.

В реакции карбоновой кислоты со спиртом образуется сложный эфир,

в данном случае - бутилацетат (бутиловый эфир уксусной кислоты). Кроме

того, в задаче сказано, что был получен продукт с фруктовым запахом,

а именно так пахнут многие сложные эфиры, образованные спиртами с более

чем тремя атомами углерода.

Рассчитаем практический выход бутилацетата. Молярная масса уксусной

кислоты: 60 г/моль.

Количество вещества уксусной кислоты: n = 10 ÷ 60 = 0.167 моль.

Молярная масса бутилового спирта: 74 г/моль.

Количество вещества бутилового спирта: n = 10 ÷ 74 = 0.135 моль.

Спирт в недостатке, поэтому расчёт ведем по нему. Тогда максимально

возможное количество вещества сложного эфира должно быть 0.135 моль.

Молярная масса бутилацетата: 116 г/моль.

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024 г.

Пригласительный этап. 10 класс. Критерии оценивания

Задание №21.

Определите выход этого продукта. Ответ выразите в процентах, округлите

до целых.

Ответ: 64

Точное совпадение ответа - 3 балла

Решение.

Максимально возможная масса бутилацетата: m = 0.135·116 = 15.7 (г).

Выход продукта: ɳ = ^{100 % ·10} ≈ 64 %.

15.7

Максимальный балл за задания №20-21 - 5

Задание №22.

В каталитической грелке происходит беспламенное сгорание паров жидкого

органического топлива на поверхности мелкораздробленной платины

(катализатора). В быту обычно используют грелки с объёмом резервуара

для жидкого топлива от 15 до 30 мл, одного заряда хватает на 10-18 часов

непрерывной работы.

Изучите справочные данные:

Плотность, г/мл

Стандартная образования, кДж/моль

Циклогексан

0.7739

156.23

Октан

0.6982

249.95

Углекислый газ

393.51

Водяной пар

241.81

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024 г.

Пригласительный этап. 10 класс. Критерии оценивания

Какое количество теплоты выделится за всё время работы грелки,

заправленной 25 мл циклогексана либо октана? В ответ запишите наибольшее

из рассчитанных по справочным данным значений, округлите до целых.

Ответ: засчитывается в диапазоне [832; 848]

Точное совпадение ответа - 5 балла

Решение.

Термохимические уравнения сгорания жидких топлив:

C₆H₁₂ (ж.) + 9O₂ (г.) = 6CO₂ (г.) + 6H₂O (г.) + Q₃,

Q₃ = 6 · Q_f(CO₂) + 6 · Q_f(H₂O) - Q_f(циклогексан) = 3655.69 кДж/(моль топлива)

C₈H₁₈ (ж.) + ²⁵O2 (г.) = 8CO2 (г.) + 9H2O (г.) + Q4,

Q₄ = 8 · Q_f(CO₂) + 9 · Q_f(H₂O) - Q_f(октан) = 5074.42 кДж/(моль топлива)

C₆H₁₄ (ж.) + ¹⁹O2 (г.) = 6CO2 (г.) + 7H2O (г.) + Q1,

Q₁ = 6 · Q_f(CO₂) + 7 · Q_f(H₂O) - Q_f(гексан) = 3854.91 кДж/(моль топлива);

C₇H₁₆ (ж.) + 11O₂ (г.) = 7CO₂ (г.) + 8H₂O (г.) + Q₂,

Q₂ = 7 · Q_f(CO₂) + 8 · Q_f(H₂O) - Q_f(гептан) = 4464.51 кДж/(моль топлива)

Молярный объём V_m может быть найден по формуле:

V_m = ^V = m · M = M,

ρ · m

где M и ρ - молярная масса и плотность жидкого топлива.

Удельная (на единицу объёма жидкого топлива) теплота сгорания равна

отношению Q_i ÷ V_m.

Количество теплоты, выделившейся при сгорании V = 25 мл жидкого топлива,

равно:

Q = V · Qi = ρ · V · Qi

V_m

Результаты расчётов приведены в таблице.

Плотность,

Теплота образования,

Ответ,

г/мл

кДж/моль

г/моль

кДж

Октан

0.6982

249.95

114.23

775

Циклогексан

0.7739

156.23

84.16

840

Гексан

0.6548

198.82

86.18

732

Гептан

0.6795

224.54

100.21

757

Углекислый газ

393.51

Водяной пар

241.81

Наибольшее значение теплоты для пары октан-циклогексан будет равно

840 кДж (циклогексан), а для пары гексан-гептан - 757 кДж (гептан).

Максимальный балл за работу - 53.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

ХИМИЯ. 2024-2025 уч. г.

ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС

Максимальный балл за работу - 100.

Задача 1 (1-3)

Чебурашка и Крокодил Гена играли в химические загадки. Чебурашка думал,

думал и наконец придумал целых три:

1. Тёмно-бурая летучая жидкость с резким неприятным запахом.

2. Лёгкий газ, взрывающийся в смеси с кислородом.

3. 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.

Ответы:

__________________________________________

Задача 2 (4-9)

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.

Решите кроссворд.

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

По вертикали:

2. В порции воздуха, содержащей

100 молекул, можно найти около

21 молекулы, составленной из атомов этого химического элемента.

Ответ:

__________________________________________

4. В той же порции воздуха можно найти около 78 молекул, составленных

из атомов этого химического элемента.

Ответ:

__________________________________________

6. Образует крайне реакционноспособное газообразное простое вещество. При

комнатной температуре в нём сгорают уголь, сера, стальная вата и даже вода!

Ответ:

__________________________________________

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.

Ответ:

__________________________________________

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.

Ответ:

__________________________________________

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.

Ответ:

__________________________________________

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

Задача 3 (10-15)

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, a_i= a_i-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.

10. Чему равен знаменатель упомянутой прогрессии?

Ответ:

__________________________________________

11-15. Запишите формулы газов X₁ - X₅.

Ответ:

11.

X₁

12.

X₂

13.

X₃

14.

X₄

15.

X₅

Задача 4 (16-21)

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?

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

16. Метано-этановый дождь на Титане

Физическое явление

Химическое явление

17. Взрыв сверхновой - финал жизненного цикла звезды

Физическое явление

Химическое явление

18. Разогревание пищи в микроволновке

Физическое явление

Химическое явление

19. Растворение железного гвоздя в соляной кислоте

Физическое явление

Химическое явление

20. Прокисание молока

Физическое явление

Химическое явление

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

21. Взрыв гремучего газа - смеси водорода и кислорода 2 : 1

Физическое явление

Химическое явление

Задача 5 (22-23)

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 (T_кип = -196 ℃) и кислорода (T_кип = -183 ℃).

Молекулы азота и кислорода можно представить как соприкасающиеся шарики

(атомы), межатомное расстояние между центрами шариков (ядер атомов) равно

0.121 нм для O₂ и 0.109 нм для N₂.

Примечание: 1 нм = 10^-9 м.

22. Каким из компонентов воздуха при перегонке обогащается газовая фаза?

Ответ:

o Азотом

o Кислородом

23. Определите межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II). Ответ

выразите в нанометрах, округлите до тысячных.

Ответ:

__________________________________________

Задача 6 (24-25)

При длительном пропускании сероводорода H₂S через ацетон C₃H₆O

образуется маслообразное вещество без запаха

- тритиоацетон. 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

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

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.

24. Определите массовую долю серы в тиоацетоне. Ответ выразите в процентах,

округлите до целых.

Ответ:

__________________________________________

25. Сколько тиоацетона можно получить из 100 граммов тритиоацетона?

Ответ выразите в граммах, округлите до целых.

Ответ:

__________________________________________

Задача 7 (26)

Установите соответствие между символами элементов и телами и веществами,

в которых эти элементы содержатся.

Ответ:

Воздух, аммиак, азид лития

Рыцарский меч, танк, чугун

Уголь, метан, бриллиант

Пирит, сероводород, сульфид углерода (IV)

Вода, земная кора, человек

Негашёная известь, гашёная известь, флюорит

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

Задача 8 (27)

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 - X_6.

Ответ:

X₁

H₂

X₂

N₂O

X₃

NO₂

X₄

N₂

X₅

X₆

NH₄NO₃

Задача 9 (28-29)

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.

28. Определите плотность свежеприготовленного бродильного раствора.

Ответ выразите в г/мл, округлите до тысячных.

Ответ:

__________________________________________

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

29. 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.

Ответ:

__________________________________________

Задача 10 (30-31)

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.

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

30. Запишите русское название элемента, символ которого изображён

в примере выше.

Ответ:

__________________________________________

31. Для элементов из набора Э₁ - Э₇ известно:

1. Среди элементов Э₁ - Э₇ всего 3 металла.

2. Элементы Э₂, Э₇, Э₅ находятся в третьем периоде ПС.

3. Элементы Э₁ - Э₃ находятся в III группе ПС, а элементы Э₄ - Э₆

в V группе ПС.

4. Элементы Э₁ - Э₃ находятся в соседних клетках ПС, как и элементы

Э₄ - Э₆.

Запишите символ химического элемента X.

Ответ:

__________________________________________

Задача 11 (32-35)

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.

32. Запишите символ элемента A.

Ответ:

__________________________________________

33-34. 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 веществ B и C.

Ответ:

33. B -

__________________________________________

34. С -

__________________________________________

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

35. Запишите символ элемента D, который также является соседом по

подгруппе элемента A и хрома и обладает схожими с ними химическими

свойствами.

Ответ:

__________________________________________

Задача 12 (36-38)

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.

36. Сколько атомов углерода содержится в бриллианте массой в один карат

(0.2 г)? Основание и показатель степени округлите до целых.

Ответ:

__________________________________________

37. Чему равен молярный объём жидкой воды? Ответ выразите в миллилитрах,

округлите до целых.

Ответ:

__________________________________________

38. Известно, что при нормальных условиях (0 ℃, 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) ⋅ R³, π = 3.14.

Ответ округлите до десятых.

Ответ:

__________________________________________

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

ХИМИЯ. 2024-2025 уч. г.

ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС

Максимальный балл за работу - 100.

Задача 1 (1-3)

Чебурашка и Крокодил Гена играли в химические загадки. Чебурашка думал,

думал и наконец придумал целых три:

1. Тёмно-бурая летучая жидкость с резким неприятным запахом.

2. Лёгкий газ, взрывающийся в смеси с кислородом.

3. 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.

Ответы:

1. Br

2. H

3. C

За каждый верный ответ - 2 балла

Максимальный балл за задания № 1-3 - 6

Решение.

Жидкие простые вещества при комнатной температуре - бром и ртуть, только

бром обладает неприятным запахом белизны и тёмно-бурым цветом. Формула

воды - H₂O, значит второй элемент - водород. Речь идёт о бриллиантах,

графите в карандашах и угле, сгораемом при жарке шашлыка. Все эти

вещества содержат в своём составе углерод.

Задача 2 (4-9)

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.

Решите кроссворд.

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

По вертикали:

2. В порции воздуха, содержащей

100 молекул, можно найти около

21 молекулы, составленной из атомов этого химического элемента.

Ответ: кислород

4. В той же порции воздуха можно найти около 78 молекул, составленных

из атомов этого химического элемента.

Ответ: азот

6. Образует крайне реакционноспособное газообразное простое вещество. При

комнатной температуре в нём сгорают уголь, сера, стальная вата и даже вода!

Ответ: фтор

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.

Ответ: бор

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.

Ответ: сера

5. Благодаря своей способности светиться в темноте при окислении на воздухе

элемент и его простое вещество получили название от греческих слов «свет»

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

и «несу». Примечательно, что этот элемент образует несколько простых

веществ, из которых в темноте светится только белое простое вещество.

Ответ: фосфор

За каждое верное слово в кроссворде - 2 балла

Максимальный балл за задания № 4-9 - 12

Решение.

Воздух является газом, также указано, что третий элемент тоже представляет

собой газ. Значит первые

3 элемента образуют газообразные простые

вещества. Их все можно без труда перечислить: H₂, O₂, O₃, N₂, F₂, Cl₂ и

благородные газы. Воздух в основном состоит из азота и кислорода, причём

азот преобладает, значит 2) - кислород, 4) - азот. Простое вещество элемента

6) должно быть окислителем и способным окислять кислород в составе воды,

на эту роль подходит только фтор. Хлор тоже способен медленно окислять

воду, особенно при стоянии его раствора на свету, но этот процесс нельзя

назвать горением. В быту часто можно услышать название леса - сосновый

бор. Столь древним неметаллом может быть только сера, которая начала

широко применяться человеком ещё до нашей эры. Белое простое вещество,

которое светится в темноте - белый фосфор.

Задача 3 (10-15)

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, a_i= a_i-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.

10. Чему равен знаменатель упомянутой прогрессии?

Ответ: 2

Точное совпадение ответа - 1 балл

Решение.

Знаменатель прогрессии равен 16 ÷ 8 = 2.

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

11-15. Запишите формулы газов X₁ - X₅.

Ответ:

11.

X₁

H₂

12.

X₂

13.

X₃

O₂

14.

X₄

SO₂

15.

X₅

За каждый верный ответ - 1 балл

Максимальный балл за задания № 10-15 - 6

Решение.

Самый лёгкий из существующих газов - это водород, следом идёт гелий

с молярной массой 4 г/моль. Молярная масса X₃ равна 16 ∙ 2 = 32 г/моль, что

соответствует кислороду. M(X₄) = 32 ∙ 2 = 64 г/моль и его запах знаком

каждому, кто когда-либо зажигал обычную спичку, это запах сернистого газа

SO₂. Некий газ с молярной массой 128 г/моль разлагается с образованием

фиолетовых паров и водорода, значит он содержит иод и водород, что отлично

подходит под HI.

Задача 4 (16-21)

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?

16. Метано-этановый дождь на Титане



Физическое явление

Химическое явление

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

17. Взрыв сверхновой - финал жизненного цикла звезды



Физическое явление

Химическое явление

18. Разогревание пищи в микроволновке



Физическое явление

Химическое явление

19. Растворение железного гвоздя в соляной кислоте

Физическое явление



Химическое явление

20. Прокисание молока

Физическое явление



Химическое явление

21. Взрыв гремучего газа - смеси водорода и кислорода 2 : 1

Физическое явление



Химическое явление

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

За каждый верный ответ - 1 балл

Максимальный балл за задания № 16-21 - 6

Решение.

В процессе образования дождевых капель из облаков не происходит

химических реакций, поэтому это физическое явление. Звёздное вещество

представляет собой плазму из ядер и электронов, поэтому там никак не могут

протекать химические реакции. Разогревание пищи в микроволновке является

простым нагревом, что относится к физическим явлениям. Растворение железа

в соляной кислоте приводит к образованию хлорида железа (II), прокисание

молока приводит к накоплению органических кислот в процессе

молочнокислого брожения, и также бурная реакция между водородом

и кислородом приводит к образованию воды - все три явления относятся

к химическим.

Задача 5 (22-23)

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 (T_кип = -196 ℃)

и кислорода (T_кип = -183 ℃). Молекулы азота и кислорода можно представить

как соприкасающиеся шарики (атомы), межатомное расстояние между

центрами шариков (ядер атомов) равно 0.121 нм для O₂ и 0.109 нм для N₂.

Примечание: 1 нм = 10^-9 м.

22. Каким из компонентов воздуха при перегонке обогащается газовая фаза?

Ответ:

 Азотом

o Кислородом

Точное совпадение ответа - 4 балла

Решение.

Поскольку температура кипения азота ниже, чем у кислорода, то паровая фаза

будет обогащена более легкокипящим азотом.

23. Определите межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II). Ответ

выразите в нанометрах, округлите до тысячных.

Ответ: 0.115

Точное совпадение ответа - 4 балла

Максимальный балл за задания № 22-23 - 8

Всероссийская олимпиада школьников. Химия. 2024-2025 уч. г.

Школьный этап. 8 класс

Решение.

Радиус «шарика» атома кислорода равен 0.121 ÷ 2 нм, атома азота 0.109 ÷ 2 нм.

Молекулу NO можно представить как соприкасающиеся шарики O и N, тогда

межатомное расстояние равно сумме радиусов атомов O и N и равно 0.115 нм,

что неплохо сходится с экспериментным значением около 0.109 нм.