Олимпиадные задания по химии для 9 класса

1. Красящий пигмент оранжевой краски – свинцового сурика – имеет состав Pb₃O₄

1) Какова возможная степень окисления свинца в этом соединении?
2) К какому классу химических соединений можно отнести это вещество?
3) При взаимодействии свинцового сурика с углем можно получить металлический свинец. Напишите уравнение реакции.
4) Сколько г свинца можно получить из 6,85 г сурика, если выход реакции от теоретически возможного составляет 97 %?

Ответ:  1. 1) Pb₂PbO₄ – степени окисления +2 и +4 или Pb(PbO₂)₂  Степени окисления свинца +2 и +3
2) Это свинцовая соль свинцовой (свинцовистой) кислоты
3) Pb₃O₄ + 2 C = 3 Pb + 2 CO₂
4) 6,85 г составляет 0,01 моль сурика; из него получится 0,01 моль или 6,21 г свинца. С учетом выхода 6,21 г свинца х 0,97 = 6,02 г

2. Газ А может реагировать с газами В, С, D. В случае реакции А с газами B и D образуются вещества, газообразные при комнатной температуре. В случае реакции газа А с газом С образуется жидкость. Во всех трех случаях молярная масса продукта больше молярной массы А и меньше молярной массы второго реагента. Первая реакция (с В) протекает обратимо. Если продукт реакции А+В смешать с продуктом реакции A+D, образуется твердое вещество. Напишите уравнения всех протекающих реакций, укажите условия их проведения.

Ответ: А – H₂, В – N₂, С – O₂, D – Cl₂
Реакции:
1) N₂ + 3H₂ = 2NH₃
2) 2H₂ + O₂ = 2H₂O
3) H₂ + Cl₂ = 2HCl
4) NH₃ + HCl = NH₄Cl 

3. Выберите из приведенного списка вещества, с которыми может реагировать вода. Если реакции возможны, напишите для них уравнения, укажите условия, при которых они могут протекать. Вещества: 1) KOH, 2) SО₃ , 3) CaO, 4) Mg, 5) Fe, 6) графит

Ответ: 1) Не реагирует только KOH
2) SO3 + H 2 O = H 2 SO 4 осторожно, разогрев
3) CaO + H2 O = Ca(OH) 2 осторожно, разогрев
4) Mg + 2 H2 O = Mg(OH) 2 + H 2
свежие опилки магния реагируют при комнатной температуре
5) Fe + H2 O = FeO + H 2 при нагревании до 500-700 гр. С
6) C + H2 O = CO + H 2 при температуре выше 1000 гр. С

4. Какие из ионов не могут находиться в одном растворе? Почему? Ba ²⁺; H⁺; CL^—; OH^—; SO4^2-. Ответ подтвердите ионными уравнениями. Запишите не менее двух молекулярных уравнений, соответствующих вашим сокращённым ионным уравнениям.

Ответ: 
В одном растворе не могут находиться ионы:
а) Ba²⁺ + SO₄^2-= BaSO₄ Это приводит к образованию осадка.
BaCL₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2 HCL
Ba(NO₃)₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ + 2 NaNO₃
б) Н⁺ + ОН ^— = Н₂О
HCL + NaOH = NaCL + H₂O
HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O 

5. 50 г смеси карбонатов бария и натрия растворили в избытке соляной кислоты. Добавление к полученному в результате реакций раствору избытка раствора сульфата натрия приводит к выпадению 46,6 г осадка.

Ответ: 

Уравнения протекающих реакций:

BaCO₃ + 2HCl = BaCl₂ + CO₂ + H₂O (1)

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ + H₂O (2)

BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄ + 2NaCl (3)

По массе осадка BaSO₄ и уравнениям реакций (3) и (1) определим массу BaCO₃.

По уравнению реакции (3) рассчитаем количество вещества BaCl₂:

n(BaCl₂) = n(BaSO₄) = 46,6 / 233 = 0,2 моль

По уравнению реакции (1) рассчитаем количество вещества BaCO₃ и затем его массу:

n(BaCO₃) = n(BaCl₂) = 0,2 моль [из уравнения реакции (3)]

m(BaCO₃) = 0,2 * 197 = 39,4 г

Определим массовые доли карбонатов в смеси:

w( BaCO₃) = 39,4 / 50 = 0,788 или 78,8%

w(Na₂CO₃) = 100 – 78,8 = 21,2%

Ответ: w(BaCO₃) = 78,8% w(Na₂CO₃) = 21,2%