Соросовская Олимпиада 1995 года

1.

В Сказочном Химическом Государстве (СХГ) обыватели не знают Периодического Закона, но министрами становятся химики. Кабинет министров формируется так : 10 процентов его состава назначает Главный Химик своими указами; остальных избирают обыватели - по пять человек от штата. Сколько министров в кабинете СХГ, если по конституции число штатов равно числу элементов, имеющих стабильные изотопы?

*2.

В определенных условиях при взаимодействии А и Б образуется только В. Не менее двух из этих веществ простые. Не менее двух из этих веществ жидкости при нормальных условиях. Укажите возможные тройки А, Б, В. В ответы вынесите формулу одного из В.

3.

Запишите уравнения реакций, позволяющих получить соединение хлора в максимальной степени окисления, используя в качестве исходного хлорсодержащего вещества только поваренную соль. В ответы вынесите формулу полученного вещества.

*4.

В пробирках 1, 2 и 3 находятся бесцветные водные растворы. При смешивании любых двух получается раствор, внешне не отличимый от исходных, но при смешивании всех трех образуется осадок. Что могло быть в каждой из пробирок? В ответы вынесите формулу одного из веществ, выпадающих в осадок.

5.

0.1% водный раствор поваренной соли начинает замерзать при температуре Т. При какой температуре начнет замерзать смесь равных объемов 0.2% водных растворов гидроксида натрия и серной кислоты?

6.

При сжигании смеси паров бесцветной ядовитой жидкости А с двукратным, по объему, количеством кислорода получили З6 мг воды, 89,6мл углекислого газа, 44,8 мл азота и 67,2 мл кислорода. Определите количественный состав смеси до начала реакции. Почему при добавлении солей железа к калиевой соли А происходит значительное снижение ее токсичности? Существуют ли природные водоемы, содержащие А в опасных концентрациях? В ответы вынесите формулу А.

7.

1 г неизвестного металла может полностью прореагировать как с 3,64 г, так и с 5,46 г йода. Один из йодидов можно очистить перегонкой, другой при нагревании разлагается без образования простых веществ. Назовите металл. Где он используется? Приведите уравнения описанных реакций. В ответы вынесите формулу йодида,разлагающегося при нагревании.

8.

В лаборатории имеется два образца воды с молекулярной массой 19. Первый обогащен дейтерием - (стабильным изотопом водорода 2Н, второй - стабильным изотопом кислорода ¹⁸ О. Рассчитайте с точностью 0,1% изотопный состав элементов и массовые доли различных молекул для каждого образца. Предложите способ различить образцы. В ответы вынесите массовую долю самых легких молекул в первом образце.

9.

При добавлении 1 г жидкости А к 1 л воды выделилось 394 мл бесцветного горючего газа Б и образовался раствор смеси двух веществ В и Г. Выделившийся в реакции Б может без остатка прореагировать с 1 г А с образованием 1,035 г смеси Д и Е. Нейтрализация раствора В и Г 176 мл 0,1 М серной кислоты приводит к смеси Ж и 3.
Соль 3, образующаяся в меньшем количестве, используется как удобрение. При электролизе Д в расплавленном В на аноде выделяется Б, а на катоде - чистый И. Г можно получить электролизом водного раствора Ж.
Назовите вещества А - И. Рассчитайте элементный состав А. В ответы вынесите формулу Б.

10.

Природный материал М благодоря доступности, огнестойкости и способности образовывать длинные нитевидные кристаллы широко использовались в строительстве,а также в практике химических лабораторий (мягкие несгораемые ткани, прокладки). Научные исследования последних лет показали, что М канцероген(способен вызывать рак легких), из-за чего в развитых странах применение его резко ограничили, вплоть до разрушения зданий, построенных с использованием М.
Назовите минерал М. Определите его формулу, если по данным элементарного анализа М содержит 26.3% магния, 20.2% кремния, 1.5% водорода и кислород. Перечислите примеры использования М. В ответы вынесите формулу М.

10 -й класс

*1.

Приведите структурные формулы углеводородов, для которых возможно существование только одного монохлорпроизводного и ровно четырех дихлорпроизводных. В ответы вынесите молекулярную (брутто-) формулу одного из них.

*2.

Запишите уравнения реакций, позволяющих получить исходя из простых веществ устойчивые при нормальных условиях соединения, числа электронов в молекулах которых простые числа. В ответы вынесите формулу одного из таких соединений.

*3.

В разных сосудах находятся неизвестные вещества. При приливании жидкости А в каждом из сосудов в результате химических реакций выделяется газ с плотностью 14 по водороду. Что могло быть в каждом из сосудов, если до начала эксперимента ни одно из веществ не содержалось более чем в одном сосуде.
Приведите уравнения реакций и условия, необходимые для получения высокого выхода газообразного продукта. В ответы вынесите формулу газообразного вещества из Вашего решения.

4.

В зависимости от отношения к кислотам и щелочам все металлы можно разбить на четыре группы - реагирующие с теми и другими, только с кислотой, только со щелочью и устойчивые в обоих случаях. Найдите пару кислота - щелочь (химическая формула, концентрация, температура), такую, что каждая из четырех групп не окажется пустой. Приведите уравнения протекающих реакций. В ответы вынесите название металла,не реагирующего в обоих случаях.

5.

В Сказочном Химическом Государстве (СХГ) названия штатов после гражданской войны оказались соответствующими названиям всех элементов, имеющих стабильные изотопы (остальные провозгласили независимость).
Главный Химик подписал Указ о приоритетном финансировании народного образования, по которому 90 % средств под давлением мировой общественности выделено на восстановление школ Калифорнии (разрушенных в ходе войны за независимость), а остаток средств распределен между штатами СХГ пропорционально числу электронов в атомах элементов с их названиями.
Сколько школ можно восстановить в Калифорнии, если восстановление одной школы требует миллиард дублей (денежная единица СХГ) и известно, что штат Самария получил 248 миллионов дублей.

*6.

В сосудах без этикеток находятся различные изомеры С7Н12 в виде индивидуальных чистых веществ. Приведите структурные формулы изомеров, которые Вы в состоянии различить химическими методами, если сосуды с остальными изомерами будут убраны. Приведите схему анализа. В <Ответы> вынесите максимальное число sp³-гибридизованных атомов углерода для соединения предложенного состава.

7.

При повышении температуры на 10 ^o C скорость реакции возросла в три раза. Может ли случиться, что при повышении температур на 20 ^o C (от первоначальной) скорость реакции

·        возрастет в тридцать раз?

·        возрастет в десять раз?

·        возрастет в шесть раз?

·        практически не изменится?

·        уменьшится в тридцать три раза?

В ответы вынесите последовательность из пяти слов (Да) или (Нет), каждое из которых является ответом на один из вопросов задачи.

*8.

Приведите примеры, когда все вступающие в реакцию вещества имеют запах, а все продукты реакции без запаха. В ответы вынесите формулу одного из продуктов.

9.

При гидрировании углеводорода А получили Б. Массовая доля углерода в А 93,8%, в Б - 83,3%. Приведите структурные формулы А и Б. В ответы вынесите молекулярную (брутто-) формулу А.

10.

Задача 10 для 9-го класса.

11-й класс.

1.

Приведите структурные формулы десяти устойчивых изомеров, имеющих в своем составе одновременно девять атомов водорода, восемь атомов углерода, семи-, шести- и пятичленный циклы, четвертичный атом углерода, третичную аминогруппу, цис- двойную связь и первичную гидроксильную группу.
Желательно, чтобы в предложенных вами структурах не было других функциональных групп, но если это не удается, назовите их. В ответы вынесите молекулярную (брутто-) формулу Ваших изомеров.
*2.

При полном сгорании соединения А в точно рассчитанном количестве кислорода объем газообразных продуктов реакции после приведения системы к исходной температуре Т оказывается равным объему исходной смеси А и кислорода, если Т = 250К и вдвое болъше первоначального объема, если Т = 400К. Приведите примеры А, удовлетворяющие этим условиям. В ответы вынесите формулу одного из А.

3.

В зависимости от отношения к паре кислот все металлы можно разбить на четыре группы - реагирующие с обеими, только с первой, только со второй и не реагирующие ни с одной.
Найдите две кислоты, такие, что в каждую из четырех групп можно включить по крайней мере три металла. Укажите эти металлы. Приведите уравнения протекающих реакций. В ответы вынесите название металлов, не реагирующих в обоих случаях.

*4.

В сосудах без этикеток находятся различные изомеры С6Н10O2 в виде индивидуальных чистых веществ. Приведите структурные формулы изомеров, которые Вы в состоянии различить химическими методами, если сосуды с остальными изомерами будут убраны. Предложите схему анализа. В ответы вынесите максимальное число sp³-гибридизованных атомов углерода у молекулы предложенного состава.

*5.

На исчерпывающее окисление 300 г дизамещенного гомолога бензола А потребовалось 100 г перманганата калия (окисление вели в присутствии не6ольшого избытка серной кислоты). Приведите структурные формулы возможных А и уравнение реакции окисления.
Могут ли разные А не быть изомерами? В ответы вынесите молекулярную формулу А.

6.

Имеется 40% раствор химически чистого этилового спирта в химически чистой воде. Рассматривается две пары альтернативных гипотез:

·        спирт получен брожением картофеля;

·        спирт получен гидратацией этилена, синтезированного из природного газа;

·        вода очищена трехкратной перегонкой и хроматографией;

·        вода получена при сжигании высокочистых водорода и кислорода, синтезированных электролизом воды.

Можно ли установить происхождение компонентов раствора? В ответы вынесите комбинацию двух слов (Да) или (Нет), являющихся ответами на вопросы задачи.

7.

Для полного гидролиза смеси двух сложных эфиров потребовалось 40 г 14% раствора гидроксида калия. При добавлении к такому же количеству смеси избытка аммиачного раствора оксида серебра выделилось 8,64 г осадка. Определите строение сложных эфиров и их содержание (мольные доли) в исходной смеси>.
Задача с такой формулировкой предлагалась участникам Первой соросовской олимпиады. Ответ, предложенный авторами: 40% метилформиата (мольн.), 60% метилацетата.
Не могло ли случиться, что решение не единственное и одного или обоих компонентов в смеси не было вообще? В ответы вынесите односложный ответ на вопрос задачи.

*8.

В разных сосудах находятся неизвестные вещества. При приливании жидкости А в каждом из сосудов в результате химических реакций выделяется газ с плотностью 7 по гелию. Что могло быть в каждом из сосудов, если все выделившиеся газы различны? Приведите уравнения протекающих реакций. В ответы вынесите формулу одного из выделившихcя газов.

9.

Задача 7 из 10-го класса.

10.

В столице СХГ (Сказочного Химического Государства) пущен крупнейший в мире мусоросжигающий завод. Сжигание ведется в чистом кислороде - вместо системы очистки вылетающих в трубу газов. Активисты "зеленых" требуют закрыть завод из-за токсичности его продуктов. Химики мэрии уверяют, что ни пары воды, ни углекислый газ не опасны для здоровья обывателей.
Существуют ли газообразные при нормальных условиях токсичные соединения, образующиеся при сжигании бытового мусора в кислороде? Ответ обоснуйте. Что можно сказать о токсичности заводского дыма? Напишите уравнения протекающих реакций. В ответы вынесите название одного из соединений.