Задание 1.
«Магическое число семь»
Человечество давно питает особое пристрастие к числу семь. В древности существовало семь чудес света и семь царств. Какое значение имело число «семь» в алхимии?
Алхимики считали, что в природе существует только семь металлов по числу известных в то время планет и что эти металлы связаны со средой обитания человека, его душевным состоянием, днем недели и космосом. Поэтому металлы имели названия планет, которые приведены в таблице.
Таблица. Алхимические обозначения металлов.
|
|
Металл |
Планета |
День недели |
|
1. |
Золото |
Меркурий |
Суббота |
|
2. |
Серебро |
Марс |
Четверг |
|
3. |
Железо |
Солнце |
Вторник |
|
4. |
Ртуть |
Юпитер |
Понедельник |
|
5. |
Олово |
Сатурн |
Воскресенье |
|
6. |
Медь |
Луна |
Пятница |
|
7. |
Свинец |
Венера |
Среда |
Подберите каждому металлу (колонка 1) соответствующую планету (колонка 2) и день недели (колонка 3), с которым связано название планеты (колонка 2).
Количество баллов –10
Ответ:
|
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
|
1) Золото – Солнце (1,3); воскресенье (5). |
1
|
|
2) Серебро – Луна (2,6); понедельник (4). |
1 |
|
3) Железо - Марс (3,2); вторник (3). |
1 |
|
4) Ртуть – Меркурий (4,1); среда (7). |
1 |
|
5) Олово – Юпитер (5,4); четверг (2). |
1 |
|
6) Медь – Венера (6,7); пятница (6). |
1 |
|
7) Свинец Сатурн (7,5) суббота (1). |
1 |
|
За правильные дни недели с понедельника по субботу по 0,4балла |
2,4 |
|
За правильное указание (1,3) воскресенье (5) |
0,6 |
|
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
|
Максимальный балл |
10 |
Задание 2.
«Распознай!»
Назовите вещества А, В и С, если известно, что они вступают в реакции, описываемые следующими схемами:
1) А + H2 ? В
2) А + Н2О ? В + С
3) А + Н2О + SO2 ? В + …
свет
4) С ? В + …
Напишите полные уравнения реакций.
Количество баллов –10
Ответ:
|
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
|
«А» - Сl2; «В» - HCl; «С» - HClO |
3
|
|
1) Cl2 + H2 ? 2НCl
|
1 |
|
2) Cl2 + Н2О ? HCl + HСlO
|
2 |
|
3) Cl2 + 2Н2О + SO2 ? 2HCl + H2SO4
|
2 |
|
свет 4) 2HClO ? 2HCl + O2
|
2 |
|
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
|
Максимальный балл |
10 |
Задание 3.
«Химическое отбеливание»
Медные и серебряные изделия на воздухе темнеют. Воздух - сложная смесь газов, где, кроме кислорода и азота, есть углекислый газ СО2, пары воды и небольшая примесь сероводорода Н2S. Они вызывают образование на поверхности медных изделий веществ А и В. На поверхности серебряных изделий образуется тонкий слой вещества С. Вещество В и С – это соли одной и той же кислоты. Чтобы удалить черноту, поверхность медного изделия протирают тампоном, смоченным в нашатырном спирте – 5%-ом водном растворе аммиака. Для чистки серебряного изделия его заливают горячим водным раствором карбоната натрия, добавляют гранулы цинка и выдерживают в течение нескольких часов.
1. Определите вещества А, В и С, которые вызывают почернение медных и серебряных изделий.
2. Составьте уравнения реакций образования веществ А, В и С.
3. Напишите уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий.
4. Рассчитайте объем 5%-ного водного раствора аммиака (плотность 977г/л), который необходим для химического растворения 0,05кг вещества А.
5. Сколько цинка потребуется для «химического отбеливания» 40см2 поверхности серебряных изделий, если содержание вещества С составляет 0,02г/см2?
Количество баллов –10
Ответ:
|
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
|
1) Вещество «А» - CuO; вещество «В» - CuS; вещество «С» - Аg2S За каждое вещество по 0,5 баллов |
1,5
|
|
2) Составим уравнения реакций образования веществ «А», «В» и»С»: 2Cu + O2 = 2CuO 2Cu + 2Н2S + O2 = 2CuS + 2Н2О 4Аg + 2Н2S + O2 = 2Аg2S + 2Н2О |
0,5 1 1 |
|
3)Уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий: CuO + 4NH3 + H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 Аg2S + Zn + 3Na2CO3 + 4Н2О = 2Ag + Na2[Zn(OH)4] + NaHS + 3NaHCO3 |
1 2 |
|
4)Найдем количества веществ «А» - CuO и NH3;массу раствора аммиака и его объем: n(CuO) = 50г : 80г/моль = 0,625моль n(NH3) = 4n(CuO) = 4 ? 0,625моль = 2,5моль. Масса аммиака равна: m(NH3) = 2,5моль ? 17г/моль = 42,5г. Масса раствора аммиака и его объем: M(раствора) = 42,5г : 0,05 = 850г; V(раствора) = 850г : 977г/л = 0,870л. |
0,5 0,5
0,5 |
|
5) Рассчитаем массу серебряного изделия: m(изделия) = 0,02г/см2 ? 40см2 = 0,8г. Найдем количества вещества Аg2S и Zn : n(Аg2S) = 0,8г : 248г/моль = 0.003226моль n(Zn) = 0,003226г/моль; m(Zn) = 0,003226моль ? 65г/моль = 0,21г. |
0,5
0,5 0,5 |
|
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
|
Максимальный балл |
10 |
Задание 4.
«Чист ли воздух?»
Воздух, загрязненный сероводородом, в течение пяти часов пропускали со скоростью 10 л/с через концентрированный раствор гидроксида натрия, а потом добавили к этому раствору йодную воду до ее обесцвечивания. Выпавший желтый осадок взвесили и установили, что его масса составляет 0,32г. Соответствует ли анализируемый воздух санитарным нормам, если предельно допустимая среднесуточная концентрация (ПДКСС) сероводорода в воздухе на уровне 0,008 мг/м3? Какой вывод можно сделать по полученным данным?
Количество баллов –10
Ответ:
|
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
|
1) Составим уравнение реакции: Н2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O Na2S + J2 = S? + 2NaJ |
4 |
|
2) Найдем количество вещества серы: n(S) =0,32г : 32г/моль = 0,01моль |
1 |
|
3) n(S) = n(Na2S) = n(H2S) = 0,01моль; m(Н2S) = 0,01г ? 34г/моль = 0,34г. |
1 |
|
4) Найдем объем воздуха, пропущенного через раствор NaOH: V(воздуха) = 10л/с ? 3600 с/ч ? 5ч = 180м3. |
2
|
|
Для сравнения полученных данных со значением ПДКСС необходимо перевести их в одинаковую размерность: m(H2S) : V(воздуха) = 0,34 ? 1000(мг) : 180(м3) = 1,89мг/м3. Вывод: 1,89мг/м3 > 0,008мг/м3, что значительно выше санитарной нормы, анализируемый воздух является опасным для окружающих. |
2 |
|
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
|
Максимальный балл |
10 |
Задание 5.
«Проведи мысленный анализ»
В склянках без этикеток находятся следующие вещества: сухие нитрат серебра, сульфид натрия, хлорид кальция; порошки серебра и алюминия, а также соляная и концентрированная азотная кислоты. В вашем распоряжении имеются вода, горелка и любое количество пробирок.
Составьте уравнения реакций и укажите признаки, по которым можно определить каждое из указанных веществ.
Количество баллов –10
Ответ:
|
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
|
1) AgNO3 + HCl = AgCl? + HNO3 белый |
1
|
|
2) CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl? + Ca(NO3)2 белый |
1 |
|
3)Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S? запах тухлых яиц |
1 |
|
4) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2? бесцветный, без запаха |
1 |
|
5) Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2? + H2O бурый, с резким запахом |
3 |
|
6) Na2S + 4HNO3 = 2NaNO3 + S? + 2NO2? + 2H2O желтый |
3 |
|
Все элементы ответа записаны неверно |
|
|
Максимальный балл |
10 |
Задание 6.
«Окрашенный раствор»
При пропускании оксида серы (IV) через раствор перманганата калия образовался раствор, в котором массовая доля серной кислоты равна 5%. Вычислите массовые доли остальных продуктов реакции в полученном растворе.
Количество баллов –10
Ответ:
|
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) |
Баллы |
|
1) Составим уравнение реакции: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 |
3 |
|
2) Найдем массу 2моль H2SO4 – m(H2SO4) = 2моль ? 98г/моль = 196г. |
1 |
|
3) Найдем массу 2моль MnSO4 – m(MnSO4) = 2моль ? 151г/моль = 302г. |
1 |
|
4) Найдем массу 1моль К2SO4 – m(К2SO4) = 1моль ? 174г/моль = 174г. |
1
|
|
5) Массовая доля каждого вещества равна: ?(в-ва) = m(в-ва) : m(р-ра). Поскольку все эти вещества находятся в одном растворе (т.е., масса раствора для них одинакова), то отношение их массовых долей равно отношению масс: ?(К2SO4) : ?(H2SO4) = m(К2SO4) : m(H2SO4) = 174 : 196; откуда ? (К2SO4) = 0,05 ? (174 : 196) = 0.04 или 4,4%. |
2 1 |
|
6) ?(MnSO4) : ?(H2SO4) = m(MnSO4) : m(H2SO4) = 302 : 196, откуда ?(MnSO4) = 0.05 ? (302:196) =0,077 или 7,7%. |
1 |
|
Все элементы ответа записаны неверно |
0 |
|
Максимальный балл |
10 |