Олимпиадное движение |
Уважаемые ребята!
С 24 сентября 2018 года начинается школьный этап Всероссийских олимпиад. Предлагаю вам интегрированные задания, с помощью которых вы сможете подготовиться (хотя бы даже и морально) к этому событию. Ответы, как обычно, оставляем в комментариях. До 20 сентября 2018 года.
9 класс.
1. Эвдиометр - прибор для определения состава газовых смесей. В зависимости от реакции, которая измеряется, прибор может иметь различное устройство.
В эвдиометре взорвали смесь 4 мл водорода с 4 мл кислорода. Какой газ останется после взрыва? Каков его объем?
2. В математике есть формула, которая связывает объем шара с его диаметром. Используя ее, химики могут рассчитать диаметр атомов различных металлов (потому, что атомы многих металлов можно представить в виде маленьких, плотно упакованных шариков).
Итак, пусть мы имеем ложку из серебра высокой пробы с плотностью 10,5 г/см3. Предложите способ расчета диаметра атома серебра, исходя из формулы, о которой шла речь выше, и закона Авогадро.
3. Геологи часто проводят химический анализ найденных горных пород в походных условиях. В одной из экспедиций были найдены образцы известняка и витерита. Предложите уравнения реакций, с помощью которых геологи могут установить состав этих минералов.
4. В приключенческих романах часто описывается ситуация, когда преступники, желая насолить честным гражданам (и полицейским), насыпают в бензобак машины сахар. В результате машина не может ехать, а вокруг, как правило, пустыня, тайга, тундра и другие малонаселенные местности. Предложите простой и эффективный способ очистки бензина от сахара в полевых условиях. Учтите, что сахар не растворяется в бензине, а присутствует в нем в виде взвеси. Полная очистка бензина отстаиванием или фильтрованием требует много времени.
5. В 19 веке уксусная кислота употреблялась барышнями в немеренном количестве, т.к. считалось, что это вещество помогает сохранить тонкую талию. Предложите метод оказания первой помощи переусердствовавшей с уксусом красавице, используя средства, не наносящие ущерба здоровью. Запишите уравнения реакций, подтверждающие ваш способ.
10 класс
1. Прочитайте отрывок из произведения С. Кинга "Кладбище домашних животных".
"Малыш тер ручками опухшую шею и дико кричал. Луис поднял его на руки и увидел раздувающуюся белую опухоль сбоку на шее. И еще что-то было на завязке детского комбинезона, что-то лохматое, слабо подергивающееся.
Елена, которая начала было успокаиваться, снова завопила.
- Пчела! Пчела!
- Луис, сделай что-нибудь! Ты можешь что-нибудь сделать?
- Сперва надо вырвать жало, - донесся сзади голос, растягивающий слова. - Точно. Сперва вырвать жало и приложить немного гашёной извести. Шишка спадёт."
В состав пчелиного яда входят ферменты, биологически активные белки, а также свободные амино- и карбоновые кислоты, жиры и другие вещества.
1. Какая карбоновая кислота, входит в состав пчелиного яда?
2. Целесообразно ли использовать гашёную известь?
3. Какие еще вещества можно использовать для той же цели?
2. Если верить легенде, Чёрное море получило свое название из-за почернения опускаемых в его пучины серебряных предметов. Это связано с тем, что на глубине 200 м морская вода содержит сероводород (продукт жизнедеятельности некоторых микроорганизмов).
В последние десятилетия по еще не вполне понятным причинам сероводород стал медленно подниматься к поверхности воды. Если этот процесс не прекратится, то Чёрное море когда-нибудь станет безжизненным.
Предложите свой способ борьбы с "наступлением" сероводорода. Подтвердите уравнениями химических реакций (если это необходимо). Оцените предложенный вами способ с экологической точки зрения.
3. Как известно, многие соли образуют кристаллогидраты и для приготовления растворов с заданной концентрацией используют именно их.
Сколько граммов кристаллогидрата Na2CO3 • 10 H2O необходимо добавить к 100 мл 7%-ного раствора карбоната натрия (плотность 1,07 г/мл), чтобы получить 14%-ный раствор?
4. Баскунчак - солёное озеро в Астраханской области. В настоящее время соль, добываемая из него, составляет примерно 80% от общей добычи соли в России. Для вывоза соли была специально построена железная дорога.
Вычислите массу 36% соляной кислоты, которую можно получить из 1 кг баскунчакской соли, если она содержит 97% хлорида натрия, 0,18% хлорида магния, 0,19% хлорида кальция, 1,10% сульфата кальция, 1,49% воды и других, не содержащих хлора примесей.
5. В одном из журналов "Химия и жизнь" за 1977 год была напечатана статья доктора А. Кона "Драконы: какими они были?". В параграфе втором, посвященном именно физиологии мифического животного, доктор Кон делает предположение, что дракон изрыгает метан, который воспламеняется при каталитическом действии губчатой платины, находящейся у него в пасти.
Предложите другие варианты объяснения извержения огня из пасти дракона. Какие газы и почему могли бы образоваться в организме этого животного, если бы оно реально существовало?
Литература.
1. Кузнецова Н.Е., Лёвкин А.Н. Химия : 9 класс: задачник для учащихся общеобразоательных учреждений. - М.: Вентана-Граф, 2018.- 128 с.
2. Леенсон И.А. Удивительная химия. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 176 с.
3. Оржековский П.А. Давыдов В.Н., Титов Н.А. Творчество учащихся на практических занятиях по химии. - М. : АРКТИ, 1999. - 152 с.
Комментарии (10 из 19)
Добавить комментарийПодведем итоги.
Комментировать9 класс.
Правильно решены задачи 1 и 4, как оказалось, они были для вас, ребята, самыми легкими.
Задачу 2 осилили только те, кто вспомнил формулу объема шара из геометрии.
В задаче 5 вы немного перепутали первую помощь при внешнем и внутреннем ожоге кислотой. При внешнем ожоге для нейтрализации, действительно, подойдёт раствор соды. При внутреннем - нет. Понадобится исключительно профессиональная врачебная помощь. Поэтому, пожалуйста, прежде, чем, самостоятельно начать лечить ваших друзей и знакомых, взвесьте все последствия этого шага.
И самой сложной оказалась задача 3. Друзья мои, ну не реагирует нерастворимая соль со щелочами! Предлагаю оставить эту задачу для рассмотрения в классе в ходе химического эксперимента.
10 класс.
Очень жаль, что десятиклассники еще не включились в работу. И некоторые ответы были принесены в тетрадях, а не оставлены в комментариях. И тем не менее.
1. В состав пчелиного яда входит муравьиная кислота, для нейтрализации которой нельзя использовать гашеную известь, т.к. это щелочь, вызывающая ожоги кожи. Можно применять для тех же целей пищевую соду.
2. Было предложено несколько вариантов избавления Чёрного моря от сероводорода: от выработки энергии на плавучих электростанциях до выведения колоний бактерий, преобразующих сероводород в воду и сульфаты.
3. Эту задачу, как и в 9 классе, предлагаю решить на уроке.
4. Составляем уравнение реакции:
NaCl + H2SO4 = HCl + NaHSO4
В 1 кг соли содержится 970 г хлорида натрия. Значит n (NaCl) = 970 : 58,5 = 16,6 моль
n (HCl) = 16,6 моль, m (HCl) = 16,6 * 36,5 = 605,9 г
m р-ра (HCl) = 605,9 : 0,36 = 1683 г
5. Задача на научное воображение. Хорошо оно сработало у Мирошниченко Влада, но комментария на сайте от него мы так и не дождались. Все спрятал в рабочей тетради. И, конечно, у Ставра Новосельцева. Его комментарий можете прочитать ниже.
Спасибо всем за участие! В октябре вас ждут новые задания и возможности проявить себя!
1)2 мл кислорода
Комментировать2)р = 10,5 г/см3
NA = 6,022 140 857(74)•1023 моль−1.
Моль — количество вещества, которое содержит NA структурных элементов, причём структурными элементами обычно являются атомы, молекулы, ионы и др. Масса 1 моля вещества (молярная масса), выраженная в граммах, численно равна его молекулярной массе, выраженной в атомных единицах массы.
V=4 πR3
3
M=108г
d?
V=108г/10,5 г/см3 V=10,3см3
10,3см3=4 * 3,14 * R3
3
R=∛10,3:3,14:4/3
R=1,3см
d= 2,7 см
3) CaCO3+2КOH=К2СО3+ Са(ОН)2
BaCO3+2КOH=К2Со3+Ва(ОН)2
4)Вода – отличный растворитель. Долго фильтровать? Можно растворить сахар. После, лишь отделить бензин от воды…
Уксусная кислота, CH3COOH, – бесцветная горючая жидкость, имеющая резкий запах. Это вещество получают путем окисления ацетальдегида, а пищевой продукт – уксуснокислым брожением этанола.
5)В первую очередь следует хорошо прополоскать ротовую полость без заглатывания воды.
Также неотложная помощь включает зондовое промывание желудка. Для этого используют 8-10 литров холодной воды. Даже наличие кровяных примесей в промывных водах не должно стать противопоказанием к проведению этой процедуры. В первые часы после отравления большие сосуды желудка не поражаются, а потому опасного кровотечения быть не может.
При отравлении уксусной кислотой категорически нельзя вызывать рвоту. Для нейтрализации этого вещества первая помощь предполагает использование альмагеля и жженой магнезии. Перед тем как промывать желудок, проводится обезболивание с помощью анальгетиков. Зонд необходимо смазать вазелиновым маслом.
Если под рукой отсутствуют необходимые лекарственные вещества, до того как прибыла скорая помощь, пострадавшему можно дать лед и несколько глотков подсолнечного масла. Также первая помощь может заключаться в употреблении пострадавшим смеси из яиц и молока. Вполне допустимо использовать состав из воды с молоком, которые смешивают в равных пропорциях, или смесь из яичных белков и воды – для ее приготовления 4 белка нужно смешать с 1 литром воды.
Самыми ценными при отравлении уксусной кислотой являются первые два часа. Неотложная помощь, которая включает промывание, должна быть оказана именно в этот период. Через 120 минут произойдет настолько сильный отек слизистых оболочек, что оказать человеку помощь будет достаточно сложно.
Ни в коем случае нельзя использовать для промывания раствор соды. При взаимодействии кислоты и щелочи происходит химическая реакция, в ходе которой вырабатывается вода и углекислый газ. Образование подобного состава внутри желудка чревато летальным исходом.
2CH3COOH+MgCO3 (CH3COO)2Mg + H2O + CO2 – нейтрализация женной магнезией
Совершенно другое мнение о первой помощи при отравлении уксусной кислотой. Совсем скоро узнаем, как будет правильно. Следите за новостями )))
1)При синтезе воды два объёма водорода соединяются с одним объёмом кислорода
Комментироватьответ: 2мл кислорода
2)V=пd^3/6 формула объема атома
1моль(Ag)= 108г
кол-во моль в 1см^3 = 10,5 г:108 г/моль = 0.097 моль
кол-во атомов в 1см^3 = 0,097 x 6,02 x 10^23 = 5,84 x 10^22
V= 0,74 см^3/5.84 x 10^22= 1.27 x 10^-23 см^3
d = 3 x 10^-8 см, или 0,3 нм
ответ: 0,3 нм
4)хорошо размешали бензин с подогретой водой, сахар в воде растворился, а потом все это быстренько отстоялось: бензин скопился наверху, сахарный сироп внизу
в емкости у самого дна маленькую дырочку проковырять. вода стечет, а как бензин начнет выливаться, дырку заткнуть и использовать бензин по назначению.
5) с помощью нашатырного спирта разведенного в воде
CH3COOH + NH3*H2O → CH3COONH4 + H2O
Про нашатырный спирт - хорошо. Что-то новое.
1)Водород реагирует с кислородом как 2:1 (2 V водорода: 1 объему кислорода) Водород при взаимодействии с кислородом полностью исчезает, соотвественно после взрыва объём кислорода становится 2 мл
Комментировать2H2+O2= 2H2O
4) Полагаю, нужно долить некоторое количество воды, для того, чтобы растворить сахар (сахар хорошо растворяется в воде) Затем из-за того, что плотность воды и бензина отличается (бензин легче, поэтому он будет сверху) нужно отлить раствор сахар+ вода, а бензин залить в бензобак.
5) Нужно нейтрализовать уксусную кислоту: CH3COOH+NaHCO3(пищевая сода)= CH3COONa+H2O+CO2
Что мне нравится во всем этом - отличное знание закона объемных отношений.
4. Ответ 1688,5 г 36%-ой соляной кислоты.
Комментировать5.Я как-то смотрел фильм документальный про драконов и там была забавная гипотеза по поводу драконов и, в частности, относительно устройства их огнедышащей железы, работающей на нефти. Откуда драконы ее могли брать? “Ответ” – драконы могли ее осторожно втягивать в себя с поверхности луж у открытых месторождений. Сгорая в огнедышащей железе, нефть согревала воздух, который наполнял пустоты драконьего тела, благодаря чему дракон взмывал вверх наподобие монгольфьера. Но в случае опасности дракон успешно использовал огнедышащую железу как огнемет. Кому-то устройство огнедышащей железы может показаться сомнительным, но мне понравилась сама идея, как-нибудь сам попробую в рот нефти набрать :D. P.s- Спасибо за крутые задания, мне понравилось.
Ура, товарищи, первый представитель 10 естественнонаучного класса! Дождались )))
1) 2Н2+О2=2Н2О
КомментироватьВ этом случае водород используется полностью и в результате, после взрыва, останется 2мл кислорода, так как водорода в 2 раза больше, чем кислорода(по уравнению реакции).
3) СaCO3 - известняк, BaCO3 - витерит.
Геологи могут установить состав этих минералов, с помощью их нагревания:
CaCO3=CaO+CO2↑ (реакция разложения) - CaO-56%, CO2-44%(известняк включает также примеси глинистых минералов, кварца, доломита).
BaCO3=BaO+CO2↑ (реакция разложения) - BaO-77,7%, CO2-22,3%.
4) Необходимо вылить из бензобака некоторое количество бензина, долить туда воду и перемешать. Сахар хорошо растворяется в воде, но плохо в бензине. Вода обладает большей плотностью, чем бензин, поэтому вода с растворённым в ней сахаром окажется на дне бензобака, а бензин наверху. И затем необходимо слить данный водный раствор и останется чистый бензин.
5) Чтобы помочь девушке, необходимо использовать пищевую соду:
NaHCo3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑ - реакция нейтрализации.