Общее количество баллов-13.

Школьный этап Всероссийской олимпиады по химии

Учебный год

Задания для 11 класса (максимальный балл-53)

 

Задача 1

Х - металл серо-белого цвета, 14-ый по распространённости элемент на Земле. На данный момент известны 5 аллотропных модификаций этого металла. Часто сопутствует своему соседу по периоду в таблице Менделеева в его рудах, наиболее распространенных в земной коре, при этом имеет и самостоятельные месторождения. Соединение С хорошо известно и применяется для осветления стекла.

HNO3(р)

PbO2,

Cl2

K2O2

t°

H2SO4(к)

A B C D E

 

O2

X

HCl

KCN

KCN

C F G H

Известно, что:

1. Все соединения А – Н содержат элемент Х.

2. В сильно щелочной среде соединение Е самопроизвольно переходит в D, E и D имеют одинаковый элементный состав.

3. H – комплексное соединение, образующее кристаллогидрат синего цвета

Задания:

1. Определите элемент X и соединения A – H. Приведите уравнения указанных на схеме реакций.

2. Известно, что соль A образует несколько кристаллогидратов – J1, J2, J3. Приведите формулы этих соединений, если массовая доля X в них равна 24,66%, 22,82%, 19,85% соответственно (молярные массы для удобства округлите до целых).

3. Предложите ещё один способ превращения А в В.

Решение задачи 1:

Наиболее распространены железные руды =˃ X – кобальт или марганец. Соединение С – очевидно, оксид, который применяется для осветления стекла. Определённо не кобальт. Можно сделать вывод, что Х – марганец. (1 балл)

Реакции:

1) Mn + 2H₂SO₄ = MnSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O

2) 2MnSO₄ + 5PbO₂ + 6HNO_3(разб.) = 2HMnO₄ + 2PbSO₄ + 3Pb(NO₃)₂ + 2H₂O

3) 4HMnO₄ = 4MnO₂ + 3O₂↑ + 2H₂O

4) MnO₂ + K₂O₂ = K₂MnO₄

5) 2K₂MnO₄ + Cl₂ = 2KMnO₄ +2KCl

6) Mn + O₂ = MnO₂

7) MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ ↑+ 2H₂O

8) MnCl₂ + 2KCN = Mn(CN)₂ + 2KCl

9) Mn(CN)₂ + 4KCN = K₄[Mn(CN)₆] по 1 баллу за каждое уравнение) - 9 баллов

1. X – Mn

A – MnSO₄ B – HMnO₄ C – MnO₂ D – K₂MnO₄ E – KMnO₄ F – MnCl₂ G – Mn(CN)₂

H – K₄[Mn(CN)₆] по 0,5 баллов за вещество - 4 балла

2. Кристаллогидраты будут иметь вид MnSO₄∙nH₂O.

W(Mn) = , тогда

n =

J1:n=(55 г/моль – 0,2466∙151 г/моль)/(18 г/моль∙0,2466) 4

J1 – MnSO₄∙4H₂O 1 балл

Аналогично с J2 и J3:

J2 – MnSO₄∙5H₂O 1 балл

J3 -MnSO₄∙7H₂O 1балл

3. 2MnSO₄ + 5NaBiO₃ + 16HNO₃ = 2HMnO₄ + 5Bi(NO₃)₃ + NaNO₃ + 2Na₂SO₄ + 7H₂O 2 балла

ИТОГО 19 баллов

 

Задача 2

Предлагаем вам список препаратов, которые позиционируются в качестве лекарства от Covid-2019 в интернете:

Фармацевтическое название	Молекулярная формула и масса	Структурная формула	Информация из интернета
Хлорохин	………		Это широкодоступное лекарственное средство, которое регулярно используется с 1945 года против малярии, внекишечного амебиаза и ряда других заболеваний. Лабораторные исследования обнаружили, что данный антивирусный препарат был эффективен против коронавируса, по крайней мере, в чашке Петри. А результаты небольшого французского исследования с участием 24 пациентов, позволяют предположить, что прием «Хлорохина» может ускорить выздоровление.
Парацетамол	……….		Является широко распространённым центральным ненаркотическим анальгетиком, обладает довольно слабыми противовоспалительными свойствами. Вместе с тем при приёме больших доз может вызывать нарушения работы печени, кровеносной системы и почек[3]. Риск нарушений работы данных органов и систем увеличивается при одновременном принятии спиртного, поэтому лицам, употребляющим алкоголь, рекомендуют употреблять пониженную дозу парацетамола.
Ремдесивир	……….		Ремдесивир относится к классу противовирусных препаратов, которые ингибируют РНК-зависимую РНК-полимеразу
Авиган (Фавипиравир)	…….		противовирусный препарат, разработанный в Японии для лечения гриппа[1]. Обладает широким спектром активности против РНК-содержащих вирусов, включая вирусы гриппа, риновирус, респираторно-синцитиальный вирус, а также опасные для жизни вирусы.
Ингаверин	………….		Механизм противовирусного действия витаглутама неясен, у него отсутствует прямое вирусспецифическое действие. Интерфероногенными свойствами он также не обладает. Эффективность препарата не доказана, лекарство на его основе распространено только в России.

1. Для каждой из приведенных структур приведите молекулярную формулу и молярную массу.

2. В каждой структуре выделите по две функциональные группы и дайте им название

3. Для ингаверина напишите уравнение реакции а)с соляной кислотой б) со щелочью

Решение задачи 2

Фармацевтическое название	Молекулярная формула и масса
Хлорохин	C18H26ClN3 М=319,5 г/моль 1 балл
Парацетамол	C8H9NO2 М=151 г/моль 1 балл
Ремдесивир	C27H35N6O8P М=602г/моль 1 балл
Авиган (Фавипиравир)	C5H4FN3O2 М= 157 г/моль 1 балл
Ингаверин	C10H15N3O3 М=225г/моль 1 балл

Хлорохин

1 балл

Парацетомол

1 балл

Ремдесивир

1 балл

Авиган

1 балл

Ингаверин

1 балл

По 1 баллу за каждое уравнение

ИТОГО 12 баллов

Задача 3

X -простое вещество, название которого с древнегреческого переводится как «запах». Вещество X имеет наибольшую известную плотность. 19 грамм вещества X, реагируя с кислородом, образует вещество А (реакция 1). Вещество А - крайне токсичное соединение, летучее вещество с запахом гнилой редьки. Если же ко всему образовавшемуся А добавить избыток Х, образуется вещество В массой 44,4 грамма (реакция 2). Другим способом получения В является реакция А с монооксидом азота с выделением бурого газа (реакция 3). А, реагируя с нитритом калия в щелочном растворе, образует вещество С (реакция 4). Процентное содержание Х в С составляет 51.63%. При 200°С С разлагается, превращаясь в D (реакция 5). D, реагируя с серной кислотой, образует А и В (реакция 6).

1.Определите вещества Х, А-D.

2.Напишите реакции 1-6.

Решение задачи 3:

1. Х - Os; A - OsO₄; B - OsO₂; C - K₂OsO₄*2H₂O; D - K₂OsO₄.

2. (1) Os+2O₂=OsO₄

(2) OsO₄+Os=2OsO₂

(3) OsO₄+2NO=OsO₂+2NO₂

(4) OsO₄+KNO₂+2KOH+H2O=K₂OsO₄*2H₂O+KNO₃

(5) K₂OsO₄*2H₂O=K₂OsO₄+2H₂O при 200°С

(6) 2K₂OsO₄+2H₂SO₄=OsO₄+OsO₂+2K₂SO₄+2H2O

1.За каждое правильно написанное вещество-1 балл. Итого: 5 баллов.

2.За каждое правильное уравнение (с коэффициентами)- 1 балл. За каждое полуправильное уравнение (без или с неправильными коэффициентами)- 0.5 балла.

Итого: 6 баллов.

3.3а подтверждение состава веществ с помощью расчёта-2 балла.

Итого:2 балла.

Общее количество баллов-13.

Задача 4

Нередко медь образует соединения со степенью окисления +3. К таким соединениям относят купраты. Прокаливая гидроксид меди (II) с пероксодисульфатом калия (W(K)=28,89%) (реакция 1), получили гранатово-красный кристаллический порошок А (W(O)= 27,12%), который под действием щелочи превращается в купрат металла Х (W(O)=37,54%, содержит 4 атома кислорода). (реакция 2)

1. Вычислите формулу купрата металла Х

2. Напишите уравнения реакций 1 и 2

3. Напишите уравнение реакции металла Х с его гидрооксидом

Решение задачи 4

1. 4 атома кислорода имеют массу 64. Значит молярная масса купрата 64/0,3754=170,5 г/моль. 170,5-64-63,5= 43. Учитывая, что 4 атома кислорода несут заряд 8- медь 3+, металл щелочной 1+. Еще 4+ скорее всего приходятся на 4 атома водорода. Значит формула купрата K[Cu(OH)₄]. 3 балла

 

2. Реакция 1 2 Cu(OH)₂ + K₂S₂O₈ à Cu₂O₃ + K₂S₂O₇ +2H₂O 2 балла

Реакция 2 Cu₂O₃ + 2 КОН + 3 H₂O à 2 K[Cu(OH)₄] 2 балла

 

4. KOH + K = K₂O + H₂ 2 балла

ИТОГО 9 баллов