Задание 8-1

Относительная атомная масса является величиной безразмерной.

Шел 1817 год. У министра Веймарского герцогства, поэта и философа Иоганна Гете собрались за вечерним чаем его друзья и родственники. Среди них были Иоганн Дёберейнер, профессор химии, жена сына герцога Мария Павловна – сестра русского царя Александра I и другие влиятельные лица. Дёберейнер сказал, что если все известные химические элементы сгруппировать по сходству их свойств и расположить по три в ряд по возрастанию атомных масс, то обнаружится нечто удивительное. Мария Павловна заметила: "Бог троицу любит…”

 Задание: 1. Сгруппируйте данные химические элементы по свойствам: литий, хлор, натрий, кальций, йод, бром, барий, калий, стронций (3 элемента в каждой группе) и расположите их в порядке возрастания их атомных масс. 2. Попробуйте отгадать, что же удивительного обнаружил Дёберейнер? (5 баллов)

 Наука не знает, чем она обязана воображению. Ральф Уолдо Эмерсон

Придумывая химические названия, ученые порой принимали во внимание необычные свойства нового элемента. Какие элементы получили названия по цвету и запаху простых веществ или соединений? (За каждый приведенный пример элемента 1 балл)

Новые идеи надо поддерживать. Циолковский

Осуществите превращение: Оксид 1 → кислота → соль 1 → основание → соль 2 → соль 3.

Подберите вещества и запишите уравнения реакций. (5 баллов)

 Случайные открытия делают только подготовленные умы. Блез Паскаль

Какие животные помогли ученым-химикам в открытии химических элементов или спасли им жизнь? (За каждый приведенный пример 2 балла)

Нас ждут бездны открытий и мудрости. Циолковский

В четырех пробирках содержатся бесцветные растворы карбоната натрия, фосфата натрия, силиката натрия и нитрата серебра. Как с помощью одного реактива определить каждое вещество? (7 баллов)

Надо много учиться, чтобы знать хоть немного. Монтескьё

Химический элемент IV группы Периодической системы, при взаимодействии с кислородом образует бесцветный газ, который выделяется при растворении шипучих таблеток в воде, при растворении в растворе щелочи образует среднюю и кислую соль.

Задание: 1. Определите химический элемент. 2. О каких соединениях этого элемента идет речь?3. Составьте уравнения реакций получения этих соединений. (7 баллов)

 Решение заданий заочного тура олимпиады для 8 класса с системой оценивания

Задание 8-1

Данные элементы сгруппированы в 3 группы: Литий, натрий, калий, Хлор, йод, бром; Кальций, барий, стронций. При расположении данных элементов по возрастанию атомных масс Дёберейнер установил, что в "триаде”, атомная масса второго элемента оказывается примерно равной средне-арифметическому значению от атомных масс первого и третьего элементов

 Задание 8-2

За каждый приведенный пример элемента: Бром – "бромос” - зловонный, рубидий – окрашивает спектр в красный цвет, сера – "сира” светло-желтый цвет и др.

Задание 8-3

Цепочка имеет множество решений. За каждое уравнение, соответствующее условию. 1 балл

Возможный вариант решения: Оксид серы(VI) → серная кислота → сульфат меди(II) → гидроксид меди (II) → хлорид меди (II) → хлорид серебра.

Задание 8-4

Речь идет о Куртуа, открывшего новый химический элемент йод. У него был любимый кот, который во время обеда сидел обычно на плече своего хозяина. В один из дней кот чего-то испугался, прыгнул на пол, но попал на бутылки, которые Куртуа приготовил для опытов. В одной из них находилась суспензия золы водорослей в спирте, а в другой концентрированная серная кислота. Бутылки разбились, и жидкости смешались. С пола стали подниматься клубы сине-фиолетового пара, которые оседали на предметах в виде черных кристалликов. Это был йод.

За каждый найденный эпизод …  2 балла

Задание 8-5

Данным реактивом является соляная кислота. Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂^↑ + H₂O выделяется бесцветный газ Na₃PO₄ + HCl → ничего не наблюдаем

Na₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃↓ + 2NaCl наблюдаем выпадение бесцветного желеобразного осадка

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃ наблюдаем выпадение белого осадка

Задание 8-6

1. Химический элемент – углерод 2. Углекислый газ СО₂, карбонат натрия Na₂CO_3, гидрокарбонат натрия NaНCO₃ 3. С +О₂ →СО₂ СО₂ + NaOH → NaНCO₃ СО₂ +2 NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

Комплект задач для очного тура школьного этапа олимпиады для 8 класса

Кто ищет – тот всегда найдет!

В начале ХХ столетия геологи зашифровали на картах места открытия руд ценных металлов при помощи координат химических элементов в Периодической системе. Арабской цифрой указывали номер периода, а римской – номер группы. Кроме того, в записях были еще буквы русского алфавита – А и Б. На одной из старых картах карт нашли обозначения: 4VIБ, 4VIIIБ2, 6IБ, 6IIБ. Задание: Расшифруйте записи геологов. (2 балла)

Задача 8-2

Светлое тело, которое ковать можно. М.В.Ломоносов

Один из химических элементов был выделен еще в XVI в. немецким химиком и металлургом Георгиусом Агриколой. В "Алхимическом словаре” Руланда (1612) он отнесен к металлам и назван "легчайшим, бледнейшим и дешевейшим свинцом”. В России его называли то "нимфой”, то "глаурой”. Происхождение современного названия тоже покрыто тайной. Одни считают, что оно происходит от арабских слов "би исмид” - похожий на сурьму. Другие предполагают, что название элемента древнегерманского происхождения и означает "белый металл”. Третьи утверждают, что название произошло от двух немецких слов – "визе” (луг) и "мутен” (рудник), поскольку в немецкой Саксонии элемент издавна добывают в рудниках, расположенных среди лугов округа Шнееберг. Задание: Что это за элемент? Опишите его положение в Периодической системе.Определите состав высшего оксида данного элемента.

 Задача 8-3

Точное логическое определение понятий –условие истинного знания. Сократ

Предложите различные варианты классификации данных неорганических веществ:

 CO₂, NO, NO₂, Na₂O, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅, Cr₂O₃, CuO, ZnO

Хорошая идея состоит из большого количества маленьких идей. Томас Эдисон

Предложите несколько вариантов (не более трех) решения цепочки реакций А→ Б → В и составьте уравнения реакций к данной схеме. Вещества А, Б, В – сложные неорганические соединения, относящиеся к разным классам соединений. (6 баллов)

Научная гипотеза всегда выходит за пределы фактов, послуживших
основой для ее построения. Вернадский

Расшифруйте данную цепочку реакций, составьте к ней уравнения реакций (все вещества в цепочке содержат атомы железа): 56 → 127 → 90 → 72 → 56 (11 баллов)

Все соли состоят из какой-либо кислоты и
какой-либо щелочи… Немецкий химик и аптекарь О.Тахений

Приведите примеры солей, в реакциях которых с кислотами и со щелочами выделяются газообразные продукты. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

Что и требовалось доказать. Евклид

В бутылке, цилиндре, колбе, банке находятся магний, гидроксид бария, сульфат меди (II), серная кислота. Магний и сульфат меди (II) не в бутылке, сосуд с гидроскидом бария стоит между колбой и сосудом с серной кислотой. В банке не гидроксид бария и не вещество, имеющее блеск. Цилиндр стоит около сосуда с веществом голубого цвета.

Задание: Узнайте содержимое каждого сосуда.Составьте уравнения реакций, протекающих при попарном смешивании содержимого этих сосудов. (14 баллов)

Задача 8-1

Координаты 4VIБ в Периодической системе означают 4-й период и VIБ – группу, элемент хром

4VIIIБ2 – 4-й период, VIIIБ2 - группу, элемент никель 6IБ – 6-й период, IБ – группа, элемент – золото 6IIБ – 6-й период, IIБ – группа, элемент ртуть. Всего: 2 балла.

Задача 8-2

Элемент-путаник – это висмут, легкоплавкий металл красновато-белого цвета, последний по номеру элемент Периодической системы, не обладающий естественной радиоактивностью, порядковый номер 83, 6 период, V группа, главная подгруппа, состав высшего оксида Вi₂О₅

Задача 8-3

Все приведенные в условии задачи вещества являются оксидами, поэтому необходимо привести классификацию оксидов по различным признакам:

А) оксиды металлов и неметаллов Б) основные, кислотные, амфотерные, другие

В) солеобразующие, несолеобразующие Г) газообразные, твердые

Д) бесцветные, окрашенные

Задача 8-4

Варианты решения задания могут быть различными, например: CuCl₂→Cu(OH)₂→CuO (не более трех вариантов) 1) CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaCl 2) Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

Задача 8-5

Так как все вещества в цепочке содержат атомы железа, а цепочка начинается с вещества 56, следовательно, в основе шифра лежат атомные и молекулярные массы веществ (Ar (Fe)=56).

Цепочка реакций выглядит так: Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂→ FeO → Fe

1) Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ 2) FeCl₂ + 2NaOH → Fe(OH)₂ ↓+ 2NaCl

3) Fe(OH)₂ → FeO + H₂O 4) 2FeO + C→ 2Fe + CO₂

Задача 8-6

Соли аммония: карбонаты, сульфиты, сульфиды и соответствующие кислые соли.

 Например: NH₄HCO₃ + HCl → NH₄Cl + CO₂↑ + H₂O NH₄HCO₃ + NaOH→ NH₃↑ + H₂O + NaHCO₃

Цилиндр - Mg колба - CuSO₄ бутылка - Ba(OH)₂ банка - H₂ SO₄

Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu признаки реакции – раствор обесцвечивается, выделяется порошок розового цвета – медь Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂ признаки реакции – выделяется газ без цвета CuSO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄↓ + Cu(OH)₂ ↓ признаки реакции – выпадение осадка

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O признаки реакции – выпадение осадка белого цвета

Всё хорошо, что в меру. Гиппократ

Отрывок из повести Хаггарда "Жемчужина Нила”: "Она вынула из уха одну из тех огромных жемчужин … и …опустила жемчужину в уксус. Наступило молчание, потрясенные гости, замерев, наблюдали, как жемчужина медленно растворяется в крепком уксусе. Вот от нее не осталось и следа, и тогда Клеопатра подняла кубок, покрутила его, взбалтывая уксус, и выпила весь до последней капли”.

Задание: Объясните почему Клеопатра смогла выпить "крепкий уксус”, а также составьте уравнение реакции. (3 балла)

Вселенная — это разнообразие в единстве. Оноре де Бальзак

Бедному А совсем неудобно в своей квартире: сверху его грозиться сжечь Б, справа – отравить ядовитый Д, а живущий слева тихий Е иногда начинает буянить и совсем не ясно, что от него ждать – либо отравит, либо подожжет квартиру. Но когда Е успокаивается, то начинает светиться бледно-зеленым светом и всех радует. Задание: Определите, кто такие А, Б, Д, Е ?

Задача 9-3

Составьте уравнения реакций к цепочке реакций: Fe⁰ → Fe⁺² → Fe⁺³ → Fe⁺² → Fe⁰ → Fe⁺³

Опыт - это не то, что происходит с вами;
это то, что вы делаете с тем, что происходит с вами. Сэр Исаак Ньютон

Юный химик насыпал в первую колбу аммиачную, норвежскую и кальциевую селитры; во вторую колбу насыпал мел, а также чилийскую и аммиачную селитру; в третью колбу – натриевую и индийскую селитру, а также поташ. Задание: Сколько веществ окажется в смеси, образованной смешением содержимого: а) первой и второй колбы; б) всех трех колб?

Наука борется с суевериями,
как свет с потемками. Менделеев Д.И.

Однажды алхимик сказал своему господину, что может показать ему "шайтана”, принимающего образ жидкости, пожирающей золото. Алхимик показал хану, как рождается "шайтан”. Он поглотил газообразный красно-бурый оксид другим, жидким оксидом. При этом получилась сильная кислота и новый бесцветный газообразный оксид, который на воздухе снова превращался в бурый газ. Затем алхимик смешал полученную сильную кислоту с поваренной солью и бросил в смесь золотой перстень. Перстень стал покрываться пузырьками газа, а потом…исчез. Эмир приказал запечатать сосуд с дьявольской жидкостью в землю, а алхимика заключить в подземелье. Задание: Докажите, что алхимик не виновен, и найдите химический смысл его действиям. (7 баллов)

В каждой естественной науке заключено столько истины,
сколько в ней есть математики. Иммануил Кант

В 25 мл раствора 20%-ной соляной кислоты растворили 4,0 г сульфида железа (II), после выделения газа в раствор добавили 1,68 г железных опилок. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе. (8 баллов)

Знание — настолько ценная вещь,
что его не зазорно добывать из любого источника.  Фома Аквинский

В доме лондонского ювелира исчез алмаз необычного голубого цвета. Срочно приглашенный в дом знаменитый сыщик Шерлок Холмс обратил внимание на баллон с хлором, отводная трубка от которого была погружена в колбу с раствором пероксида водорода. "Где хранился алмаз?” – спросил Холмс. "В маленьком алюминиевом футляре, который стоял вот здесь”, – ответил ювелир и показал на серую кучку пепла рядом с включенной горелкой. "Алмаза уже не вернуть”, – заметил Шерлок Холмс. Задание: Ювелир прислал нам схему места происшествия и попросил вас объяснить, что же все-таки случилось?

Задача 9-1

Состав жемчуга – СаСО₃ , уксуса – СН₃СООН СаСО₃ +2 СН₃СООН → (СН₃СОО)₂Са + СО₂ + Н₂О

Задача 9-2

Определены элементы А, Б, Д, Е: А – сера, Б – кислород, Д – хлор, Е - фосфор ……4 балла

Задача 9-3

Составлены уравнения реакций: 1. Fe +2HCl →FeCl₂ + H₂ 2. 2 FeCl₂ + Cl₂ → 2 FeCl₃

3. 2 FeCl₃ + Fe → 2 FeCl₂ 4. 3 FeCl₂ + 2 Al → 2AlCl₃ + 3 Fe 5. 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Задача 9-4

Определены формулы названных веществ: аммиачная селитра – NH₄NO₃, норвежская селитра – Ca(NO₃)₂, кальциевая селитра - Ca(NO₃)₂, чилийская селитра - NаNO₃, индийская селитра - КNO₃, натриевая селитра - NаNO₃, мел – СаСО₃, поташ К₂СО₃

Определены вещества: красно-бурый газ – это диоксид азота, жидкий оксид – вода, при взаимодействии между собой дают азотную кислоту и монооксид азота, который легко окисляется на воздухе до NO₂ При добавлении к азотной кислоте поваренной соли идет образование соляной кислоты, таким образом, получается смесь кислот (азотной и соляной) – "царская водка”, которая химически растворяет золото: Au + 4HCl + HNO₃ → H[AuCl₄] + NO↑ + 2 H₂O

Задача 9-6

Составлены уравнения реакций: FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S↑ Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

n(HCl)=0,151 моль, n(FeS)=0,0455 моль, n(Fe)=0,03моль Определено вещество в избытке: HCl – 0,06 моль – в первой реакции, во второй реакции вещества прореагировали полностью

Вычислены количества образующихся веществ: n(FeCl₂)=0,0455 моль, n(H₂S)=0,0455 моль,

n(H₂)=0,03моль Определена масса образовавшегося раствора: m(р-ра)= m(р-ра HCl) + m(FeS) + m(Fe) –m(H₂S) – m(H₂) = 27,5 + 4,0 + 1,68 – 1,55 – 0,06 = 31,57 г Определены массовые доли веществ в растворе: w(FeCl₂) = 17,85%.

Составлены уравнения реакций: ювелир не закрыл кран баллона с хлором, начались реакции:

Cl₂ + H₂O₂ → 2HClO HClO + H₂O₂→ O₂ + HCl + H₂O 4Al + 3O₂ →2 Al₂O₃ C + O₂ → CO₂

То, что мы знаем, - ограничено,
а то, чего мы не знаем - бесконечно. Апулей

Самки бабочки медведицы сигнализируют самцам с помощью пахучего вещества – аттрактанта. Это 2-метил-замещенный алкан. Его относительная молекулярная масса равна 254. Составьте структурную формулу данного алкана. (2 балла)

Хлорофилл (от греч. chlorós — зеленый и phýllon — лист),
зеленый пигмент растений, с помощью которого
они осуществляют фотосинтез.

Хлорофилл является важным пигментом обусловливающим зеленый цвет листьев растений. При сжигании 89,2 мг хлорофилла в избытке кислорода получаются следующие вещества: 242 мг газа, которым обычно газируют напитки, 64, 8 мг жидкости, составляющей основу этих напитков, 5,60 мг газа, которого больше всего в земной атмосфере и 4,00 мг белого порошка, который является оксидом металла II А группы. Задание: Определите формулу хлорофилла, учитывая, что его молекула содержит только один атом металла.

Недостаточно только получить знания:
надо найти им приложение. Гёте И.В.

Расшифруйте именные реакции в органической химии:

Я предпочитаю то, что можно увидеть,
услышать и изучить. Гераклит Эфесский

Перед вами в трех шкатулках находятся: в первой – натуральный и фальшивый бриллианты; во второй – натуральный и фальшивый жемчуг; в третьей – натуральное и поддельное золотое изделие. Задание: С помощью каких химических реакций можно отличить натуральные объекты? (6 баллов)

Знание есть сила, сила есть знание. Фрэнсис Бэкон

Составьте уравнения реакций: ан → ин → аль → овая → ат → ол → диен → ен.

Опыт всему учитель. Юлий Цезарь

Цианид калия – один из самых сильных ядов, и хранят его обязательно в сейфе под замком. Но однажды утром лаборант, вынув из сейфа банку с надписью KCN, обнаружил, что крышки нет, характерный запах миндаля исчез, а между тем объем содержимого не уменьшился. Анализ показал, что вещество в банке вовсе не цианид калия, при приливании к нему соляной кислоты наблюдалось характерное шипение. Задание: Определите, что за вещество в банке, и кто виноват в пропаже? (5 баллов)

Математику уже за то любить следует,
что она ум в порядок приводит.
Ломоносов

При нагревании навески некоторого твердого вещества А образуется 5,6 г твердого вещества Б и газ В. Б растворили в воде, при этом образовался раствор, содержащий 7,4 г вещества Г. В пропустили через избыток раствора вещества Д, в результате чего образовалось 13,8 г вещества Е. При взаимодействии последнего в водном растворе с Г образуется А и Д. Определите все вещества. (10 баллов)

Задание 10-1

Определена молекулярная формула алкана: С₁₈Н₃₈

Задание 10-2

Определены вещества: углекислый газ, вода, азот, оксид магния Определены количества вещества элементов в молекуле: n(C)=5,5 ммоль, n(H)=7,2 ммоль, n(N)= 0,4 ммоль, n(O)= 0,5 ммоль, n(Mg)= 0,1 ммоль Определена молекулярная формула: C₅₅H₇₂N₄O₅Mg

Задание 10-3

Реакция Кучерова: СН≡СН + Н₂О → СН₃ – СНО Реакция Коновалова: СН₄ + НNО₃ → СН₃ NО₂ + Н₂О Реакция Вагнера:3СН₂=СН₂ +2KMnO₄ + 4Н₂О → 3CН₂ОН- CН₂ОН + 2КОН + 2MnО₂

Реакция Вюрца: 2 СН₃Br + 2 Na → CH₃ – CH₃ + 2 NaBr

Задание 10-4

Предложены методы анализа и составлены уравнения реакции:

Бриллианты – правильно отшлифованные алмазы и состоят из чистого углерода. Они полностью сгорают в атмосфере кислорода с образованием только углекислого газа, поддельные бриллианты (стекло, хрусталь) либо не горят, либо при сгорании дают твердые продукты. Натуральный жемчуг представляет собой природную разновидность карбоната кальция, подобно всем карбонатам жемчуг растворяется в кислотах: СаСО₃ +2 СН₃СООН → (СН₃СОО)₂Са + СО₂ + Н₂О, поддельные жемчужины, изготовленные из стекла или пластмассы, не растворяются в кислотах, или не выделяют СО_2. Чистое золото растворяется в "царской водке”, образуя желтый раствор: Au + 4HCl + HNO₃ → H[AuCl₄] + NO↑ + 2 H₂O, поддельные золотые изделия могут быть изготовлены из сплавов меди и др. веществ, они растворяются в соляной или азотной кислоте.

Задание 10-5

Метан → ацетилен → этаналь → уксусная кислота → этилацетат → этанол → бутадиен → бутен

Задание 10-6

Определено вещество в банке – КНСО₃ Виновники пропажи углекислый газ и влага воздуха. Чем дольше банка была открытой, тем быстрее шел гидролиз цианида калия, в результате обратимого гидролиза получались летучий циановодород и гидроксид-ионы.

Задание 10-7

Определены все вещества: А – карбонат кальция, Б – оксид кальция, В – углекислый газ, Г – гидроксид кальция, Д – гидроксид калия, Е – карбонат калия

Составлены уравнения реакций: СаСО₃ → СаО + СО₂СаО + Н₂О → Cа(ОН)₂

СО₂ + 2КОН → К₂СО₃ + Н₂О К₂СО₃ + Cа(ОН)₂ → СаСО₃ + 2КОН

Задания были составлены с использованием данной литературы:

1. Еремина Е.А., Рыжова О.Н. Cправочник школьника по химии Под ред. Н.Е. Кузьменко, В.В. Еремина М.: Издательство "Экзамен”, 2006.— 512 с. (Серия "Справочник школьника”)

2. Занимательные задачи по химии/ Под ред. Н.Е. Дерябиной. – М.: ИПО "У Никитских ворот”, - 48 с.: ил.

Степин Б.Д. Занимательные задания и эффектные опыты по химии / Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова.- 2-е изд. – М.: Дрофа, 2006.

Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М.: Химия, 1994 г.

5. Тюльков И.А., Архангельская О.В., Павлова М.В. Система подготовки к олимпиадам по химии. – М.: Педагогический университет "Первое сентября”, 2008.

6. Фигуровский Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий. – М.: издательство "Наука”, 1970 г.

7. Четвертая Соровская олимпиада школьников 1997-1998. М.: МЦНМО, 1998. – 512 с.