ЦЕНТРАЛЬНАЯ МЕТОДИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ ПО ХИМИИ

Методическое пособие в помощь оргкомитетам и жюри регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии (методические рекомендации, задания, решения и система оценивания)

Под редакцией председателя Методической комиссии Всероссийской химической олимпиады школьников,
академика РАН, профессора,
декана Химического факультета МГУ
имени М. В. Ломоносова
Лунина В. В.

Задания, решения и методические указания по проверке и оценке решений III (областного) этапа олимпиады школьников по химии в Кировской области в 2015–2016 учебном году / Сост. М. А. Бакулева, И. А. Токарева // Под ред. Е. В. Бересневой, – Киров: Изд-во ЦДООШ, 2016. – 12 с.

Токарева И. А. старший преподаватель кафедры менеджмента и товароведения социально-экономического факультета, ФГБОУ ВПО «Кировская государственная медицинская академия»;

Береснева Е. В. кандидат педагогических наук, профессор кафедры химии института естественных наук ФГБОУ ВО «Вятский государственный гуманитарный университет».

Ó Кировское областное государственное автономное образовательное учреждение дополнительного образования детей – «Центр дополнительного образования одаренных школьников», Киров, 2016

______________________________________________________________________________________________________

Задача 8-Э. Задание: экспериментально изучить химические свойства серной кислоты. В ходе выполнения эксперимента необходимо ответить на все вопросы задачи, записать наблюдения и составить уравнения протекающих реакций.

Реактивы: 10% раствор серной кислоты, дистиллированная вода, цинк (гранулы), медь (кусочки), оксид магния, раствор гидроксида натрия, раствор карбоната натрия, раствор сульфата меди (II), раствор хлорида бария.

Оборудование: штатив с пробирками, 1 шпатель, стакан, тряпка, спички.

а) объем 98%-ного раствора серной кислоты (r = 1,84 г/мл) и объем воды (r = 1,0 г/мл) необходимые для приготовления 200 граммов 10% раствора (r = 1,066 г/мл);

б) объем раствора гидроксида натрия с концентрацией 2 моль/л, необходимого для взаимодействия с 20 мл 10% раствора серной кислоты, при этом исходные вещества должны прореагировать полностью.

2. Проведите эксперимент по инструкции (см. инструкцию на обороте). Последовательно осуществите все этапы эксперимента. Запишите уравнения происходящих реакций, расставьте коэффициенты. Для каждого опыта составьте поясняющие рисунки.

Инструкция для проведения исследования химических свойств

Опыт 1. Взаимодействие раствора серной кислоты с металлами.

В две пробирки поместите: в одну гранулу цинка, в другую кусочек меди. В каждую пробирку добавьте по 5 капель 10% раствора серной кислоты.

В каком случае реакция не протекает, и почему? Отметьте изменения, которые сопровождают реакцию.

Опыт 2. Взаимодействие раствора серной кислоты с оксидом магния.

В пробирку осторожно внесите на кончике шпателя немного порошка оксида магния, добавьте 1 мл раствора серной кислоты. Отметьте изменения, которые сопровождают реакцию.

Опыт 3. Взаимодействие раствора серной кислоты с раствором гидроксида натрия.

В пробирку осторожно внесите 10 капель раствора серной кислоты, добавьте 1 каплю раствора индикатора фенолфталеина, затем добавляйте по каплям раствор гидроксида натрия до появления окраски. Для чего в этой реакции используется фенолфталеин? Какие вещества называются индикаторами? Объясните появление окраски фенолфталеина в ходе проведения опыта.

Максимальное количество баллов за задачу 30 баллов

Всероссийская олимпиада школьников по химии

_______________________________________________________________________________________________

Задача 9-Э. Задание: В семи пронумерованных пробирках находятся растворы следующих веществ: NH₃∙H₂O, KI, Pb(NO₃)₂, BaCl₂, Na₂SO₄, AgNO₃, Na₂CO₃. Используя растворы только этих веществ, определите соединение в каждой пробирке. Решение представьте в виде таблицы с указанием цветов осадков и наблюдаемых явлений при добавлении избытка реактивов, нагревании и охлаждении раствора. Напишите уравнения реакций Pb(NO₃)₂ и AgNO₃ с NH₃∙H₂O, взятом в недостатке и избытке. Будут ли эти соли растворяться в избытке реагента? Если будут, то почему?

Реактивы: 0,5 М растворы NH₃∙H₂O, KI, Pb(NO₃)₂, BaCl₂, Na₂SO₄, AgNO₃, Na₂CO₃.

Оборудование: штатив с пронумерованными пробирками (7 пробирок с веществами и 7 чистых пробирок), пипетка глазная, палочка для перемешивания, водяная баня, стакан для промывания пипетки.

Задача 10-Э. Задание: Лаборант, разлив по склянкам растворы кислот: HCl, H₂SO₄ и H₃PO₄, обнаружил, что забыл наклеить на них этикетки. Лаборант не огорчился, так как у него был раствор BaCl₂. Используя имеющиеся на рабочем столе реактивы и растворы кислот, определите в какой из склянок находится каждая из кислот, а также определите концентрацию H₂SO₄ в моль/л. Напишите уравнения реакций взаимодействия кислот с раствором BaCl₂.

Реактивы: ~0,1 M HCl, ~0,05 M H₂SO₄, ~0,05 M H₃PO₄, ~0,1 M BaCl₂, ~0,1 M NaOH, 0,0500 М H₂C₂O₄, индикатор фенолфталеин.

Оборудование: пронумерованные склянки с кислотами (3 шт), штатив с пробирками (3 шт), бюретка на 25 мл, колбы для титрования (2–3 шт), пипетка Мора на 10 мл, глазная пипетка, стеклянная палочка, воронка, стакан для промывания пипетки.

Возможность образования ионами переходных металлов комплексов может быть использована для их титриметрического определения, когда титрантом является соединение, диссоциирующее с образованием лигандов этих комплексов. Интересными представителями таких соединений являются этилендиаминтетраацетаты (ЭДТА) – соли этилендиаминтетрауксусной кислоты:

С ионами металлов ЭДТА образует очень прочные комплексы состава 1:1, что обеспечивает резкий переход окраски индикатора в конце титрования и высокую точность. Важность этого и других подобных соединений (комплексонов) настолько велика, что соответствующий метод титрования получил собственное название – комплексонометрическое титрование.

Задание: Используя имеющиеся на столе реактивы и оборудование, по приведённой ниже методике проведите комплексонометрическое титрование и определите содержание (г/л) ионов свинца в выданном Вам растворе (М(Pb) = 207,2 г/моль).

При заполнении листов ответов выполните следующие задания:

1. Перерисуйте формулу этилендиаминтетрауксусной кислоты и отметьте в её составе атомы, образующие связи с ионами металла в структуре комплекса. Сколько таких атомов?

2. Комплексы, в которых лиганд образует с металлом-комплексообразователем 2 и более связей, называются хелаты (от греч. chele – клешня). В структуре хелатов имеются циклы с участием атома металла. Наличие таких циклов повышает устойчивость комплекса, особенно когда это 5- и 6-членные циклы (правило Чугаева). Посчитайте, сколько 5-членных циклов с участием атома металла можно выделить в структуре комплексов металлов с ЭДТА.

3. Объясните, почему комплексонометрическое титрование Zn²⁺ и Pb²⁺ не проводят в сильнокислой и сильнощелочной средах. Ответ подтвердите соответствующими уравнениями химических реакций в сокращённом ионном виде.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ МЕТОДИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ ПО ХИМИИ

______________________________________________________________________________________________________

Оборудование: штатив с пробирками, 1 шпатель, стакан, тряпка, спички.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: