Олимпиада по химии 7, 8, 9, 10, 11 класс Сириус школьный этап 12 октября 2026

Олимпиада по химии «Сириус» для 7, 8, 9, 10 и 11 классов — школьный этап 12 октября 2026 года. На странице собраны условия заданий и ответы для самопроверки: по 12 основных заданий для каждой возрастной группы, а для 9 класса — также варианты с другими исходными числами.

Выберите свой класс в содержании. Сначала решите задачу самостоятельно, затем сравните результат с ответом под условием. В заданиях с несколькими вариантами проверяйте не только номер, но и массы, объёмы и другие исходные данные. Если требуется число, учитывайте единицы измерения и правило округления из условия.

Для 7–8 классов разобраны химические элементы, лабораторная посуда, смеси и массовые доли. В 9 классе встречаются фториды, индикаторы, окислительно-восстановительные реакции и расчёты газовых смесей. Задания 10–11 классов включают электролиз, цепочки превращений, органическую химию и состав веществ.

7–8 класс: задания и ответы по химии

Задание 1. Кроссворд о химических элементах

Из названий химических элементов составили кроссворд. Даны подсказки о происхождении этих названий. Решите кроссворд.

Ответ:

1. Гелий; 2) Хлор; 3) Рутений; 4) Селен; 5) Эйнштейний; 6) Титан.

Задание 2. Лжец и Рыцарь

Однажды Лжец пришёл к Рыцарю попросить немного вещества, которое у него закончилось. Лжец описал это вещество так:
жидкое;
имеет специфический запах;
окрашено;
состоит из трёх различных элементов.
Что за вещество описывает Лжец, если он всегда врёт?
Как вы думаете, зачем Лжецу понадобилось это вещество?

Ответ:

1. Углекислый газ.
2. Для газирования лимонада.

Задание 3. Лабораторное оборудование

Для школьного кабинета химии закупают посуду под разные задачи, следят за её состоянием, правильно хранят и соблюдают правила обращения. Установите соответствие между оборудованием и его назначением.

Ответ:

Задание 4. Водородные соединения

Два соседних элемента X и Y, находящиеся в одном периоде Периодической системы, образуют летучие водородные соединения A и B соответственно. Известно, что эти водородные соединения имеют одинаковую молекулярную массу. При этом количества атомов водорода в соединениях A и B относятся как 2 : 3. Запишите химические символы элементов X и Y.

Ответ:

X — S (сера); Y — P (фосфор).

Соединения H₂S и PH₃ имеют одинаковую относительную молекулярную массу 34, а числа атомов водорода относятся как 2 : 3.

Задание 5. Атом, молекула, вещество и тело

Простейшие понятия — тело, вещество, молекула и атом — часто путают. Установите соответствие между иллюстрацией и его понятием.

Ответ:

Задание 6. Свойства газов

Некоторые простые вещества при стандартных условиях являются газами. Установите соответствие между формулами и свойствами газов.
Формулы:
O₂
O₃
N₂
H₂
Свойства газов:
Наиболее лёгкий газ
Газ, являющийся аллотропной модификацией его более распространённого «собрата»
Газ, который образуется в процессе фотосинтеза
Газ, объёмная доля которого в воздухе больше всего

Ответ:

Задание 7. Лимонад Буратино

При приготовлении лимонада Буратино выжал 4 лимона в 500 мл воды, кипятил раствор, пока не испарилось 240 г воды, и в конце добавил 30 мл лимонного сока.
Известно, что:
• каждый лимон при выжимке даёт 25 мл сока;
• лимонный сок содержит 8 % лимонной кислоты и 92 % воды;
• плотность лимонного сока составляет 1.2 г/мл.
Определите массовую долю лимонной кислоты в лимонаде.
Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Ответ:

3 %.

Масса сока: (4 × 25 + 30) × 1,2 = 156 г. Масса кислоты: 156 × 0,08 = 12,48 г. Масса готового лимонада: 500 + 156 − 240 = 416 г. Массовая доля: 12,48 / 416 × 100 % = 3 %.

Задание 8. Однородные и неоднородные смеси

Окружающие нас тела чаще всего представляют собой не отдельные вещества, а смеси, которые можно разделить на однородные и неоднородные. Выберите изображения неоднородных смесей.

Ответ:

Неоднородные смеси — пена, молоко, дым. В порядке изображений из PDF: 1, 3, 4. Стекло и металлический сплав кольца в этом задании отнесены к однородным смесям.

Задание 9. Неизвестные элементы

Элементы X, Y, Z и W образуют соединения, которые вступают в реакцию:
4XY + 4ZW = 4X + 3ZY + ZYW₄
Известно, что:
• элемент X образует единственный жидкий при комнатной температуре металл;
• элемент Y образует простое вещество Y₈, являющееся светло-жёлтым порошком;
• элемент Z, находящийся в четвёртом периоде Периодической системы, имеет заряд ядра, в два раза меньший массового числа его наиболее распространённого изотопа;
• при горении вещества ZY можно получить вещество ZYW₄.
Запишите химические символы X, Y, Z и W.

Ответ:

X — Hg; Y — S; Z — Ca; W — O.

После подстановки: 4HgS + 4CaO → 4Hg + 3CaS + CaSO₄.

Задание 10. История периодической системы

В книге по истории химии юный химик Менделей нашёл следующие изображения:
Что объединяет эти изображения?
Это схемы радиоактивного распада
Это периодические таблицы химических элементов
Это схемы, созданные М. В. Ломоносовым
Это таблицы распространённости элементов
Какое из этих изображений в учебнике по истории химии датировалось бы раньше всего?

Ответ:

1. Это периодические таблицы химических элементов.
2. Раньше всего датировано изображение №4 — по нумерации исходного задания.

Задание 11. Минералы-змеевики

Змеевики — группа минералов, общую формулу которых можно представить в виде MₓSi₂O₅(OH)₄, где M — металл, а x — натуральное число.
Известно, что формулу одного из этого минералов также можно описать в виде комбинации оксидов:
xMO · 2SiO₂ · 2H₂O
Определите число x.
Известно, что массовая доля кремния в этом минерале составляет 20.3 %. Запишите химический символ металла M.

Ответ:

1. x = 3.
2. M — Mg.

В формуле из оксидов число атомов кислорода равно x + 6, а в MₓSi₂O₅(OH)₄ — 9. Поэтому x = 3. Формула минерала: Mg₃Si₂O₅(OH)₄.

Задание 12. Кипячение воды

На изображении показан процесс кипячения воды:
Выберите верные утверждения о веществах и процессах, соответствующих ситуации.

1. Кипячение и испарение воды являются физическими явлениями
2. Если при кипячении образовалось 672 мл водяного пара (объём приведён к н. у.), то масса чайника с водой уменьшилась на 540 мг
3. По технике безопасности при кипячении воды нужно надевать защитные очки
4. Контакт воды с кислородом воздуха при кипячении запускает реакцию образования перекиси водорода
5. Пар, образующийся при кипячении воды, является сложным веществом
6. Температура кипения воды в чайнике при стандартных условиях составляет 83 °C
7. При кипячении дистиллированной воды накипь в чайнике не образуется

Ответ:

Верны утверждения 1, 2, 5, 7:

• Кипячение и испарение воды являются физическими явлениями.
• Образование 672 мл водяного пара при н. у. соответствует уменьшению массы на 540 мг.
• Водяной пар является сложным веществом.
• При кипячении дистиллированной воды накипь не образуется.

9 класс: задания и ответы по химии

Варианты 3.2, 3.3, 9.2, 9.3, 10.2, 10.3, 12.2 и 12.3 сохранены отдельно. Ответы подобраны по числовым данным каждого условия.

Задание 1. Планетарная модель атома

Одна из первых моделей строения атома — планетарная модель Резерфорда, в которой электроны сравниваются с планетами, вращающимися вокруг ядра (звезды). Но можно принять за ядро планету, тогда роль электронов будут выполнять её спутники. Самая дальняя от Солнца планета имеет 15 спутников. Как называется эта планета? Какой элемент соответствует этой планетарной системе? Запишите формулу соединения этого элемента в минимальной степени окисления с водородом. Запишите формулу метакислоты этого элемента в максимальной степени окисления.

Ответ:

1. Нептун; 2) фосфор; 3) PH₃; 4) HPO₃.

Задание 2. Бинарное соединение

Два p-элемента, один из которых металл, а другой — неметалл, расположены в соседних периодах. Они образуют бинарное соединение, молярная масса которого в 10.778 раза больше атомной массы первого элемента и в 3.684 раза больше атомной массы второго элемента. Максимальная степень окисления первого элемента в два раза меньше максимальной степени окисления второго элемента. Запишите формулу этого бинарного соединения.

Ответ:

Al₂Se₃ — селенид алюминия.

Задание 3. Фториды

Какие из этих фторидов НЕ являются солями?
FeF₂
PF₅
AlF₃
NaF
CaF₂
CF₄
NF₃
ClF

Какие фториды образованы элементами не в максимальных степенях окисления?
PF₅
NaF
CF₄
AlF₃
FeF₂
NF₃
CaF₂
ClF

Составьте уравнение реакции фторида с молярной массой 42 г/моль с фторидом с молярной массой 54.5 г/моль, если известно, что образуется единственный продукт с молярной массой 96.5 г/моль. В ответ запишите формулу образованного соединения.

Ответ:

1. Не являются солями: PF₅, CF₄, NF₃, ClF.
2. Элементы не в максимальных степенях окисления: FeF₂, NF₃, ClF.
3. Для молярных масс 42; 54,5; 96,5 г/моль: NaClF₂.

Уравнение: NaF + ClF → NaClF₂.

Задание 3.2. Фториды

Какие из этих фторидов НЕ являются солями?
FeF₂
PF₅
AlF₃
NaF
CaF₂
CF₄
NF₃
ClF
Какие фториды образованы элементами не в максимальных степенях окисления?
PF₅
NaF
CF₄
AlF₃
FeF₂
NF₃
CaF₂
ClF
Составьте уравнение реакции фторида с молярной массой 42 г/моль с фторидом с молярной массой 126 г/моль, если известно, что образуется единственный продукт с молярной массой 168 г/моль. В ответ запишите формулу образованного соединения.

Ответ:

1. PF₅, CF₄, NF₃, ClF.
2. FeF₂, NF₃, ClF.
3. Для молярных масс 42; 126; 168 г/моль: NaPF₆.

Уравнение: NaF + PF₅ → NaPF₆.

Задание 3.3. Фториды

Какие из этих фторидов НЕ являются солями?
FeF₂
PF₅
AlF₃
NaF
CaF₂
CF₄
NF₃
ClF
Какие фториды образованы элементами не в максимальных степенях окисления?
PF₅
NaF
CF₄
AlF₃
FeF₂
NF₃
CaF₂
ClF
Составьте уравнение реакции фторида с молярной массой 42 г/моль с фторидом с молярной массой 84 г/моль, если известно, что образуется единственный продукт с молярной массой 210 г/моль. В ответ запишите формулу образованного соединения.

Ответ:

1. PF₅, CF₄, NF₃, ClF.
2. FeF₂, NF₃, ClF.
3. Для молярных масс 42; 84; 210 г/моль: Na₃AlF₆.

Уравнение: 3NaF + AlF₃ → Na₃AlF₆.

Задание 4. Реакции обмена

Известны исходные вещества двух реакций обмена, которые протекают с образованием осадка: сульфат хрома (III), гидроксид натрия, гидроксид аммония, сульфат железа (II). Реакции протекали при избытке добавленных гидроксидов. Составьте молекулярные уравнения реакций. Посчитайте сумму наименьших целочисленных стехиометрических коэффициентов в каждой из них. В ответ запишите частное от деления большей суммы на меньшую. Составьте краткие уравнения реакций с наименьшими целыми стехиометрическими коэффициентами. В ответ запишите сумму стехиометрических коэффициентов перед ионами, полученными в продуктах, для обоих уравнений.

Ответ:

1. 2,4.
2. 3.

Задание 5. Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции отличаются от других типов химических реакций тем, что в них каждое вещество в зависимости от своей роли в процессе передачи электронов имеет своё название. Установите соответствие между термином и его значением в ОВР.
ТЕРМИН
Окислитель
Восстановитель
Среда
ЗНАЧЕНИЕ В ОВР
Вещество, элемент которого отдаёт электроны
Вещество, все элементы которого не меняют свою степень окисления
Вещество, элемент которого принимает электроны
Составьте ОВР с наименьшими целочисленными стехиометрическими коэффициентами: сульфат марганца (II) реагирует с метависмутатом натрия и азотной кислотой с образованием марганцевой кислоты, сульфата натрия, нитрата натрия, нитрата висмута (III) и воды. В ответ запишите частное от деления коэффициента перед средой на коэффициент перед восстановителем.

Ответ:

Ответ на расчётный вопрос: 8.

Задание 6. Кислотно-основные индикаторы

Представьте, что вы на практическом занятии по химии. Вам выданы четыре пробирки с дистиллированной водой. В каждую пробирку был добавлен один кислотно-основный индикатор. Раствор в первой пробирке бесцветный, во второй — жёлтый, в третьей — фиолетовый, в четвёртой — бесцветный. Ещё вам выданы два раствора — раствор щёлочи и раствор кислоты — каждый из которых вы разделяете на четыре аликвоты для проведения опыта с индикаторами по отдельности. Если добавить к раствору кислоты несколько капель исходного раствора из первой пробирки, то раствор кислоты остаётся бесцветным; из второй — становится красным; из третьей — становится красным; из четвёртой — остаётся бесцветным. Если добавить к раствору щёлочи несколько капель исходного раствора из первой пробирки, то раствор щёлочи становится малиновым; из второй — остаётся жёлтым; из третьей — становится синим; из четвёртой — становится синим. Установите соответствие между номером пробирки и содержащимся в ней индикатором.
НОМЕР ПРОБИРКИ
1
2
3
4
ИНДИКАТОР
Тимолфталеин
Фенолфталеин
Метиловый оранжевый
Лакмус

Ответ:

Задание 7. Сплав «Ални»

Навеску массой 10 г сплава «Ални» двух металлов серебристо-белого цвета растворили в серной кислоте, при этом выделилось 11.975 л водорода, а цвет образовавшегося раствора стал зеленоватым. Если растворять ту же массу сплава в щёлочи, то растворяется только один металл, при этом выделяется 11.76 л водорода и остаётся осадок массой 0.57 г, а раствор остаётся бесцветным.
Определите массовую долю преобладающего металла. Ответ выразите в процентах, округлите до десятых.
Определите мольную долю преобладающего металла. Ответ выразите в процентах, округлите до десятых. При расчётах атомные массы округляйте до десятитысячных.
Запишите символ металла, не растворившегося в щёлочи.

Ответ:

1. Массовая доля преобладающего металла: 94,3 %.
2. Мольная доля: 97,3 %.
3. Металл, не растворившийся в щёлочи: Ni.

Задание 8. Соль и чёрный осадок

Безводная соль X в виде своего кристаллогидрата имеется практически в каждой лаборатории. Безводная соль состоит из трёх элементов A, B, C. Элемент B образует твёрдое простое вещество жёлтого цвета, сгорающее на воздухе с образованием бинарного соединения, в котором массовые доли элементов равны. В безводной соли X массовые доли элементов A, B, C равны 0.4, 0.2, 0.4 соответственно. Мольные доли равны 1/6, 1/6, 2/3 соответственно. Запишите формулу соли X. Запишите формулу продукта реакции, который выпадает в виде чёрного осадка из раствора соли X при продувке через него газообразного сероводорода. Составьте уравнение вышеуказанной реакции. В ответ запишите наименьший целочисленный стехиометрический коэффициент перед продуктом реакции, выпадающим в осадок.

Ответ:

1. CuSO₄.
2. CuS.
3. Коэффициент перед осадком: 1.

Уравнение: CuSO₄ + H₂S → CuS↓ + H₂SO₄.

Задание 9. Серная кислота и сода

К 73.5 г 10 % раствора серной кислоты добавили 8.4 г пищевой соды. Запишите формулу газа, выделившегося из раствора. Считая выделившийся газ нерастворимым, определите его объём (н. у.). Ответ выразите в литрах, округлите до сотых. Запишите формулу образовавшейся соли. Определите массовую долю этой соли в конечном растворе. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Ответ:

1. CO₂; 2) 2,24 л; 3) Na₂SO₄; 4) 9 %.

Ответ соответствует добавлению 8,4 г пищевой соды NaHCO₃. Как и в PDF, использована школьная схема образования средней соли Na₂SO₄.

Задание 9.2. Серная кислота и сода

К 73.5 г 10 % раствора серной кислоты добавили 6.4 г безводной соды. Запишите формулу газа, выделившегося из раствора. Считая выделившийся газ нерастворимым, определите его объём (н. у.). Ответ выразите в литрах, округлите до сотых. Запишите формулу образовавшейся соли. Определите массовую долю этой соли в конечном растворе. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Ответ:

1. CO₂; 2) 1,35 л; 3) Na₂SO₄; 4) 11 %.

Ответ соответствует добавлению 6,4 г безводной соды Na₂CO₃; расчёт выполнен по схеме образования средней соли.

Задание 9.3. Серная кислота и сода

К 73.5 г 10 % раствора серной кислоты добавили 8.4 г декагидрата карбоната натрия.
Запишите формулу газа, выделившегося из раствора.
Считая выделившийся газ нерастворимым, определите его объём (н. у.). Ответ выразите в литрах, округлите до сотых.
Запишите формулу образовавшейся соли.
Определите массовую долю этой соли в конечном растворе. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Ответ:

1. CO₂; 2) 0,66 л; 3) Na₂SO₄; 4) 5 %.

Ответ соответствует добавлению 8,4 г Na₂CO₃ · 10H₂O; расчёт выполнен по схеме образования средней соли.

Задание 10. Чугун и кокс

Одним из основных процессов в современном производстве железа является доменный процесс, в котором оксиды железа (в основном Fe₃O₄) восстанавливаются углеродом кокса до металлического железа. Расплав науглероживается (растворяет избыточный углерод), превращаясь в чугун. На металлургическом заводе производят чугун с содержанием углерода, равным 4.5 % (по массе). Используется кокс с 80 % углерода. Сколько кокса потребуется, чтобы науглеродить 100 кг чугуна? Ответ выразите в килограммах, округлите до сотых.
При кристаллизации чугуна углерод, растворённый в железе, образует химическое соединение Fe₃C, называемое цементит, поэтому твёрдый чугун представляет собой раствор цементита в железе. Определите массовую долю цементита в чугуне. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Ответ:

1. Масса кокса: 5,63 кг.
2. Массовая доля цементита: 68 %.

Для 4,5 % углерода в чугуне и 80 % в коксе: m(кокса) = 4,5 / 0,80 = 5,625 кг. Доля углерода в Fe₃C равна 12/180, поэтому ω(Fe₃C) = 4,5 % × 180/12 = 67,5 % ≈ 68 %.

Задание 10.2. Чугун и кокс

Одним из основных процессов в современном производстве железа является доменный процесс, в котором оксиды железа (в основном Fe₃O₄) восстанавливаются углеродом кокса до металлического железа. Расплав науглероживается (растворяет избыточный углерод), превращаясь в чугун. На металлургическом заводе производят чугун с содержанием углерода, равным 4.3 % (по массе). Используется кокс с 82 % углерода.
Сколько кокса потребуется, чтобы науглеродить 100 кг чугуна? Ответ выразите в килограммах, округлите до сотых.
При кристаллизации чугуна углерод, растворённый в железе, образует химическое соединение Fe₃C, называемое цементит, поэтому твёрдый чугун представляет собой раствор цементита в железе. Определите массовую долю цементита в чугуне. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Ответ:

1. Масса кокса: 5,24 кг.
2. Массовая доля цементита: 65 %.

Ответ для 4,3 % углерода в чугуне и 82 % в коксе: 4,3 / 0,82 ≈ 5,24 кг; 4,3 % × 180/12 = 64,5 % ≈ 65 %.

Задание 10.3. Чугун и кокс

Одним из основных процессов в современном производстве железа является доменный процесс, в котором оксиды железа (в основном Fe₃O₄) восстанавливаются углеродом кокса до металлического железа. Расплав науглероживается (растворяет избыточный углерод), превращаясь в чугун. На металлургическом заводе производят чугун с содержанием углерода, равным 4.4 % (по массе). Используется кокс с 85 % углерода.
Сколько кокса потребуется, чтобы науглеродить 100 кг чугуна? Ответ выразите в килограммах, округлите до сотых.
При кристаллизации чугуна углерод, растворённый в железе, образует химическое соединение Fe₃C, называемое цементит, поэтому твёрдый чугун представляет собой раствор цементита в железе. Определите массовую долю цементита в чугуне. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Ответ:

1. Масса кокса: 5,18 кг.
2. Массовая доля цементита: 66 %.

Ответ для 4,4 % углерода в чугуне и 85 % в коксе: 4,4 / 0,85 ≈ 5,18 кг; 4,4 % × 180/12 = 66 %.

Задание 11. Газы доменного процесса

Доменный процесс осуществляется вертикальной печи — домне: с верха (он называется колошник) в неё загружают твёрдые шихтовые материалы, в состав которых входят оксиды железа и кокс, а снизу в печь вдувают нагретый до 1200 °C воздух. В нижней части печи (в горне) горит кокс, образуя CO. Раскалённые горновые газы, содержащие CO и N₂, поднимаются вверх к колошнику, отдавая тепло шихте, которая опускается от колошнинка вниз к горну.
В доменной печи протекают химические реакции восстановления оксидов железа. В верхней части печи восстанавливается Fe₃O₄ до оксида железа (II) оксидом углерода (II), который содержится в горновых газах. В нижней части печи образовавшийся оксид железа (II) плавится и реагирует с углеродом кокса, восстанавливаясь до железа, науглероживается и в виде жидкого чугуна выпускается через специальное отверстие (лётку), расположенное внизу печи. Сколько углекислого и угарного газов образуется при восстановлении 100 г Fe₃O₄ (не учитывая газы, образующиеся в горне при горении кокса)? Считайте, что CO, требующийся на восстановление Fe₃O₄ в верхней части печи, образуется при протекании реакции в нижней части печи. Ответы выразите в молях, округлите до тысячных.
n(CO) = __
n(CO₂) = __
Определите молярную массу образующейся газовой смеси. Ответ выразите в г/моль, округлите до сотых.

Ответ:

n(CO) = 0,862 моль; n(CO₂) = 0,431 моль.

Молярная масса смеси: 33,33 г/моль.

Суммарная схема превращения: Fe₃O₄ + 3C → 3Fe + 2CO + CO₂. При M(Fe₃O₄) = 232 г/моль количество Fe₃O₄ равно 100/232 ≈ 0,431 моль.

Задание 12. Сгорание метана и аммиака

Газовую смесь, состоящую из метана и аммиака и содержащую 1.9866 · 10²⁴ атомов водорода, сожгли в теоретически необходимом для полного сгорания в объёме воздуха (считайте, что он состоит только из азота и кислорода). После приведения продуктов горения к нормальным условиям объём газов составил 109.3568 л.
Найдите объём сконденсированной воды. Ответ выразите в миллилитрах, округлите до десятых.
Найдите мольные доли компонентов начальной газовой смеси. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.
χ(NH₃) = __
χ(CH₄) = __

Ответ:

Объём воды: 29,7 мл. Мольные доли: χ(NH₃) = 70 %; χ(CH₄) = 30 %.

Ответ для 1,9866 · 10²⁴ атомов H и 109,3568 л газов после сгорания. В расчёте принят воздух с 21 % O₂ и 79 % N₂ по объёму.

Задание 12.2. Сгорание метана и аммиака

Газовую смесь, состоящую из метана и аммиака и содержащую 2.2274 · 10²⁴ атомов водорода, сожгли в теоретически необходимом для полного сгорания в объёме воздуха (считайте, что он состоит только из азота и кислорода). После приведения продуктов горения к нормальным условиям объём газов составил 155.971 л.
Найдите объём сконденсированной воды. Ответ выразите в миллилитрах, округлите до десятых.
Найдите мольные доли компонентов начальной газовой смеси. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.
χ(NH₃) = __
χ(CH₄) = __

Ответ:

Объём воды: 33,3 мл. Мольные доли: χ(NH₃) = 30 %; χ(CH₄) = 70 %.

Ответ для 2,2274 · 10²⁴ атомов H и 155,971 л газов после сгорания. Принято 21 % O₂ и 79 % N₂ в воздухе.

Задание 12.3. Сгорание метана и аммиака

Газовую смесь, состоящую из метана и аммиака и содержащую 2.107 · 10²⁴ атомов водорода, сожгли в теоретически необходимом для полного сгорания в объёме воздуха (считайте, что он состоит только из азота и кислорода). После приведения продуктов горения к нормальным условиям объём газов составил 132.667 л.
Найдите объём сконденсированной воды. Ответ выразите в миллилитрах, округлите до десятых.
Найдите мольные доли компонентов начальной газовой смеси. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.
χ(NH₃) = __
χ(CH₄) = __

Ответ:

Объём воды: 31,5 мл. Мольные доли: χ(NH₃) = 50 %; χ(CH₄) = 50 %.

Ответ для 2,107 · 10²⁴ атомов H и 132,667 л газов после сгорания. Принято 21 % O₂ и 79 % N₂ в воздухе.

10 класс: задания и ответы по химии

Задание 1. Электролиз галогенидов

При электролизе водного раствора смеси двух галогенидов калия с инертными электродами на аноде выделился жёлто-зелёный газ.
Запишите формулу галогенида с меньшей молекулярной массой.
Запишите формулу галогенида с большей молекулярной массой.
Какое вещество выделилось при этом на катоде? Запишите его название.

Ответ:

1. KF; 2) KCl; 3) водород.

Задание 2. Растворы в порядке цветов радуги

В вашем распоряжении имеются водные растворы карбоната натрия, хлорида натрия и серной кислоты, в которые добавлен метилоранж; водные растворы сульфита натрия и нитрата калия, в которые добавлен лакмус; водные растворы бромида калия, сульфата меди и гексагидроксохромата (III) натрия (Na₃[Cr(OH)₆]). Расположите эти растворы в порядке, повторяющем цвета радуги (красный — оранжевый — жёлтый — зелёный — голубой — синий — фиолетовый).
Раствор сульфата меди
Раствор серной кислоты с добавлением метилоранжа
Раствор нитрата калия с добавлением лакмуса
Раствор карбоната натрия с добавлением метилоранжа
Раствор сульфита натрия с добавлением лакмуса
Раствор хлорида натрия с добавлением метилоранжа
Раствор гексагидроксохромата натрия

Ответ:

Задание 3. Переход от CaSO₄ к CuS

Какие реагенты позволяют осуществить данный переход?
CaSO₄ →(1) X →(2) CuS
Вещество 1:
H₂S
C
CO
Cu(OH)₂
CuO
HCl
Na₂S
CuCl₂
Вещество 2:
H₂S
C
Cu(OH)₂
CO
CuO
HCl
Na₂S
CuCl₂
Составьте уравнение первой реакции. В ответ запишите сумму наименьших целочисленных коэффициентов.

Ответ:

Вещество 1 — CO; вещество 2 — CuCl₂. Сумма коэффициентов первой реакции: 10.

CaSO₄ + 4CO → CaS + 4CO₂.

CaS + CuCl₂ → CuS↓ + CaCl₂.

Задание 4. Кристаллогидрат и ребус

В ребусе зашифрована формула кристаллогидрата некоторой соли. Каждая картинка соответствует одному из элементов, число указывает на его массовую долю. При расчётах атомные массы веществ округляйте до целых. Заполните пропуски в таблице символами элементов.
12.07 %
11.33 %
5.25 %
71.35 %
Запишите формулу соединения.
Запишите тривиальное название этого вещества.

Ответ:

Формула: Na₂B₄O₇ · 10H₂O. Тривиальное название: бура.

Задание 5. Реакции с выделением водорода

Какие вещества реагируют с выделением водорода?
Пероксид водорода с водным раствором перманганата калия
Натрий с водным раствором гидроксида натрия
Гидрид кальция с водным раствором гидроксида натрия
Раскалённый уголь с водяным паром
Алюминий с водным раствором гидроксида натрия
Медь с разбавленной соляной кислотой
Медь с разбавленной серной кислотой
Железо с концентрированной серной кислотой
Кремний с водным раствором гидроксида натрия

Ответ:

Водород выделяется при взаимодействии:

• натрия с водным раствором гидроксида натрия;
• гидрида кальция с водным раствором гидроксида натрия;
• раскалённого угля с водяным паром;
• алюминия с водным раствором гидроксида натрия;
• кремния с водным раствором гидроксида натрия.

Задание 6. Вещества А–Г

Взаимодействие оранжевого раствора вещества А с бесцветным концентрированным раствором вещества Б при кипячении приводит к образованию зелёного раствора вещества В и выделению жёлто-зелёного газа Г. Известно, что вещество А окрашивает пламя газовой горелки в жёлтый цвет, вещества Б и Г обладают резким запахом, а при действии на влажную лакмусовую бумажку последняя приобретает красный цвет. Запишите формулы веществ А — Г. Составьте уравнение реакции. В ответ запишите сумму наименьших целочисленных коэффициентов.

Ответ:

А — Na₂Cr₂O₇; Б — HCl; В — CrCl₃; Г — Cl₂. Сумма коэффициентов: 29.

Na₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2NaCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂↑ + 7H₂O.

Задание 7. Хлорирование изомерных алканов

Смесь двух изомерных алканов А и Б подвергли хлорированию на свету. При этом получили смесь девяти различных монохлоралканов с массовой долей галогена 29.46 %. Определите алканы А и Б (без учёта стереоизомеров). В ответ запишите их названия в любом порядке по систематической номенклатуре (номенклатура IUPAC).

Ответ:

2-метилпентан и 3-метилпентан. Названия можно указать в любом порядке.

Задание 8. Цепочка соединений серы

Юный химик придумал необычную цепочку реакций, в которой зашифрованы превращения веществ, содержащих один из важных элементов-неметаллов. Все превращения протекают в одну стадию, а зашифрованный элемент при нормальных условиях образует твёрдое простое вещество. Восстановите цепочку. В ответ запишите формулы зашифрованных веществ. Для ячейки «32 + 18» укажите только вещество, зашифрованное числом 18.
78 ← 32 → 34 → 64 → 88
32 → 146
34 → 32 + 18
64 → 80
ЧИСЛО НА СХЕМЕ
78
34
88
32 + 18
32
64
146
80

Ответ:

Задание 9. Углеводород C₈H₁₈

Предельный углеводород А состава C₈H₁₈ содержит в молекуле только четвертичные и первичные атомы углерода. При его радикальном бромировании образуется лишь одно монобромпроизводное. Из углеводорода А нельзя дегидрированием получить соответствующий алкен.
Запишите название этого углеводорода по систематической номенклатуре.
Сколько атомов углерода в главной углеродной цепи этого углеводорода?

Ответ:

1. 2,2,3,3-тетраметилбутан.
2. В главной цепи 4 атома углерода.

Задание 10. Превращение свинца в золото

Известной мечтой алхимиков было превращение неблагородного металла (в первую очередь свинца) в золото. Современные технологии позволяют осуществить эту мечту. Если бомбардировать стабильный изотоп ²⁰⁸Pb нейтронами, он, поглощая нейтрон, превращается в радиоактивный ²⁰⁹Pb, а тот в результате последовательности α- и β⁻-распадов превращается в золото.
Какое минимальное количество последовательных радиоактивных распадов для этого требуется? При α-распаде ядро испускает α-частицу (ядро гелия-4), при β⁻-распаде — электрон.
Какой изотоп золота при этом получается? В ответе запишите его массовое число.

Ответ:

1. 3 распада.
2. Массовое число изотопа золота: 201.

Два α-распада уменьшают массовое число 209 до 201 и заряд ядра 82 до 78. Один β⁻-распад увеличивает заряд до 79, что соответствует золоту.

Задание 11. Органическая цепочка превращений

Дана цепочка превращений органических веществ:
CH₃CH₂CH₂COOH →(1; NaOH) X₁ →(2; NaOH, сплавление) X₂ →(3; Br₂, hν) X₃ →(4; Na) X₄
Запишите название вещества X₄ по систематической номенклатуре.
Установите соответствие между стадией и характером изменения длины углеродной цепи в продукте.
СТАДИЯ
1
2
3
4
ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ДЛИНЫ УГЛЕРОДНОЙ ЦЕПИ
Длина цепи не меняется
Цепь укорачивается
Цепь удлиняется

Ответ:

Вещество X₄: 2,3-диметилбутан.

Задание 12. Теплота сгорания алканов

Теплоту сгорания при стандартных условиях газообразного алкана (с n атомами углерода в молекуле) до углекислого газа и водяного пара можно рассчитать по формуле Qсгор (кДж/моль) = 616.82n + 189.71.
Удельная теплота сгорания какого из газообразных (при н. у.) линейных алканов равна 118.6 кДж/л? В ответ запишите название этого алкана.
Определите теплоту полного сгорания до газообразных продуктов 1.000 л (н. у.) пропан-бутановой смеси, если плотность исходной газовой смеси равна 2.300 г/л (н. у.). Ответ выразите в килоджоулях, округлите до десятых.

Ответ:

1. Бутан.
2. Теплота сгорания смеси: 105,9 кДж.

11 класс: задания и ответы по химии

Задание 1. Карбонилы металлов

При неполном сгорании метана в условиях недостатка кислорода образуется бесцветный ядовитый газ без запаха. При небольшом (около 50 °C) нагревании этот газ способен реагировать с никелем, образуя в качестве единственного продукта реакции летучее и крайне токсичное жидкое вещество, состоящее из тетраэдрических молекул комплекса B. При нагревании (около 200 °C) паров соединения B оно полностью разлагается на металл и исходный газ, потеря массы по отношению к жидкому B при этом составляет 65.50 %. Запишите формулу соединения B.

Формулы таких соединений переходных металлов можно предсказать с помощью правила Сиджвика. По этому правилу атом переходного металла в этих соединениях должен иметь 18-электронную конфигурацию валентного уровня ns²(n − 1)d¹⁰np⁶. Учитывая, что в таких соединениях каждая молекула лиганда предоставляет металлу одну электронную пару, запишите формулу простейшего комплексного соединения, которое образуется при взаимодействии вышеуказанного ядовитого газа с железом. Какую степень окисления имеет никель в соединении B?

Ответ:

1. Ni(CO)₄.
2. Fe(CO)₅.
3. Степень окисления никеля: 0.

Задание 2. Перманганат и пероксид водорода

Тёмно-фиолетовые кристаллы калиевой соли A (ω(O) = 40.5 %) широко применяются в лаборатории как один из сильнейших окислителей. При растворении 3.16 г соли A в большом количестве воды образуется розовый раствор. К подкисленному серной кислотой раствору A небольшими порциями добавляют пероксид водорода. Происходит бурное выделение бесцветного газа B, поддерживающего горение, а раствор полностью обесцвечивается.
Запишите химическую формулу выделяющегося газа B.
Какой объём 0.5 М раствора пероксида водорода потребуется для полного обесцвечивания указанной порции соли A? Ответ выразите в миллилитрах, округлите до целых.

Ответ:

1. Газ B — O₂.
2. Объём раствора пероксида водорода: 100 мл.

Задание 3. Фосфор и его соединения

Неметалл A способен существовать в виде нескольких аллотропных модификаций. Его наиболее химически активная аллотропная модификация состоит из тетраэдрических молекул и самовоспламеняется на воздухе. При кипячении этого простого вещества в концентрированном растворе гидроксида натрия протекает реакция диспропорционирования. В результате реакции образуется соль и выделяется ядовитый газ B с чесночным запахом. При взаимодействии газа B с избытком хлора образуется высший хлорид элемента A — соединение C, имеющее в твёрдом виде ионное строение: тетраэдрические катионы и октаэдрические анионы.
Запишите формулу газа B.
Определите состав ионов в твёрдом хлориде C.
Катион из C = [ ]⁺, анион из C = [ ]⁻.
Более стабильная химическая форма A состоит из соединённых в линейную цепочку тетраэдрических фрагментов атомов A. Какой цвет имеет эта аллотропная модификация A?
Красный
Оранжевый
Жёлтый
Зелёный
Голубой
Синий
Фиолетовый
Чёрный
Белый
Цвета нет

Ответ:

Газ B — PH₃. Катион — [PCl₄]⁺, анион — [PCl₆]⁻. В поля внутри скобок вписываются PCl₄ и PCl₆. Цвет аллотропной модификации — красный.

Задание 4. Серебряное покрытие зеркала

Металл M (ρ = 10.5 г/см³) относится к d-элементам 5-го периода и обладает высокой электропроводностью. Аммиачный раствор оксида этого металла можно использовать для качественного определения альдегидов. При добавлении к нитрату этого металла раствора щёлочи вместо ожидаемого гидроксида сразу выпадает бурый осадок оксида X.
Запишите формулу оксида X.
Раньше покрытия многих зеркал получали посредством химической реакции между аммиачным раствором X и глюкозой. Пусть толщина слоя металла в зеркальном покрытии составляет 0.30 мкм. Какую общую минимальную массу сырья (глюкозы (M = 180 г/моль), оксида X) нужно затратить для производства 1 квадратного зеркала размером 1 м × 2 м? Ответ выразите в граммах, округлите до целых.

Ответ:

1. Оксид X — Ag₂O.
2. Минимальная общая масса сырья: 12 г.

Задание 5. Диспропорционирование галогена

При пропускании одноэлементного двухатомного газа A через холодный раствор гидроксида калия протекает реакция диспропорционирования с образованием смеси солей B и C. Если же реакцию проводить при сильном нагревании, то образуется смесь солей C и D. Соль D является мощным окислителем и используется в производстве пиротехники и спичек. Известно, что соли B, C образуются в массовом соотношении 1.21 : 1, а соли C, D — в массовом соотношении 3.04 : 1.
Запишите формулу соли B.
Запишите формулу соли C.
Запишите формулу соли D.
Какую геометрическую форму имеет анион, входящий в состав соли D?
Плоский треугольник
Тригональная пирамида
Правильный тетраэдр
Т-образная форма

Ответ:

B — KClO; C — KCl; D — KClO₃.

Форма аниона ClO₃⁻ — тригональная пирамида.

Задание 6. Геометрический изомер

Углеводород X, молекулы которого состоят из 12 атомов, обесцвечивает бромную воду, а его дипольный момент равен нулю. При окислении X перманганатом калия в кислой среде образуется только одно органическое вещество — уксусная кислота.
Какой геометрический изомер представляет собой X?
Транс
Цис
Во сколько раз число σ-связей в X больше числа π-связей?

Ответ:

1. Транс.
2. Число σ-связей больше числа π-связей в 11 раз.

Задание 7. Окисление углеводорода

Молекулы углеводорода X содержат 12 атомов водорода, причём один из них связан с третичным атомом углерода. X не обесцвечивает бромную воду, но при нагревании с подкисленным раствором перманганата калия образует одноосновную кислоту с формулой C₇H₃ₙOₙ.
Определите значение n в формуле кислоты C₇H₃ₙOₙ.
Запишите формулу углеводорода X.

Ответ:

n = 2; X = C₉H₁₂. В поля индексов при C и H: 9; 12.

Задание 8. Бромирование и озонолиз

При сухой перегонке древесины хвойных пород выделяется множество веществ, среди которых может присутствовать вещество A, представляющее из себя бесцветную жидкость. Известно, что это вещество состава CₙH₂ₙ₋₂ активно реагирует с бромом в темноте, при этом 13.6 г вещества A поглощает 64.0 г брома. При озонолизе этого углеводорода в присутствии NaBH₄ в качестве углеродсодержащих соединений образуются только метанол, этиленгликоль и этанол.
Определите значение n в формуле вещества A.
Определите количество двойных связей в молекуле A.

Ответ:

1. n = 5.
2. В молекуле 2 двойные связи.

Задание 9. Превращения спирта

К 15.0 г предельного спирта Б добавили избыток концентрированной серной кислоты и нагрели выше 180 °C. Выделившийся газ пропустили через холодный раствор перманганата калия, в результате чего образовалось 10.1 г двухатомного спирта с выходом 50.0 %. Определите число атомов углерода в молекуле исходного спирта Б.

Ответ:

В исходном спирте 2 атома углерода.

Задание 10. Окисление глюкозы

Глюкоза — основной источник энергии для человека. В организме она подвергается полному окислению. Человек массой 70 кг при беге расходует суммарно 500 ккал энергии в час. Теплота реакции полного окисления 1 моль глюкозы составляет примерно 2800 кДж (1 ккал = 4.18 кДж).
Сколько глюкозы должен получить организм человека для 30 минут бега? Ответ выразите в граммах, округлите до целых.
Какой объём (при н. у.) углекислого газа выделится при этом? Ответ выразите в литрах, округлите до целых.

Ответ:

1. Масса глюкозы: 67 г.
2. Объём CO₂: 50 л.

За 30 минут расходуется 250 ккал = 1045 кДж. Количество глюкозы равно 1045/2800 моль, её масса — примерно 67,18 г. Из 1 моль глюкозы образуется 6 моль CO₂, поэтому объём газа при н. у. составляет около 50,16 л.

Задание 11. Содержимое четырёх пробирок

В четырёх пронумерованных пробирках находятся водные растворы веществ: этанола, глицерина, этаналя и глюкозы. В каждую пробирку добавили свежеосаждённый гидроксид меди в щелочной среде.
№ 1: При 20 °C — синий раствор; при нагревании — кирпично-красный осадок.
№ 2: При 20 °C — без изменений; при нагревании — кирпично-красный осадок.
№ 3: При 20 °C — синий раствор; при нагревании — без изменений.
№ 4: Видимых изменений нет ни при каких условиях.
Определите содержимое пробирок.
ВЕЩЕСТВО
Этанол
Глюкоза
Этаналь
Глицерин
НОМЕР ПРОБИРКИ
№ 1
№ 2
№ 3
№ 4

Ответ:

Задание 12. Состав школьного мела

Обычный школьный мел представляет из себя промышленный композит, который в основном содержит вещества X, Y, а также не более 10 % крахмала.
Для определения состава школьного мелка Вася решил провести следующие эксперименты с порцией массой 75.00 г, которую он разделил на 3 равные части:
Часть 1: Вася сильно прокалил (> 1500 °C) порошок мела на воздухе, при этом масса остатка, который представляет из себя индивидуальное вещество, оказалась равной 10.96 г.
Часть 2: При добавлении к мелу избытка 10 % соляной кислоты выделилось 3.08 л (н. у.) бесцветного газа практически без запаха.
Часть 3: Вася прокипятил мел в избытке раствора пищевой соды, а затем отфильтровал раствор, высушил и взвесил осадок, масса которого оказалась равной 19.56 г. Вася хорошо знал химию и на всякий случай капнул на осадок аптечным раствором иода — его окраска не изменилась.
Полученный фильтрат Вася нейтрализовал раствором соляной кислоты и добавил к нему избыток раствора хлорида бария. При этом образовался нерастворимый в кислотах и щелочах белый осадок массой 13.55 г.
После проведённых экспериментов Вася принялся за расчёты. Удовлетворённый результатом Вася решил сравнить состав «своего» мела с литературными данными и нашёл существенные расхождения. Взглянув на формулу вещества Y, которая была указана в литературе как дигидрат соли кальция, Вася осознал свою ошибку, исправил формулу и, получив правильный результат, пошёл заслуженно отдыхать.
Зная, что вещества X, Y содержат кальций, запишите их формулы.
Определите массовые доли веществ X, Y и крахмала в школьном мелке. Ответ округлите до целых.
Массовая доля X, %.
Массовая доля Y, %.
Массовая доля крахмала, %.

Ответ:

X — CaCO₃; Y — CaSO₄ · 2H₂O.

Как сверять ответы и разбирать ошибки

• Сравнивайте свой вариант с полным условием. В 9 классе одинаковые номера могут содержать разные числовые данные.
• Проверяйте формулу, степень окисления и коэффициенты отдельно. Один неверный индекс меняет смысл химического соединения.
• Не округляйте промежуточные результаты раньше времени: окончательное округление указано в вопросе.
• Для расчётов №10–11 в 9 классе использованы Aᵣ(Fe) = 56 и Aᵣ(C) = 12. Для №12 принят состав воздуха 21 % O₂ и 79 % N₂ по объёму.

Больше материалов для подготовки — в разделе «Олимпиады». Все публикации доступны в каталоге заданий и решений.