Заключительный (городской) этап. Практический тур
Класс
1. Гранулированный цинк можно удалить из смеси пинцетом.
2. Хлорид натрия – единственное растворимое в воде соединение из этого перечня. Помещаем смесь в стаканчик, добавляем немного воды, перемешиваем и фильтруем. Фильтрат содержит растворенный хлорид натрия. Далее необходимо упарить раствор.
3. Смесь, оставшуюся на фильтре, необходимо перенести в стаканчик и залить раствором соляной кислоты: не будет реагировать с соляной кислотой, карбонат кальция растворится:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
Аналогично, можно отфильтровать уголь и собрать фильтрат, содержащий хлорид кальция и соляную кислоту.
Примечание: фосфорную кислоту для этой операции использовать нельзя, т.к. будет образовываться нерастворимый фосфат Ca3(PO4)2, который невозможно будет выделить в виде карбоната.
4. Далее к полученному фильтрату добавим карбонат натрия, при этом выпадет осадок карбоната кальция, который можно будет отфильтровать:
CaCl2 + Na2CO3 → 2NaCl + CaCO3↓
Для получения более чистого карбоната кальция его необходимо дополнительно промыть дистиллированной водой для удаления карбонат-ионов (из карбоната натрия).
Класс
Если выбрать из набора перманганат калия, то с его помощью однозначно определяются первые четыре заведомо объявленных раствора: сульфат железа, иодид калия, сульфит натрия и гидросульфит натрия.
· 3FeSO4 + KMnO4 + 2H2O → MnO2↓ + 3FeOHSO4 + KOH
|
|
|
До реакции – зелёный раствор, после – оранжевый раствор с бурым осадком.
· 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 5I2 + 8H2O
Выпадают серые кристаллы иода / бурый раствор.
· Na2SO3 + KMnO4 → MnO2↓ + Na2SO4 + KOH
Выпадает бурый осадок диоксида марганца.
· 10NaHSO3 + 4KMnO4 + H2SO4 → 4MnSO4 + 5Na2SO4 + 2K2SO4 + 6H2O
Можно допустить вариант:
5NaHSO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5NaHSO4 + K2SO4 + 3H2O
Происходит обесцвечивание приливаемого раствора перманганата.
Для идентификации раствора в пятой пробирке следует использовать уже определённые растворы из первых четырёх пробирок:
· 2NaHSO4 + Na2SO3 → 4Na2SO4 + SO2↑ + H2O (выделение газа)
· 2NaNO2 + 2KI + 2H2SO4 → I2 + Na2SO4 + K2SO4 + 2NO↑ + 2H2O (образование иода + выделение газа)
· 2NaNO2 + 2NaHSO4 → 2Na2SO4 + NO↑ + NO2↑ + H2O (выделение газа + обесцвечивание)
Подкислять FeSO4 необходимо потому, что катионы водорода ингибируют окисление железа (+2) до железа (+3).
Класс
Таким реактивом может быть подкисленный раствор сульфата марганца. Для его приготовления достаточно концентрированный раствор перманганата калия подкисляется серной кислотой, затем к раствору небольшими порциями добавляется сульфит натрия (до обесцвечивания, но без избытка):
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → К2SO4 + 5Na2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
При этом важно, чтобы раствор был достаточно концентрированным и не содержал избытка сульфит-ионов.
|
|
|
При добавлении синтезированного реактива к веществам в пробирках будут протекать следующие реакции:
· Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2↑ + H2O (желтая муть за счет серы)
· 2NaOH + MnSO4 → Mn(OH)2↓ + Na2SO4 (светло-розовый осадок)
4Mn(OH)2 + O2 → 4MnOOH↓ + 2H2O
· 2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O → 5MnO2↓ + K2SO4 + 2H2SO4 (бурый коллоидный раствор при нагревании)
· Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑ + H2O (выделение газа)
Плюс карбонат марганца выпадет в осадок.
· MnSO4 + 2NaOH + H2O2 → MnO2↓ + Na2SO4 + 2H2O (бурый осадок)
2H2O2 = 2H2O + O2↑ (выделение газа)
В растворе должно быть много пероксида, чтобы не вывалился Mn(OH)2. Надо будет попробовать этот раствор на месте.
· CH3COO– + H+ = CH3COOH (обесцвечивание фенолфталеина)
· В пробирке с MgCl2 не наблюдается изменений.
Класс
Как известно, кислоты, последовательные константы диссоциации которых различаются менее, чем на 4 порядка, титруются в одну ступень. Среди предложенных кислот более, чем на 4 порядка, различаются константы диссоциации малеиновой кислоты – следовательно, для нее объем, идущий на титрование с фенолфталеином, должен быть в 2 раза больше, чем с метилоранжем. Таким образом, легко отличить малеиновую кислоту.
|
|
|
Лимонная кислота и винная кислота титруются в одну ступень. Титруют их их с фенолфталеином, по результатам титрования рассчитывают массы взятых навесок кислот. Сравнивая с выданными массами навесок, отличают одну от другой.
У винной кислоты 3 оптических изомера. У малеиновой кислоты 2 диастереомера (цис- и транс-изомеры).
Сведения о составителях заданий
1. Байгозин Денис Владиславович – ведущий разработчик ООО «Аквафор», победитель СПб олимпиады школьников по химии 1998 – 2001 гг., призер заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии 2001 г. Участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2003 года.
2. Бегельдиева Светлана Магометовна – директор ГБОУ СОШ № 167 Центрального района Санкт-Петербурга; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2009 года; в настоящее время – куратор проведения Олимпиады среди учащихся 8-х классов.
3. Ванин Александр Александрович – кандидат химических наук, доцент СПбГУ; призер заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии 1995 года; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2012 года; в настоящее время – член предметно-методической комиссии (ответственный за составление задач по физической химии).
|
|
|
4. Злотников Эдуард Григорьевич – кандидат химических наук, доцент кафедры химического и экологического образования РГПУ им. А.И. Герцена, почетный доцент РГПУ им. А.И. Герцена; Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 1970 года; член предметно-методической комиссии и жюри Всероссийской (Всесоюзной) олимпиады школьников по химии с 1973 года; в настоящее время – куратор проведения Олимпиады среди учащихся 9-х классов.
5. Коронатов Александр Николаевич – студент СПбГУ; призер Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии 2013 и 2014 гг.; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2015 года; в настоящее время – ответственный за информационное обеспечение Олимпиады.
6. Кузнецов Никита Алексеевич – аспирант СПбГУ, участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2015 года
7. Миссюль Борис Викторович – научный сотрудник ФГБНУ Института экспериментальной медицины, педагог дополнительного образования ГБОУ ПФМЛ № 239; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 1997 года; в настоящее время – руководитель сборной команды Санкт-Петербурга на заключительном этапе Всероссийской олимпиады школьников по химии.
8. Никоноров Виталий Владимирович – кандидат химических наук, доцент СПбГУ; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2016 года.
9. Пошехонов Игорь Сергеевич – аспирант Санкт-Петербургской Академии постдипломного педагогического образования; учитель химии ГБОУ Лицея № 554; призер заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии 2011 года; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2011 года, в настоящее время – секретарь оргкомитета Олимпиады.
10. Проявкин Александр Александрович – кандидат химических наук, учитель химии ГБОУ Гимназии № 505, и.о. директора ресурсного образовательного центра по направлению «химия» СПбГУ, участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2016 года.
11. Ростовский Николай Витальевич – кандидат химических наук, старший преподаватель СПбГУ; призер заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии в 2003 – 2005 гг; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2010 года; в настоящее время – член предметно-методической комиссии (ответственный за составление задач по органической химии).
12. Севастьянова Татьяна Николаевна – кандидат химических наук, доцент СПбГУ; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2016 года.
13. Скрипкин Михаил Юрьевич – кандидат химических наук, доцент СПбГУ; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 1991 года; член предметно-методической комиссии и жюри Всероссийской олимпиады школьников по химии в 1995 – 1998 годах; в настоящее время – сопредседатель оргкомитета Олимпиады по удаленным площадкам, куратор проведения Олимпиады среди учащихся 10-х классов.
14. Тойкка Юлия Николаевна – студент СПбГУ, участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2017 года.
15. Шершнев Иван Алексеевич – студент СПбГУ; победитель Международной химической олимпиады школьников и Менделеевской олимпиады школьников по химии 2016 г., победитель Всероссийской олимпиады школьников 2015 – 2016 гг.; участвует в организации и проведении Санкт-Петербургской олимпиады школьников по химии с 2016 года.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 276; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!