Задачи школьных олимпиад по химии

1) NaCl - хлорид натрия - окрашивает пламя в желтый цвет (ионы 

натрия), растворим в воде, при действии раствора AgNO3 выпадает 

белый творожистый осадок AgCl, растворимый в водном аммиаке. 

2) Глюкоза -НОСН2-(СНОН)4-СНО - при нагревании дает сильный 

запах жженного сахара, на палочке остается уголь, Растворима в 

воде, при действии раствора CuSO4 и щелочи образует раствор ярко-

синего цвета, при нагревании которого образуется желтое 

окрашивание (гидрат закиси меди), переходящее в красное (закись 

меди).  

НОСН2-(СНОН)4-СНО + 2 Cu(ОН)2  НОСН2-(СНОН)4-СН2ОН +  

+ 2 CuОН + Н2О  

 

2 CuOH    Cu2O + H2O  

3) Янтарная кислота - НООС-СН2СН2-СООН - растворяется в воде, 

раствор имеет кислую реакцию, при действии соды выделяет СО2, 

хорошо растворяется в щелочи, почти не растворяется в соляной 

кислоте. 

НООС-СН2СН2-СООН + 2 NaHCO3    NaООС-СН2СН2-СООNa +  

+ 2 CO2 + 2 H2O 

4) Аминоуксусная кислота - NH2CH2COOH - глицин -  растворима в 

воде, раствор имеет нейтральную реакцию. При действии соды 

углекислый газ не выделяется. Растворима в щелочи и кислоте. При 

действии раствора CuSO4 образует интенсивное синее окрашивание 

хелата меди. 

NН2-СН2-СООН + NaOH    NH2-СН2-СООNa + H2O 

NН2-СН2-СООН + HCl    [ NH3-СН2-СООH ]Cl  

2

 NH

2

-

CH

2

-

COOH  

+

  CuSO

4

 

NH

2

Cu

O

O

NH

2

O

O

-

 H

2

SO

4

 

3. Всероссийская химическая олимпиада школьников. Областной этап 

11-12 января 2001 г. 

10 класс. Теоретический тур 

 

1.  В 9 пробирках налиты растворы следующих веществ: 

гидроксидов натрия и аммония, соляной кислоты, хлоридов бария, 

кальция, натрия и алюминия, нитрата серебра и сульфата меди. 

Расставьте их в необходимом порядке, если известно: 

- Раствор 5 образует осадки с растворами 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, а при 

сильном разбавлении –только с 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9. Все осадки 

растворяются в избытке 7. Кроме этого: 

- Раствор 3 образует осадки с 4, 7. Они растворяются в избытке 4. 

- 6 образует осадок с 1, 4, 7, 8, а при сильном разбавлении – только с 

4, 7, 8. 

- Растворимость осадка 6 с 1 уменьшается при нагревании.  

- В растворе 9 лакмусовая бумажка изменяет свой цвет, но окраска 

вновь изменяется, если к 9 прилить 7. 

Ваши рассуждения подтвердите уравнениями реакций. (21 б.)  

 

2. После сплавления смеси оксида хрома(III), хлората калия и 

поташа получили плав, из которого выделили 10 г одного из продуктов 

реакции желтого цвета. Последний растворили в воде, добавили 

ацетат свинца и едкий натр. Компоненты такого раствора вступают в 

реакцию в мольном соотношении 1 : 2 : 2, и при этом получается 

вещество, известное под названием «крон красный», представляющее 

собой соединение свинца(II), структура которого аналогична «двойным 

солям».  

- Напишите уравнения всех указанных реакций. 

- Вычислите массу полученного соединения. (25 б.) 

 

 

3. Одну из двух пластинок одного и того же металла поместили в 

раствор нитрата серебра, а другую – в раствор сульфата меди. Когда 

в обоих растворах прореагировало одинаковое количество металла и 

выделились соответствующие количества серебра и меди, масса 

первого из указанных растворов уменьшилась на 1.92 г, а второго – на 

0.39 г. 

 

Известно, что гидроксид металла не растворяется в растворе 

щелочи, но хорошо растворим в растворе хлорида аммония. 

- Напишите уравнения соответствующих реакций. 

- Установите, из какого металла изготовлены пластинки. (30  б.) 

 

4. Анализ органического вещества показал содержание 54.2% 

углерода, 5.7% водорода и 40.1% хлора. В молекуле его содержатся 4 

атома углерода. Соединение при комнатной температуре 

обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия. 

Приведите удовлетворяющую условиям структурную формулу 

вещества, которое имеет важное промышленное значение. Какое? 

Обоснуйте ответ. Приведите уравнения указанных реакций. (24  б.) 

 

Решение задач 

Задача 1.  

1- СaCl2  2- NaCl 

 

3- AlCl3 

4- NaOH  5- AgNO3  6- CuSO4   

7- NH4OH  8- BaCl2  9- HCl 

7 уравнений образования осадков: 

Ag+ + Cl-    AgCl  

Ba2+ + SO42-    BaSO4   

 

Сa2+ + SO42-    СaSO4  

2 Ag+ + SO42-    Ag2SO4  

 

Al3+ + 3 OH-    Al(OH)3  

Cu2+ + 2 OH-    Cu(OH)2  

 

2Ag+ + 2 OH-    Ag2O  + H2O 

4 уравнения растворения осадков: 

Al(OH)3 + OH-    Al(OH)4- 

Ag2O + 4 NH3(в)  + H2O   2 [Ag(NH3)2]OH 

AgCl + 2 NH3(в)  [Ag(NH3)2]Cl   

 

Ag2SO4 + 4 NH3(в)    [Ag(NH3)2]2SO4 

Задача 2.  

Cr2O3 + KClO3 + 2 K2CO3  2 K2CrO4 + KCl + 2 CO2 

CrO42- + 2 Pb2+ + 2 OH-  PbCrO4Pb(OH)2      (крон красный) 

(K2CrO4) = 10 г / (194.2 г/моль) = 0.051 моль 

[PbCrO4Pb(OH)2] = (K2CrO4) = 0.051 моль 

m[PbCrO4Pb(OH)2] =  0.051 моль  (564.4 г/моль) = 28.8 г   

Задача 3.  

Металл электрохимически более активен, чем медь и серебро. 

M + n Ag+  Mn+ + n Ag 

 

 

(1) 

M +  0.5n Cu2+    Mn+ + 0.5n Cu 

(2) 

В обоих случаях на моль растворившегося металла выделились 

эквивалентные количества серебра и меди, соответственно (107.9n) г 

Ag и (63.5n / 2 = 31.8n) г Cu. Пусть x – количество моль 

растворившегося металла. Выразим изменение массы раствора 

(реакция 1) как разность массы удаленных ионов серебра и массы 

поступивших в раствор ионов металла: 

m1 = (107.9n – M)x = 1.92 г    (где М – молярная масса металла) 

Аналогично для реакции 2:  

 m2 = (31.8n – M)x = 0.39 г 

Решение системы из 2 полученных уравнений с 3 неизвестными дает: 

М = 12.4n 

 

Возможны несколько вариантов: 

n = 1, М = 12.4 г/моль (такой металл не существует); 

n = 2, М = 24.8 г/моль (для магния - 24.3 г/моль); 

n = 3, М = 37.2 г/моль (не существует); 

n = 4, М = 49.6 г/моль:  

Титан 47.9 г/моль, в растворе может существовать в виде Ti4+, но 

титан не реагирует с растворами солей, а его гидроксид растворяется 

в щелочах; 

Хром 52 г/моль, но ионы Cr4+ в растворе не существуют; 

Железо 55.8 г/моль, но ионы Fe4+ в р-ре не существуют. 

Таким образом, металл – магний   

 

Mg(OH)2 + 2 NH4Cl  MgCl2 + 2 NH3 + 2 H2O 

Задача 4.  

Рассчитаем простейшую формулу вещества: 

С : Н : Сl = 54.2 / 12 : 5.7 / 1 : 40.1 / 35.5 = 4.52 : 5.7 : 1.13 = 4 : 5 : 1 

 

Формула С4Н5Сl  

CH2=C(Cl)-CH=CH2 + 2 Br2  CH2Br-CBrCl-CHBr-CH2Br 

CH2=C(Cl)-CH=CH2  + (KМnO4 раствор)   [CH2(ОН)-CCl(ОН)-

CH(ОН)-CH2(ОН)]   

2-хлорбутадиен-1,3 имеет тривиальное название хлоропрен и 

применяется для синтеза полихлоропрена – хлоропренового каучука – 

по реакции полимеризации в присутствии инициатора. 

n CH2=C(Cl)-CH=CH2  (-CH2-C(Cl)=CH-CH2-)n         (в присутствии 

инициатора). 

10 класс. Экспериментальный тур 

В шести пронумерованных пробирках находятся водные 

растворы одинаковой концентрации следующих веществ: буры, 

кальцинированной соды, питьевой соды, каустика, нашатыря и 

хлороводорода. 

1. С помощью имеющихся растворов и индикатора 

фенолфталеина установите какие вещества находятся в каждой из 

пробирок. Напишите уравнения и укажите визуальный эффект 

соответствующих реакций. 

Оборудование: пробирки с капиллярами, микропробирки для 

проведения реакций. 

2. После установления веществ определите молярную 

концентрацию раствора буры с помощью 0.1 моль/литр раствора 

соляной кислоты методом титрования с индикатором 

фенолфталеином. Необходимые расчеты обосновать уравнением 

реакции при титровании. 

Оборудование: бюретка для титрования, позволяющая с достаточной 

точностью измерить объем титранта; мерная пипетка (10 мл.) для 

отбора анализируемой пробы; коническая колба для титрования. 

Титрование заключается в последовательном добавлении к 

анализируемой пробе небольших порций титранта (раствора реагента 

с известной концентрацией) до достижения момента эквивалентности. 

Примечание: Концентрация раствора буры  в 10 раз ниже 

концентрации остальных растворов. 

 

Решение 

 

Фенолфталеин не окрашивается только в пробирках, 

содержащих хлорид аммония (нашатырь) и HCl. Запах аммиака 

появляется при добавлении щелочных растворов к нашатырю. При 

добавлении по каплям раствора HCl к гидрокарбонату и карбонату 

натрия в присутствии фенолфталеина первый меняет окраску в 2 раза 

раньше (требуется в 2 раза меньше капель). При добавлении по 

каплям раствора HCl к едкому натру и буре в присутствии 

фенолфталеина первый меняет окраску в 2 раза раньше. Титрование 

буры основано на уравнении: 

Na2B4O7 + 2 HCl + 5 H2O  2 NaCl + 4 H3BO3 

11 класс. Теоретический тур 

 

1. Известен классический метод определения ряда 

галогенсодержащих соединений, например брома, бромата натрия, 

гипохлорита натрия, хлорной меди, перхлората лития, йодата калия. 

Во всех случаях указанные вещества взаимодействуют с избытком 

йодида калия (чаще всего в присутствии серной кислоты), при этом 

выделяется окрашенный продукт. Последний реагирует с 

добавляемым по каплям раствором тиосульфата натрия известной 

концентрации до достижения точки эквивалентности. 

а) Напишите уравнения реакций с участием приведенных выше 

соединений 

б) Для контроля завершенности аналитической реакции предложите 

оптимальный индикатор. 

Одна из указанных выше реакций использована для анализа 

раствора серной кислоты. Для этого к раствору, содержащему йодид 

калия и йодат калия в необходимом соотношении, добавили 100 мл 

раствора серной кислоты, которая израсходовалась полностью. Один 

из продуктов реакции взаимодействует без остатка с 0.1 моль 

тиосульфата натрия. 

в) Вычислите молярную концентрацию использованного раствора 

серной кислоты. (28 б.)  

 

2. Ациклическое органическое соединение, не обесцвечивающее 

бромную воду, содержит 66.67% С и 11.11% Н, остальное - кислород. 

Плотность его паров по водороду 36. Образец соединения массой 

0.144 г подвергли окислению действием дихромата калия в 

присутствии концентрированной серной кислоты. Продукт окисления 

выделен количественно и он является органической кислотой. 

Последнюю превратили в натриевую соль и подвергли сожжению. Для 

нейтрализации нелетучего остатка было израсходовано 20 мл 0.2М 

соляной кислоты. Установите формулу и назовите исследуемое 

вещество и вещество остатка после сожжения. Запишите уравнения 

указанных реакций. (22 б.) 

 

 

3. Соединение А имеет молекулярную формулу С5Н8О. При 

исчерпывающем гидрировании оно поглощает 1 моль водорода, 

образуя соединение Б. Оба эти соединения реагируют с 

металлическим натрием. Вещество Б в реакции с трибромидом 

фосфора образует соединение В (С5Н9Br). Последнее обработали 

магнием в эфире и полученный раствор магнийорганического 

соединения смешали с водой. В результате получили органический 

продукт Г, который не содержит метильных групп. Назовите все 

соединения, напишите их структурные формулы, уравнения реакций. 

(24 б.) 

 

4. Некоторое количество этанола, находившегося при 20 С, 

полностью испарили пропусканием минимально необходимого 

количества (160 г) паров  метанола с температурой 193.6 С. 

Получилась газообразная смесь спиртов с температурой 78 С. Ее 

подвергли каталитическому окислению кислородом с образованием 

смеси двух кислот, которую нейтрализовали эквивалентным 

количеством раствора едкого кали.  Полученный таким образом 

раствор выпарили досуха, и твердый остаток обработали 

концентрированной серной кислотой. При этом выделился оксид 

углерода(II). Вычислите массу взятого этанола и объем 

выделившегося СО (в условиях: 24 С, 748 мм рт. ст.). Известно, что 

теплоемкость жидкого этанола Ср(С2Н5ОНж.) = 2.428 кДж/кг град, 

Ср(СН3ОНг.) = 1.622 кДж/кг град, 



Н испарения этанола = 839 кДж/кг, 

температура кипения этанола 78 С. (26 б.) 

 

Решение задач 

Задача 1.  

2 KI + Br2  I2 + 2 KBr 

6 KI + NaBrO3 + 3 H2SO4  3 I2 + 3 K2SO4 + 3 H2O + NaBr 

2 KI + KClO + H2SO4  I2 + K2SO4 + H2O + KCl 

4 KI + 2 CuCl2  I2 + 4 KCl + 2 Cu2I2  

8 KI + LiClO4 + 4 H2SO4  4 I2 + 4 K2SO4 + 4 H2O + LiCl 

5 KI + KIO3 + 3 H2SO4  3 I2 + 3 K2SO4 + 3 H2O 

I2 + 2 Na2S2O3  2 NaI + Na2S4O6  (индикатор – раствор крахмала) 

(H2SO4) = 0.5 (Na2S2O3) = 0.05 моль.     

С(H2SO4) = 0.05 моль / 0.1 л = 0.5 моль/л    

Задача 2.  

Из условий: вещество ненасыщенное, нециклическое и помимо 

углерода и водорода содержит кислород 100-66.66-11.11 = 22.22%. 

С : Н : О = (66.67 / 12) : (11.11 / 1) : (22.22 / 16) = 5.56 : 11.11 : 1.39 = 4 : 

8 : 1 

Простейшая молекулярная формула С4Н8О (М = 72). 

Возможны 3 варианта: бутаналь СН3СН2СН2С(О)Н,  

2-метилпропаналь (СН3)2СН-С(О)Н, бутанон-2 СН3С(О)СН2СН3 

Рассмотрим превращения в случае бутаналя или 2-метилпропаналя. 

Окисление их до бутановой или 2-метилпропановой кислот: 

С3Н7С(О)Н + (О)    С3Н7СООН 

С3Н7СООН + NaOH    С3Н7СООNa + Н2O 

2 С3Н7СOОNa + 10 О2    7 СO2 + 7 H2О + Na2CO3 

Следовательно, из 1 моль бутаналя или 2-метилпропаналя должно 

получиться 0.5 моль Na2CO3. 

Рассмотрим превращения в случае бутанона-2. Первая возможность: 

СН3С(О)СН2СН3 + 3(О)  2 СН3СООН (расщепление по С2-С3 связи) 

СН3СООН + NaOH    СН3СООNa + Н2O       

2 СН3СOОNa + 4 О2    3 СO2 + 3H2О + Na2CO3 

Следовательно, из 1 моль бутанона-2 должно получиться 1 моль 

Na2CO3. 

 

Вторая возможность превращения бутанона-2: 

СН3С(О)СН2СН3 + 3(О)  НСООН + С2Н5СOОН (расщепление по 

С1-С2 связи) 

НСООН + (О)    Н2СО3    СО2   + Н2O  

С2Н5СOОН + NaOH    С2Н5СООNa + Н2O 

2 С2Н5СOОNa + 7 О2    5 СO2 + 5 H2О + Na2CO3 

Следовательно, из 1 моль бутанона-2 должно получиться 0.5 моль 

Na2CO3 через метановую и пропановую кислоты или 1 моль через 

уксусную кислоту. 

 

Проанализируем результаты титрованию нелетучего остатка 

после сожжения. 

Na2CO3 + 2 HCl    2 NaCl + CO2 + H2O 

(HCl) = 0.02 мл  0.2 моль/л = 0.004 моль           

(Na2CO3) = 0.5 (HCl) = 0.002 моль 

Следовательно, из 0.004 моль неизвестного вещества получается 

точно 0.002 моль Na2CO3. 

Ответ: бутаналь либо 2-метилпропаналь 

Примечание. Продуктом сожжения может быть NaOH, это не влияет 

на результат вычислений. 

Задача 3. 

Неизвестное вещество – циклопентен-2-ол или циклопентен-3-ол.  

 

    Н2    

 

 

   

     PBr3    

Циклопентен-2-ол (А)    Циклопентанол (Б)    Бромцикло- 

 

 

  Mg   

 

 

 

 

       H2O 

пентан (В)   Циклопентилмагнийбромид   Циклопентан (Г) 

 

 

2 ROH + 2 Na  2 RONa + H2  (ROH = циклопентенол, 

циклопентанол) 

Задача 4.  

Количество теплоты, выделившееся при охлаждении 160 г паров 

метанола от 193.6 С до 78 С, равно количеству теплоты, 

поглощенному неизвестным количеством х кг этанола при нагревании 

от 20 С до 78 С и испарении его.  

(0.160 кг)  (1.622 кДж/кг град)  (193.6 – 78 град) = (х кг)  (2.428 кДж/кг 

град)  (78 - 20 град) + (х кг)  (839 кДж/кг)   

30.00 = 140.8 х + 839 х 

= 979.8 х          

х = 0.0306   

Масса этанола = 30.6 г  

 

С2Н5ОН + О2  СН3СООН + Н2О   

СН3ОН + О2  НСООН + Н2О 

СН3СООН + KOH  СН3СООK + Н2О 

 

НСООН + KOH  НСООK + Н2О 

2 СН3СООK + H2SO4  2 СН3СООH + K2SO4 

2 НСООK + H2SO4  2 H2O + 2 CO + K2SO4 

(СН3ОН) = (160 г) / (32 г/моль) = 5 моль   

(СО) = 5 моль 

Vо(CO) = (5 моль)  (22.4 л/моль) = 112 л. 

V(CO) = (112 л)  (760 мм рт. ст.)  (273 + 24) / (748 мм рт. ст.)  273 = 

123.8 л.        

11 класс. Экспериментальный тур 

В семи пронумерованных пробирках находятся водные растворы 

следующих соединений: NaOH, Na2CO3, CuSO4, глицерин, 

щавелевая кислота, глюкоза, -аминокислота. Не используя других 

реактивов, необходимо идентифицировать каждое из веществ, 

записать уравнения приведенных реакций. 

Оборудование: штатив с 5 пустыми пробирками, держатель для 

пробирок, газовая горелка, водяная баня. 

 

Решение 

CuSO4 – определяется по голубому цвету раствора. 

 

Na2CO3 - дает голубой осадок с раствором CuSO4 и NaOH, реагирует 

с выделением СО2 со щавелевой кислотой. 

CuSO4 + 2 NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4 

CuSO4 + Na2CO3  CuCO3 + Na2SO4 

2 Na2CO3 + HOOCCOOH  NaOOCCOONa + 2 CO2 + 2 H2O 

 

Щавелевая кислота - реагирует с выделением СО2 с раствором 

Na2CO3. 

Глицерин – образует темно-синий раствор глицерата меди при 

одновременном действии растворов CuSO4 и NaOH. 

 

2 CH2(OH)CH(OH)CH2(OH) + Cu(OH)2   2 H2O +  

                          

Cu

O CH

2

CH CH

2

OH

O

H

O

H

2

C

HC

O

H

HOCH

2

 

 

Глюкоза – образует при одновременном действии растворов CuSO4 и 

NaOH темно-синий раствор алкоголята меди, который при нагревании 

приводит к восстановлению Cu(II) до Cu(I) и Cu(0). 

 

CH2(OH)[CH(OH)]4C(O)H + Cu(OH)2   2 H2O + 

 

Cu

O CH

CH

O

H

O

HC

HC

O

H

 

 

  CH2(OH)[CH(OH)]4COOH + CuOH    Cu2O    Cu 

 

-аминокислота – не реагирует с содой, дает темно-синее 

окрашивание с сульфатом меди – хелатное соединение: 

 

4 NH2CH2COOH + CuSO4   2 [NH3CH2COOH]HSO4 +  

Cu

O

C

HC

NH

2

O

C

CH

H

2

N

O

R

R

O

 

 

NaOH – образует с сульфатом меди осадок синего цвета Cu(OH)2.