Съдържание

НОХ 2016, II кръг (областен), 9. клас — Задача 1

Оригинал на условието (PDF)Съобщи за грешка

Всички материали от НОХ 2016

МОН, XLVIII НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО ХИМИЯ И ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА. Областен кръг, 13 февруари 2016 г. Учебно съдържание IX клас · 13 февруари 2016 г. · 25 т.

Примерни решения и оценка на задачите

Важно за проверителите! Освен представените примерни решения, за вярно се приема и всяко друго решение, което е логично обосновано и води до същия (числов или фактологичен) резултат.

При непълни отговори (например неизравнени уравнения) могат да се присъждат и по-малко от предвидените точки.

Условие

А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и И са различни химични вещества. Всяко от тях се състои от два химични елемента.

А и Б се състоят от едни и същи химични елементи, а молекулите им са с един и същ брой атоми. А е един от продуктите на взаимодействието на мед с концентрирана азотна киселина. Б има полярна линейна молекула.
При пълното изгаряне на В се образуват Г и Д.
А и Г могат да причинят киселинни дъждове, ако попаднат в атмосферата.
При пълното изгаряне на Ж се образуват Д и Е в молно отношение точно 2:1, като всеки от изграждащите ги елементи запазва валентността си. Е има неполярна линейна молекула.
Молекулите на И имат форма на триъгълна пирамида. При изгарянето на И се образуват Д и просто вещество с двуатомна молекула с тройна връзка.

1. Идентифицирайте веществата А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и И, като се обосновете.

Веществата А, В и Г имат триатомни молекули с валентни ъгли съответно 134,3°, 92,1° и 119°.

2. Напишете структурните формули на всяко от веществата от А до И, като отчетете пространственото разположение на атомите в тях.

За пет от веществата от В до И може да се приеме, че валентните атомни орбитали на централния атом в съответните молекули се намират в хибридно състояние.

3. Определете типа хибридизация за всяко от петте вещества.

Отговори

Решение

1. А = $\mathrm{NO_2}$ , Б = $\mathrm{N_2O}$ , В = $\mathrm{H_2S}$ , Г = $\mathrm{SO_2}$ ,
Д = $\mathrm{H_2O}$ , Е = $\mathrm{CO_2}$ , Ж = $\mathrm{CH_4}$ , И = $\mathrm{NH_3}$

За посочване на всяко от неизвестните вещества – по 1 т. $8 \times 1 =$ 8 т.

Обосновката по-долу е примерна. За присъждане на точки да се приема каквато и да е логична обосновка.

\mathrm{Cu} + \mathrm{HNO_3} \rightarrow \textbf{А} + \text{други продукти.}

А може да е вода или азотен диоксид. Б е друго вещество със същите елементи като в А. $\mathrm{HO_2}$ не съществува значи А е $\mathrm{NO_2}$ . Б е $\mathrm{N_2O}$ .

Г, Д и Е са оксиди.

Двуатомната молекула с тройна връзка е $\mathrm{N_2}$ . Следователно в пирамидалната молекула има азот – това е $\mathrm{NH_3}$ . Д е $\mathrm{H_2O}$ .

Киселинни дъждове се причиняват от $\mathrm{NO_2}$ и $\mathrm{SO_2}$ . Следователно Г е $\mathrm{SO_2}$ . В може да е само $\mathrm{H_2S}$ .

$n$ (Д): $n$ (Е) = 2:1 Неполярната линейна молекула на Е предполага два атома O и един атом на втория химичен елемент (ХЕ) от Ж или обратно. От това следва,че $n$ (H): $n$ (ХЕ) = 4:1 или = 2:1. Само в първия случай валентността на ХЕ се запазва. Следователно валентността е 4 и ХЕ е C.

Ж е $\mathrm{CH_4}$ , а Е е $\mathrm{CO_2}$ .

За обосновка на всяко едно от веществата – по 0,5 т. $8 \times 0{,}5 =$ 4 т.

Структурни формули на NO₂ (А): O=N–O⁻ с + и неспарен електрон при N, или ⁻O–N=O, или резонансна формула с частични заряди δ⁻ при двата O и пунктирани връзки; между тях думите „или“.

2. А)

Да се точкува и

Структурна формула на NO₂ без заряди: ъглова молекула O=N=O с неспарен електрон при N.

Структурни формули на N₂O (Б): ⁻N=N⁺=O, или N≡N⁺–O⁻, или резонансна формула с δ⁻ при крайните N и O и пунктирани връзки; между тях думите „или“.

Б)

Да се точкува и $\mathrm{N{\equiv}N{=}O}$ .

Структурна формула на H₂S (В): S с два неподелени електронни чифта, свързан с два H атома (единият над S, другият вдясно).

В)

Г)

Структурни формули на SO₂ (Г): ⁻O–S⁺=O с неподелена двойка при S, или O=S⁺–O⁻, или резонансна формула с δ⁻ при двата O и пунктирани връзки; между тях думите „или“.

Да се точкува и

Структурна формула на H₂O (Д): ъглова молекула H–O–H с два неподелени електронни чифта при O.

Д) Е) $\mathrm{O{=}C{=}O}$

Ж) И) $8 \times 1 =$ 8 т.

Структурна формула на SO₂ без заряди: ъглова молекула O=S=O с неподелена двойка при S.

Пространствена формула на CH₄ (Ж): C с H отгоре, H отляво, H с пунктирана клиновидна връзка вдясно и H с плътна клиновидна връзка отдолу.

Пространствена формула на NH₃ (И): N с неподелена двойка, H отляво, H с пунктирана клиновидна връзка вдясно и H с плътна клиновидна връзка отдолу.

Забележка: Верни са и структурни формули без обозначени електрони. При некоректно пространствено представяне на структурна формула съответната да се точкува с 0,5 т.

3. Г – sp $^2$ , Д – sp $^3$ , Е – sp, Ж – sp $^3$ , И – sp $^3$ $5 \times 1 =$ 5 т.

Оригинал в Архива: Problems.pdf · официални решения: Solutions.pdf