Химические анаграммы: разбор задачи 9-1 регионального этапа ВсОШ по химии 2024–2025

Первая задача регионального этапа Всероссийской олимпиады по химии 2024–2025 для 9 класса похожа на головоломку: в ней нет ни одного расчёта, зато надо опознать двенадцать простых веществ по их поведению и написать четырнадцать уравнений. Кажется, что для этого нужно помнить химию половины таблицы Менделеева. На самом деле задача устроена как детектив: у каждой смеси есть одна яркая примета, а условие само сужает круг подозреваемых.

Разберём её по шагам так, как её удобно решать на олимпиаде, а не в порядке условия. Заодно посмотрим, почему галлий растворяется в соляной кислоте, а серебро нет, что такое сине-фиолетовый раствор никеля и откуда берётся кислота при действии пероксида на металл. Для понимания достаточно школьного курса и статьи «Как составлять уравнения химических реакций».

• 1. О чём задача
• 2. Имя химика
• 3. План решения
• 4. Все пары символов
• 5. Отбрасываем лишнее
• 6. Смесь 4: рубидий и бром
• 7. Смесь 2: кальций и актиний
• 8. Смесь 3: индий и никель
• 9. Смесь 6: рений и эрбий
• 10. Смесь 1: алюминий и лантан
• 11. Смесь 5: галлий и серебро
• 12. Ответ целиком
• 13. Как уравнять самые трудные реакции
• 14. Двенадцать элементов: коротко и интересно
• 15. Что вынести для других задач
• 16. Типичные ошибки
• 17. Частые вопросы
• Задания для тренировки
• Литература

1. О чём задача

Официальный текст условия и решение опубликованы организаторами [1, 2]; автор задачи указан в решении: И. А. Гаркуль. Здесь перескажем условие своими словами.

У химика есть коллекция простых веществ. Его знакомый, не разбирающийся в химии, считал одинаковыми элементы, символы которых состоят из одних и тех же букв, и смешал их попарно. Получилось шесть смесей. Химику нужно разделить их реакциями. Даны такие подсказки.

• Элементы взяты из 3–6 периодов, и только один элемент — из 7 периода.
• Все элементы смесей 1, 2 и 5 содержат в символе одну и ту же букву.
• Смесь 1 (A и B). С горячим концентрированным раствором щёлочи NaOH вещество A растворяется, а B даёт белый осадок (реакции 1, 2).
• Смесь 2 (C и D). При кипячении в воде оба дают белые осадки (реакции 3, 4). Осадок с C растворяется при пропускании избытка CO₂ (реакция 5).
• Смесь 3 (E и F). Оба вещества растворяются в горячей концентрированной азотной кислоте (реакции 6, 7). После упаривания до влажных солей и добавления избытка концентрированного раствора аммиака E даёт белый осадок (реакция 8), а F — сине-фиолетовый раствор (реакция 9).
• Смесь 4 (G и H). Вещества бурно реагируют между собой с образованием соли (реакция 10). При электролизе её расплава в инертной атмосфере G выделяется на катоде, H на аноде (реакция 11).
• Смесь 5 (I и J). В разбавленной соляной кислоте растворяется только I (реакция 12).
• Смесь 6 (K и L) радиоактивных элементов не содержит. С концентрированным пероксидом водорода K растворяется с образованием кислоты (реакция 13), а L даёт белый осадок (реакция 14).

Нужно назвать химика по анаграмме его знакомого, который в условии зовётся Кокинчбло, и написать уравнения всех 14 реакций. За имя дают 1 балл, за каждое уравнение тоже по 1 баллу, всего 15 баллов [2]. Заметьте: определить вещества — это ещё не баллы. Главное в задаче — уравнения.

2. Имя химика

Начнём с простого, но не пропускайте этот вопрос: это верный балл. Анаграмма — слово, составленное из тех же букв. Запишем буквы слова «Кокинчбло»: К, О, К, И, Н, Ч, Б, Л, О. Девять букв, из них две К и две О. В условии речь идёт о химике, и подсказка заключена в эпиграфе: первая строка в нём содержит слово «колба». Попробуйте составить слова вокруг него, и появится фамилия Колбочкин.

Проверим: К-О-Л-Б-О-Ч-К-И-Н — те же девять букв. Условие называет этого химика героем известных задач, но и без такого знания фамилию можно составить перебором.

3. План решения

Самая частая ошибка новичка — решать смеси по порядку и застрять на первой же. Здесь не нужно этого делать. В таких задачах выгодно выписать все варианты, сразу отбросить лишнее, а затем идти от самых ярких примет к менее заметным.

4. Все пары символов

Ключевая фраза условия: элементы образованы одними буквами. Это означает, что символ одного элемента получается перестановкой букв в символе другого: как Al и La. Перебор здесь несложен: пройдите по таблице Менделеева и у каждого двубуквенного символа поменяйте буквы местами. Всего получается 13 таких пар.

Пример с францием и резерфордием есть в самом условии: авторы таким образом подсказывают, что речь именно о перестановке букв, а не о чём-то другом. Заодно они показывают, что сами символы могут быть из самых разных частей таблицы.

5. Отбрасываем лишнее

Теперь применим все условия, не вникая пока в реакции.

• Один элемент 7 периода. Значит, из пар Ca–Ac, Ar–Ra, Es–Se и Mt–Tm в коллекции может быть только одна.
• Реальная коллекция. Опубликованное решение отбрасывает пары с Ra, At, Es, Fr, Rf, Mt, Cm и Mc: у этих элементов нет стабильных изотопов, чтобы храниться в коллекции [2]. Актиний из этого правила выпадает: стабильных изотопов нет и у него, но условие прямо разрешает один элемент 7 периода, и, как мы увидим, именно он и нужен.
• Аргон. Пара Ar–Ra не подходит: аргон — инертный газ, он не вступит ни в одну из описанных реакций.
• Астат. Пара At–Ta тоже отпадает: астат крайне радиоактивен, а тантал очень химически устойчив.
• Общая буква смесей 1, 2 и 5. Это буква a: только она входит сразу в три из оставшихся пар: Al–La, Ca–Ac, Ag–Ga.

Остались семь пар: Al–La, Ca–Ac, Ag–Ga, In–Ni, Br–Rb, Er–Re, Cs–Sc. Нужно шесть. Три первые содержат букву a и составляют смеси 1, 2 и 5, а три смеси 3, 4 и 6 надо выбрать из оставшихся четырёх. В опубликованном решении пары Cs–Sc нет, но и она отсеивается: ниже мы это покажем. Теперь можно смотреть на сами реакции.

6. Смесь 4: рубидий и бром

Начнём с самого яркого: два простых вещества бурно реагируют друг с другом и дают соль. Это классическое сочетание активного металла и галогена. Из нашего списка подходит только пара Br и Rb: бром — галоген, а рубидий — щелочной металл. В остальных парах такой пары нет: например, в Cs–Sc оба элемента — металлы.

Реакция 10: щелочной металл отдаёт электрон, бром принимает. Заряд ионов Rb⁺ и Br⁻ равен 1, поэтому формула соли RbBr.

2Rb + Br₂ = 2RbBr

Кстати, условие подсказывает, почему это уже «не смесь простых веществ»: они прореагировали сразу при смешивании. Жидкий бром реагирует с рубидием очень энергично; такой опыт в школьной лаборатории не проводят.

Реакция 11: электролиз расплава. Подумайте, что идёт на электродах. На катоде всегда идёт восстановление: ион Rb⁺ принимает электрон и превращается в металл. На аноде окисление: ион Br⁻ отдаёт электрон и превращается в бром.

Катод (−): Rb⁺ + ē → Rb; анод (+): 2Br⁻ − 2ē → Br₂.

2RbBr электролиз расплава 2Rb + Br₂

Из этого сразу определяются буквы: на катоде G = Rb, на аноде H = Br. Инертная атмосфера нужна потому, что горячий рубидий мгновенно реагировал бы с кислородом и парами воды. Заметьте: электролиз водного раствора дал бы другой результат. На катоде вместо рубидия выделился бы водород, так как восстановить воду намного легче, чем такой активный металл. Именно поэтому в условии сказано: расплав.

7. Смесь 2: кальций и актиний

Следующая примета: при кипячении в воде оба элемента реагируют, и образуются белые осадки. А осадок, содержащий C, растворяется в избытке углекислого газа. Что растворяется в избытке CO₂? Карбонаты: нерастворимый средний карбонат превращается в растворимый гидрокарбонат. Самый известный пример — кальций, от него растут и исчезают сталактиты.

Пара с кальцием в нашем списке одна: Ca и Ac. Значит, C = Ca, D = Ac. И это как раз тот единственный элемент 7 периода, о котором говорилось в условии.

Реакция 3: кальций активно реагирует с водой, образуя гидроксид и водород. Осадок появляется потому, что Ca(OH)₂ малорастворим.

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

Реакция 4: актиний — аналог лантана, у него устойчивая степень окисления +3. Гидроксид Ac(OH)₃ нерастворим. Если вы не помните химию актиния, рассуждайте по аналогии: он стоит в той же группе, что и лантан.

2Ac + 6H₂O = 2Ac(OH)₃↓ + 3H₂↑

Реакция 5: растворение осадка. Здесь есть тонкость. При малом количестве CO₂ образуется карбонат кальция, но условие говорит об избытке газа, и в итоге получается гидрокарбонат:

Ca(OH)₂ + 2CO₂ = Ca(HCO₃)₂

Можно представить это и как две стадии. Сначала: Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O. Затем: CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂. Суммарно получается то же самое.

гидрокарбонат-ион HCO₃⁻

Почему Ac(OH)₃ в этих условиях не растворяется? Гидрокарбонат кальция достаточно растворим, а гидроксид и карбонат актиния — нет. Кстати, реальная работа с актинием затруднена его сильной радиоактивностью и малым количеством, поэтому мы рассуждаем по аналогии с лантаном.

8. Смесь 3: индий и никель

Здесь примета видна сразу: сине-фиолетовый раствор с аммиаком. Цвет раствора с избытком аммиака — верный признак комплексов переходных металлов. Для никеля именно такой цвет у иона [Ni(NH₃)₆]²⁺ [3]. Медь дала бы ярко-синий цвет, но меди в нашем списке нет. А пара с никелем одна: Ni и In.

Но кто из них E, а кто F? Смотрим условие: белый осадок содержит E, а сине-фиолетовый раствор содержит F. Значит, E = In, F = Ni. В опубликованном решении в заголовке этой смеси буквы стоят в обратном порядке, но все уравнения там те же; по смыслу условия соответствие именно такое.

Теперь проверка: может ли подойти пара Cs–Sc? Цезий и скандий действительно растворятся в кислоте, а скандий с аммиаком даст белый осадок. Но соединения цезия и скандия бесцветны, и сине-фиолетового раствора не будет. Значит, эта пара отпадает, и смесь 3 определена. Эту проверку полезно делать всегда: она спасает от случайных совпадений.

Реакции 6 и 7: горячая концентрированная азотная кислота — сильный окислитель, металлы растворяются в ней с выделением бурого NO₂. Степени окисления в солях: никель +2, индий +3.

Ni + 4HNO₃(конц.) t° Ni(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

In + 6HNO₃(конц.) t° In(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O

Почему в условии сказано «горячая»? Многие металлы, в том числе никель, в холодной концентрированной азотной кислоте покрываются плотной оксидной плёнкой (пассивируются), и реакция останавливается.

Зачем нужно упаривание? Иначе избыток кислоты израсходует аммиак на образование нитрата аммония, да и реакция пошла бы очень бурно. После упаривания до влажных солей остаются только нитраты металлов.

Реакции 8 и 9: добавляем избыток концентрированного аммиака. Раствор аммиака содержит ионы OH⁻, поэтому образуются гидроксиды. Гидроксид индия остаётся в осадке, поскольку индий не образует прочных аммиачных комплексов. А гидроксид никеля растворяется в избытке аммиака.

In(NO₃)₃ + 3NH₃ + 3H₂O = In(OH)₃↓ + 3NH₄NO₃

Ni(NO₃)₂ + 6NH₃ = [Ni(NH₃)₆](NO₃)₂

Это хороший пример того, как с помощью разного отношения к аммиаку можно разделить металлы: индий и алюминий остаются в осадке, а никель, медь, цинк, серебро образуют растворимые комплексы.

9. Смесь 6: рений и эрбий

Остались пары Er–Re и Cs–Sc (её мы уже почти исключили). Условие: металл реагирует с пероксидом водорода, образуя кислоту. Какие металлы в высшей степени окисления образуют кислоты? Например, элементы VIB и VIIB групп: хром, молибден, марганец, рений. Здесь подходит рений: кислота HReO₄, рениевая кислота, в которой рений имеет степень окисления +7.

Значит, K = Re, L = Er [3]. В паре Cs–Sc такая реакция невозможна: цезий дал бы щёлочь, а скандий — гидроксид. А указание на отсутствие радиоактивных элементов лишний раз исключает пару At–Ta.

Реакция 13: уравняем через электронный баланс. Рений отдаёт 7 электронов, а кислород пероксида переходит из степени окисления −1 в −2.

2Re + 7H₂O₂ = 2HReO₄ + 6H₂O

Проверка по водороду: слева 14, справа 2 + 12 = 14. По кислороду: слева 14, справа 8 + 6 = 14.

рениевая кислота HReO₄

пероксид водорода H₂O₂

Реакция 14: эрбий — лантаноид, он ведёт себя как трёхвалентный активный металл, и в реакции с пероксидом даёт нерастворимый гидроксид.

2Er + 3H₂O₂ = 2Er(OH)₃↓

10. Смесь 1: алюминий и лантан

Остались две пары с буквой a: Al–La и Ag–Ga. Какая из них первая смесь, а какая пятая? Посмотрим на описание. В первой смеси горячая щёлочь растворяет A и образует с B белый осадок. Серебро с щёлочью никак не реагирует: оно не даст ни раствора, ни осадка. Значит, Ag–Ga не подходит для смеси 1, и первая смесь — это Al и La.

Какой из них растворяется? Алюминий амфотерен: он реагирует с щелочами, образуя гидроксокомплекс и водород. Значит, A = Al, B = La.

Реакция 1 — важная школьная реакция. Именно поэтому алюминиевую посуду не моют сильной щёлочью.

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Откуда водород? На самом деле алюминий реагирует с водой, но обычно защищён оксидной плёнкой Al₂O₃. Щёлочь растворяет плёнку и образующийся гидроксид алюминия, и реакция идёт дальше.

гидроксоалюминат-ион [Al(OH)₄]⁻

Реакция 2: лантан — активный металл III группы, но не амфотерный. С горячей водой он реагирует, а его гидроксид — вполне сильное основание, поэтому в щёлочи он не растворяется и остаётся белым осадком.

2La + 6H₂O = 2La(OH)₃↓ + 3H₂↑

Заметим: при той же формуле Э(OH)₃ гидроксиды Al и La ведут себя по-разному. Причина — в размере иона: у маленького Al³⁺ связь с кислородом прочнее и более ковалентна, и гидроксид может присоединить ещё одну группу OH⁻. У крупного La³⁺ такая связь больше напоминает ионную, и основные свойства преобладают.

11. Смесь 5: галлий и серебро

Осталась пара Ga и Ag. Разбавленная соляная кислота растворяет только одно из веществ. Ответ даёт ряд активности: галлий левее водорода, а серебро правее. Поэтому I = Ga, J = Ag.

2Ga + 6HCl = 2GaCl₃ + 3H₂↑

С серебром ничего не происходит: оно не вытесняет водород, поэтому и остаётся без изменений. Пара Al–La сюда бы не подошла: в разбавленной соляной кислоте растворились бы оба металла.

12. Ответ целиком

Химика зовут Колбочкин. Вещества распределены так.

Все 14 уравнений подряд, как они пишутся на олимпиаде:

1. 2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑
2. 2La + 6H₂O = 2La(OH)₃↓ + 3H₂↑
3. Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑
4. 2Ac + 6H₂O = 2Ac(OH)₃↓ + 3H₂↑
5. Ca(OH)₂ + 2CO₂ = Ca(HCO₃)₂
6. In + 6HNO₃ = In(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O
7. Ni + 4HNO₃ = Ni(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
8. In(NO₃)₃ + 3NH₃ + 3H₂O = In(OH)₃↓ + 3NH₄NO₃
9. Ni(NO₃)₂ + 6NH₃ = [Ni(NH₃)₆](NO₃)₂
10. 2Rb + Br₂ = 2RbBr
11. 2RbBr = 2Rb + Br₂ (электролиз расплава)
12. 2Ga + 6HCl = 2GaCl₃ + 3H₂↑
13. 2Re + 7H₂O₂ = 2HReO₄ + 6H₂O
14. 2Er + 3H₂O₂ = 2Er(OH)₃↓

Условие не привязывает номера 6 и 7 к конкретным веществам. В опубликованном решении реакция 6 записана для никеля, а 7 — для индия [2].

13. Как уравнять самые трудные реакции

Часто ученик понимает, что происходит, но теряет балл на коэффициентах. Вот самые трудные.

Индий и азотная кислота. Индий: In⁰ → In⁺³, отдаёт 3 электрона. Азот: N⁺⁵ → N⁺⁴, принимает 1. На 1 атом индия нужно 3 молекулы NO₂. Азота в продуктах всего 3 + 3 = 6, значит, кислоты 6. Водорода 6, воды 3. Проверка по кислороду: 18 = 9 + 6 + 3.

Алюминий и щёлочь. Здесь проще всего смотреть на водород как на восстановленный из воды. Алюминий отдаёт 3 электрона, а для образования H₂ нужно 2. Значит, на 2 атома алюминия получается 3 H₂. Два иона [Al(OH)₄]⁻ требуют 2 Na⁺, то есть 2 NaOH. Групп OH в комплексах 8, 2 из них из щёлочи, а 6 из воды.

Осаждение индия аммиаком. Здесь проще всего сначала разобрать суть: каждому иону In³⁺ нужно 3 иона OH⁻. Эти ионы получаются из аммиака и воды: NH₃ + H₂O = NH₄⁺ + OH⁻. Значит, 3 NH₃ и 3 H₂O, а в растворе остаётся 3 NH₄NO₃.

Подробнее о методе рассказано в статье «Как составлять уравнения химических реакций», а об электронно-ионном балансе — в статье «Метод электронно-ионного баланса».

14. Двенадцать элементов: коротко и интересно

В задаче собрались элементы с очень разной судьбой. Вот несколько историй о том, откуда они взялись и почему так названы [4, 5].

Алюминий. В середине XIX века он стоил очень дорого, сопоставимо с драгоценными металлами. Порошок алюминия получил Фридрих Вёлер в 1827 году, а дешёвым металл стал только после изобретения электролитического способа в 1886 году. Рассказывают, что на обедах Наполеона III самым почётным гостям подавали алюминиевые приборы.

Лантан и эрбий. Шведский химик Карл Мосандер извлёк их из смесей редкоземельных оксидов; его статья о новых металлах вышла в 1843 году [6]. Лантан назван от греческого слова «скрываться». Эрбий назван в честь шведского посёлка Иттербю, в честь которого названы также иттрий, иттербий и тербий.

Актиний. Открыт Андре Дебьерном в 1899 году в остатках урановой руды [7]. В природе его так мало, что сегодня его получают в реакторах. Его долгоживущий изотоп ²²⁷Ac имеет период полураспада около 22 лет, и именно он светится в темноте из-за сильной радиоактивности.

Рений. Один из последних открытых стабильных элементов: в 1925 году его сообщили Вальтер Ноддак, Ида Такке и Отто Берг [8]. Назван в честь Рейна. Сегодня он важен для лопаток реактивных двигателей и катализаторов переработки нефти.

Рубидий. Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф открыли его в 1861 году с помощью новенького спектроскопа; название означает «тёмно-красный», по цвету линий в спектре [9]. Он плавится при 39 °C.

Бром. Антуан Балар выделил его в 1826 году из рассолов морской соли. Название означает «зловонный». Это один из двух элементов, которые жидки при обычных условиях; второй — ртуть.

Галлий. Менделеев предсказал его как «экаалюминий» с плотностью около 5,9 г/см³. В 1875 году Лекок де Буабодран открыл его и получил плотность 4,7 г/см³, но Менделеев написал ему, что значение неверно. Перепроверка дала 5,9 г/см³. Галлий плавится при 29,8 °C, поэтому тает на ладони.

Индий. Назван за характерную индиго-синюю линию спектра; открыт в 1863 году Фердинандом Райхом и Иеронимом Рихтером. Райх был дальтоником и попросил коллегу посмотреть в спектроскоп.

Никель. Его руду немецкие горняки называли «купферникель», то есть «чёртова медь»: руда была похожа на медную, но меди из неё не получалось. Никель выделил в 1751 году Аксель Кронштедт.

Кальций и серебро. Кальций получил Гемфри Дэви в 1808 году электролизом, как и многие другие активные металлы. Серебро знали с глубокой древности; латинское argentum дало название стране Аргентине.

15. Что вынести для других задач

Эта задача учит не только фактам, но и способу мышления. Вот что стоит запомнить.

• Идите от самых ярких примет. Необычный цвет, бурная реакция, растворение в избытке — такие слова в условии ставят не случайно.
• Читайте условия целиком. «Расплав», «избыток», «горячий», «концентрированный» — каждое из них меняет уравнение.
• Выписывайте все варианты. Перебор кажется долгим, но это самый надёжный способ не упустить ответ.
• Проверяйте исключением. Если подходящий вариант найден, спросите: почему не другой?
• Рассуждайте по аналогии. Если нет данных об актинии, используйте лантан; если не помните рубидий, используйте калий.
• Пишите уравнения даже при неполном понимании. В этой задаче баллы даются именно за них.

Полезная шпаргалка по цветам и поведению, которую можно применять и в других задачах.

Олимпиады редко спрашивают факты отдельно, но очень любят, когда факт нужно применить. Подробнее об этом — в заметке «Почему олимпиаду нельзя натаскать».

Следующая задача того же тура разобрана в статье «Фосфор и его превращения: разбор задачи 9-2».

16. Типичные ошибки

• Начать со смеси 1 и не дойти до конца. Выгоднее начинать с самых заметных примет.
• Перепутать катод и анод. На катоде всегда восстановление.
• Написать La(OH)₃ как растворимый в щёлочи. Лантан не амфотерен.
• Забыть про избыток CO₂. Осадок CaCO₃ в конечном итоге растворяется.
• Написать Ni(OH)₂ вместо комплекса. Условие говорит про избыток аммиака.
• Считать, что рений образует Re₂O₇ в виде осадка. В условии сказано: растворилось с образованием кислоты.
• Оставить уравнения без коэффициентов. За неуравненную реакцию балл обычно не дают.
• Не ответить на первый вопрос. За Колбочкина положен такой же балл, как за сложную реакцию.

17. Частые вопросы

Нужно ли знать химию актиния и эрбия, чтобы решить задачу? Нет. Они определяются по исключению, а их реакции легко писать по аналогии с лантаном: актиний и лантаноиды в этих условиях ведут себя как металлы со степенью окисления +3.

Почему галлий растворяется в кислоте, а не только в щёлочи? Он амфотерен и реагирует и с кислотами, и со щелочами. В задаче используется только реакция с кислотой, потому что она отличает его от серебра.

Если Ga тоже растворяется в щёлочи, почему смесь Ag–Ga нельзя было взять как первую? Серебро не образует белого осадка в щёлочи. Описание B не подходит. Поэтому только Al–La.

Почему смесь 4 не могла быть из других элементов, например Sc и Cs? Оба металлы: соли между ними не образуется.

Почему условие говорит о «химике» в кавычках? Это игра: знакомый смешал вещества, потому что не разбирается в химии, но для него буквы важнее свойств. Анаграммы здесь — повод, а настоящая тема задачи — разное отношение металлов к реагентам.

Сколько времени разумно потратить на такую задачу? Точного правила нет. Но перебор пар занимает немного времени, а если несколько смесей определены, разумно сразу записать их уравнения: баллы начисляются именно за них, даже если какая-то пара осталась нерешённой.

Можно ли пользоваться таблицей Менделеева? На таких этапах таблицу обычно дают или разрешают, но проверьте правила своего этапа. Важно уметь быстро находить в ней символы.

Задания для тренировки

Задание 1

Разделите простые вещества, описав реакции: смесь порошков цинка и меди. Что будет в растворе и что в остатке? Напишите уравнение.

Задание 2

Смесь порошков алюминия и железа обработали избытком горячего раствора NaOH. Что произойдёт? Как выделить второй металл?

Задание 3

В двух пробирках растворы солей: в одной AlCl₃, в другой ZnCl₂. Как различить их с помощью раствора аммиака?

Задание 4

Кальций и барий образуют соли с близкими свойствами. Напишите уравнения реакций: барий с водой; пропускание избытка CO₂ в получившийся раствор.

Задание 5

Какие из пар элементов можно назвать анаграммами символов: Sc и Cs; Na и Ne; Si и Is; Cu и Ca; Ni и In? Какие из них действительно существующие элементы?

Задание 6

Сколько литров водорода (н. у.) выделится, если растворить 5,4 г алюминия в избытке раствора щёлочи?

Задание 7 (олимпиадное)

Пара Cs–Sc была отброшена. Запишите, что произошло бы с этими веществами при условиях смеси 2 (кипячение в воде, затем CO₂), и объясните, почему такая смесь не отвечает условию.

Задание 8 (олимпиадное)

Смесь галлия и серебра массой 10 г обработали разбавленной соляной кислотой. Выделилось 1,68 л водорода (н. у.). Определите массовую долю серебра. A_r(Ga) = 70.

Литература

1. Всероссийская олимпиада школьников по химии 2024–2025. Региональный этап, теоретический тур, 9 класс. Задания. https://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/russia/2025-regional/teor-9-zad.pdf
2. Всероссийская олимпиада школьников по химии 2024–2025. Региональный этап, теоретический тур, 9 класс. Решения и система оценивания. https://www.chem.msu.ru/rus/olimpiad/russia/2025-regional/teor-9-resh.pdf
3. Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. 2nd ed. Butterworth-Heinemann, 1997.
4. Weeks M. E. Discovery of the Elements. 7th ed. Journal of Chemical Education, 1968.
5. Emsley J. Nature’s Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. 2nd ed. Oxford University Press, 2011.
6. Mosander C. G. On the new metals, lanthanium and didymium, which are associated with cerium; and on erbium and terbium, new metals associated with yttria. Philos. Mag. 1843, 23, 241–254.
7. Debierne A. Sur une nouvelle matière radio-active. C. R. Acad. Sci. 1899, 129, 593–595.
8. Noddack W., Tacke I., Berg O. Die Ekamangane. Naturwissenschaften 1925, 13, 567–574.
9. Kirchhoff G., Bunsen R. Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen. Ann. Phys. 1861, 189, 337–381.