Химия (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2022-2023 год) - часть 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕКСТЫ ОЛИМПИАДНЫХ ЗАДАНИЙ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭТАПА  

ВСЕРОССИЙСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 

(для участников)  

1 тур 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2022–2023 

 

Теоретический тур 

Одиннадцатый класс 

Задача 11-1 

Изомерные комплексы молибдена

 

Карбонильные  комплексы  переходных  металлов  и  их  производные 

представляют большой интерес с точки зрения органического катализа. Один 

из  таких комплексов  – 

X

  –  был синтезирован  из  гексакарбонила  молибдена 

посредством нескольких последовательных реакций замещения. 

1. а) Установите формулу комплекса, если известно, что:

•

комплекс – моноядерный,

•

массовая доля молибдена равна 21.6%, 

•

в комплексе – лиганды только двух типов: CO и PR

3

, где R – алкил,

•

комплекс имеет пространственные изомеры.

б) Укажите валентность и степень окисления металла в комплексе 

X

. 

6 

осадка  (

р-ция 5

), разлагающегося под  действием кислоты  с выделением газа 

(

р-ция 6

).  Над  осадком  образуется  раствор  светочувствительной  слабой 

двухосновной  кислоты 

D

  (разлагается  при  –20 °C).  Из-за  необходимости 

проводить  синтез  в  отсутствие  света  и на сильном  холоде,  впервые  синтез 

D

 

проводили в 1932 году долгими зимними ночами в Мюнхене, из -за чего синтез 
был назван «синтезом полярной ночи». 

Действуя  на  водный  раствор  393 мг 

D

  измельчённым  диоксидом 

марганца,  можно  получить  388 мг соединения 

E

  (

р-ция 7

).  Известно,  что 

средний межатомный угол 

Y

–

Y

–

Y

 в структуре 

E

 составляет 60°.  

3.

 Изобразите  структурные  формулы 

D

  и 

E

.  Напишите  уравнения 

реакций 

5

 – 

7

. 

 

Задача 11-4 

100 лет Нобелевской премии по химии «за изобретение 

метода микроанализа органических веществ» 

140 лет с изобретения метода Кьельдаля  

Начало  количественному  анализу  органических  соединений  положили 

французские химики  Жозеф  Гей-Люссак  и Луи  Тенар  на рубеже XVIII–XIX 

веков.  Была  предложена  следующая  процедура  анализа:  сначала  навеску 

анализируемого  вещества  тщательно  смешивали  с  точно  известным 

избыточным  количеством  хлората  калия;  во  избежание  взрывообразного 

окисления полученную смесь прессовали в небольшие таблетки, которые затем 

по отдельности помещали в камеру для разложения. В результате разложения 

образовывалась  газовая  смесь,  по  составу  которой  можно  было  установить 

соотношение  углерода  и водорода в составе  анализируемого вещества.  Весь 

хлорат калия считался полностью разложившимся.  

Навеску  органического  вещества 

A

  массой  5.00 г  смешали  с  20.00 г 

хлората  калия,  полученную  смесь  разлагали  в  камере,  заполненной  азотом. 

После  окончания  реакции  образовалась  газовая  смесь,  которая  частично 

поглощается  известковой  водой,  при этом выпадает 18.52 г  белого осадка.  В 

оставшуюся  непоглощённую  газовую  смесь  внесли  раскалённую  медную 

7 

пластину; её  масса  увеличилась на 1.91  г, после  чего в  смеси остался  только 

азот. 

1.

 По  данным  анализа  определите  простейшую  формулу

  A

,  если  в  его 

состав входят только C, H и O. Приведите расчёты. 

Метод, разработанный  Гей-Люссаком  и Тенаром, имел  ряд  недостатков. 

Основным  было  то,  что  результаты  анализа  веществ,  содержавших 

значительные  количества  других  элементов  помимо  C,  H  и  O,  отличались 

низкой точностью. 

2.

 Почему  при  анализе  подобных  веществ  по  приведённому  методу 

точность результатов значительно снижалась? Предложите уравнение реакции 

хотя бы одного процесса, который может к этому привести.  

Одно  дело –  анализировать  содержание  углерода  и  водорода,  и  совсем 

другое –  определять  содержание  азота.  Один  из  таких  методов  в  1883  году 

предложил датский химик  Йохан  Кьельдаль.  Согласно этому  методу,  сначала 

необходимо  кипятить  азотсодержащие  соединения  в  серной  кислоте  в 

присутствии  катализаторов  (как  правило,  используется  специально 

подготовленная  смесь  селена  и  сульфатов  натрия,  ртути (I)  и  меди(II))  до 

полного  превращения  азота  в  составе  исследуемого  вещества  в  сульфат 

аммония.  Полученный раствор  переносят  в  перегонный  аппарат, добавляют к 

нему  избыток  щёлочи  и  кипятят;  весь  выделяющийся  при  этом  аммиак 

(количество  аммиака 

𝑛

𝑁𝐻

3

)  поглощают  раствором с известным  количеством 

сильной  кислоты  (концентрация  кислоты 

𝑐

𝐻

,  объём  раствора 

𝑉

𝐻

),  который 

затем  титруют стандартизованным раствором  щёлочи  (концентрация щёлочи 

𝑐

𝑂𝐻

, объём титранта 

𝑉

𝑂𝐻

). 

3.

 Используя  предложенные  выше  обозначения,  выведите  формулу  для 

определения  количества  азота 

𝑛

𝑁

 по методу Кьельдаля.  Примите  основность 

кислоты за 

a

, а число OH групп на один моль щёлочи – за 

b

. 

Основа  современного  метода  микроанализа – 

пиролитического 

сожжения

,  в  ходе  которого  пары органических соединений сжигают  в токе 

кислорода – была заложена  австрийским химиком  Фрицем Преглем, за  что  в 

8 

1923  году  он  был  удостоен  Нобелевской  премии  по  химии.  Важным 

преимуществом  метода  Прегля  стала  возможность  использовать  маленькую 

навеску  (порядка  м иллиграммов),  что  значительно  облегчило  анализ 

природных  соединений  или  продуктов  многостадийного  синтеза.  Схема 

синтеза канонической α-аминокислоты 

X

 вместе с данными её анализа методом 

пиролитического сожжения приведены ниже.  

Задача 11-5 

В  современном  органическом  синтезе  крайне  активно  используются 

разнообразные  защитные  группы.  Зачастую  химикам  необходимо  провести 

реакцию  с  определённой  функциональной  группой,  однако  при  этом  в 

исходном  веществе  присутствуют  другие  группы,  которые  также  будут 

реагировать в этих условиях. Чтобы избежать этого, эти группы «защищают», 

превращая  в  какие-то другие  группы,  которые  будут устойчивы  в  условиях 

целевой реакции. Далее проводят необходимые реакции, после чего «снимают 

защиту», превращая защищённые функциональные группы в исходные. 

Одной  из  наиболее  распространённых  защитных  групп  является 

ацетальная  группа,  которую  применяют  для  защиты  альдегидов  и  кетонов. 

9 

Карбонильные соединения обратимо взаимодействуют со спиртами по схеме  

 

Как правило, для проведения такого процесса берут двухатомный спирт 

этиленгликоль,  который  реагирует  с  карбонильными  соединениями  с 

образованием устойчивого циклического продукта. Постановку такой защиты 

проводят  в  кислой  среде  при  удалении  воды  (например,  используя  насадку 

Дина-Старка или молекулярные сита). Снятие защиты тоже проводят в кислой 

среде, но при избытке воды. 

На  представленной  ниже  схеме  превращений  продемонстрировано 

использование этиленгликоля в качестве защитной группы. 

 

1.

  Напишите  структурные  формулы  соединений 

A

  – 

L

  (без  учёта 

пространственной  изомерии).  Дополнительно  известно,  что  в  процессе 

превращения 

G

 в 

H

 образуется осадок жёлтого цвета. 

2.

 Соединение 

L

 может существовать в виде трёх таутомерных форм (без 

учёта пространственной изомерии): одной открытоцепной и двух циклических. 

Одну  из  этих  форм  Вы  уже  нарисовали  в  ответе  на  предыдущий  вопрос. 

Приведите структурные формулы двух других таутомерных форм. 

3. 

Схематично  нарисуйте  насадку  Дина-Старка и объясните  принцип её 

применения. Что такое молекулярные сита и для  чего они используются? 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КРИТЕРИИ И МЕТОДИКА ОЦЕНИВАНИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ 

ОЛИМПИАДНЫХ ЗАДАНИЙ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭТАПА ПО ХИМИИ С 

УКАЗАНИЕМ МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОГО КОЛИЧЕСТВА БАЛЛОВ 

ЗА КАЖДОЕ ЗАДАНИЕ И ОБЩЕГО КОЛИЧЕСТВА МАКСИМАЛЬНО 

ВОЗМОЖНЫХ БАЛЛОВ ПО ИТОГАМ ВЫПОЛНЕНИЯ ВСЕХ ЗАДАНИЙ 

 

для жюри 

1 тур 

 

 

 

 

 

 

 

 

2022–2023 

 

 

9 

могут быть собраны в 

n

-угольные циклы или полимеры. В случае полимеров 

углы  Fe–Fe–Fe  составят  180°  (

транс

-изомер)  или  90°  (

цис

-изомер).  Среди 

циклов  угол  в  60°  допустим  только  в  треугольнике,  откуда  формула 

E – 

[Fe

3

(CO)

12

]

. 

Структурные  формулы 

D

  и 

E

  изображаются  исходя  из  правила  18-и 

электронов: 

Система оценивания:

 

1. 

Расчёт молярной массы 

X

 

Структурная формула 

X 

0.5 балла 
1 балл 

2. 

Структурные формулы 

A

 – 

C

 – по 1 баллу 

Подтверждение состава 

A

 – 

C

 расчётом – по 0.5 балла 

Уравнения реакций 

1

 – 

4

 – по 1 баллу 

3 балла 
1.5 балла 
4 балла 

3. 

Структурные формулы 

D

 и 

E

 – по 1 баллу 

Уравнения реакций 

5

 – 

7

 – по 1 баллу 

2 балла 
3 балла 

Брутто-формулы без указания структурных оцениваются 
половиной балла

 

ИТОГО:  15 баллов 

1

 Hieber, W., Leutert, F. // Über Metallcarbonyle. XII. Die Basenreaktion des Eisenpentacarbonyls 

und die Bildung des Eisencarbonylwasserstoffs // 

Z. Anorg. Allg. Chem.

, 

1932

, 204(1-2), 145–164. 

молекулы  аммиака,  откуда  состав 

D

 –  C

7

H

13

NO

2

.  Фактически  2  атома  брома 

заменили на фрагмент NH, единственный вариант, как это могло произойти – 

образование  трёхчленного  цикла  с  одним  атомом  азота  в  составе 

D

  (такие 

вещества называются 

азиридинами

). 

Под  действием  основания  азиридин  депротонируют  и  ставят  на  него 

защитную  мезильную  группу.  Защищённый  азиридин 

E

  вводят  далее  в 

реакцию  с  изопропилмагнийбромидом.  Реактив  Гриньяра  может  атаковать 

карбоксиалкильную группу, однако в данном случае это не так – нам известно, 

что  конечным  продуктом  является  аминокислота,  а  при  атаке  по 

карбоксиалкильной  группе  получится  кетон  или  спирт  (в  данном  случае 

реакция  по  карбоксильной  группе  не  идёт  из-за  стерического  затруднения, 

создаваемого  объёмной 

трет

-бутильной  группой).  С  другой  стороны,  в 

E

 

имеется напряжённый азиридиновый цикл, который может раскрываться под 

действием  нуклеофилов  (аналогично  эпоксидам,  свойство  которых 

раскрываться  под  действием  нуклеофилов  хорошо  известно).  Центр,  по 

которому ведётся нуклеофильная атака, определяется однозначно, так как в 

 

13 

 

Литература: 

[1] F. L. Holmes, 

Isis

, 

1963

, 54, 50–81. 

[2] J. E. Baldwin, A. C. Spivey, C. J. Schofield, J. B. Sweeney, 

Tetrahedron

, 

1993

, 

49, 6309–6330. 

Система оценивания:

 

1. 

Расчёт состава 

A

 по данным анализа – 2 балла, из них: 

расчёт количества вещества углерода – 0.5 балла, 
расчёт количества разложившегося KClO

3

/образовавшегося 

KCl – 0.5 балла 
расчёт средней степени окисления углерода – 0.5 балла 
вывод формулы 

A

 – 0.5 балла 

Правильный  ход  решения,  отличающийся  от  авторского, 
оценивается полным баллом 

2 балла 

2. 

Уравнение  реакции  любого  побочного  процесса  из 
описанных типов 

Засчитывается любое правильное записанное уравнение (в 
общем  виде  или  на  примере  какого-либо  конкретного 
соединения) с окислением гетероатомов 

0.5 балла 

3. 

Вывод формулы для количества азота – 1.5 балла, из них: 
два закона эквивалентов – по 0.5 балла 
вывод 

𝑛

𝑁𝐻

3

 – 0.5 балла 

Если  не  приравнено 

𝑛

𝑁

= 𝑛

𝑁𝐻

3

,  то  всё  равно  ставится 

полный балл 

1.5 балла 

4. 

Структурные формулы веществ 

B

 – 

F

 и 

X

 – по 1.5 балла 

Расчёт состава 

D

 по результатам титрования – 1 балл 

Подтверждение  формулы 

X

  по  данным  пиролитического 

сожжения – 1 балл 

Для  соединения  X  засчитывается  как  цвиттер-ионная 
таутомерная  форма,  так  и  структура  без  разделения 
зарядов 

11 баллов 

 

ИТОГО:  15 баллов 

 

 

14 

Решение задачи 11-5 (авторы: Прасолов П. В., Чумерин Д. С.) 

1.

 Первая стадия цепочки является стандартной реакцией этерификации, 

протекающей по карбоксильной группе. Далее полученный кетон 

A

 реагирует 

с  этиленгликолем  в  присутствии  сильной  кислоты  TsOH,  что  соответствует 
стадии постановки защитной группы. Схема этой реакции приведена в условии 
задачи  на  примере  моноатомного  спирта;  в  случае  двухатомного  спирта 
процесс  будет  идти  точно  так  же,  только  реагировать  будут  две  OH  группы 
одной  и  той  же  молекулы  этиленгликоля,  что  приведёт  к  образованию 
циклического  продукта 

B

.  Далее  алюмогидрид  лития  восстанавливает 

сложноэфирную 

группу 

до 

первичной 

гидроксильной 

группы. 

Использующаяся  на  этой  стадии  обработка  реакционной  смеси  водой  не 
приводит к снятию защитной группы, поскольку далее в схеме превращений 
происходит получение реактива Гриньяра, не совместимого с незащищённой 
карбонильной  группой.  Далее  под  действием  тионилхлорида  проходит 
замещение  гидроксогруппы  на  атом  хлора.  Полученный  алкилхлорид 

D

  на 

следующей стадии превращают в реактив Гриньяра, присоединение которого к 
связи C=O формальдегида даёт (после обработки реакционной смеси водным 
раствором  кислоты)  спирт 

E

.  Кислотный  гидролиз  также  приводит  к 

расщеплению циклического ацеталя (снятию защитной группы), что следует из 
приведённой  в  условии  массовой  доли  углерода  в 

E

.  На  последней  стадии 

спиртовая группа окисляется в альдегидную при действии реагента Саретта-
Коллинза  (комплекса  CrO

3

  с  пиридином).  Таким  образом,  в  данной  схеме 

использование защитной группы предотвратило восстановление карбонильной 
группы алюмогидридом лития и позволило получить реактив Гриньяра. 

 

 

 

15 

Во  второй  схеме  4-оксопентаналь  вводят  в  реакцию  с  1  эквивалентом 

этиленгликоля  в  присутствии  кислоты.  Известно,  что  альдегидная  группа 

вступает  в  реакцию  с  нуклеофилами  быстрее  оксогруппы,  поскольку 

электронодонорные 

алкильные 

заместители 

понижают 

частичный 

положительный  заряд  на  электрофильном  атоме  углерода  при  связи  C=O. 

Также  то,  что  в  реакцию  вступает  именно  альдегидная  группа,  можно 

определить по визуальному признаку следующей стадии. При взаимодействии 

с  щелочным  раствором  иода  метилкетон  превращается  в  карбоксилат,  и 

выделяется  осадок  жёлтого  цвета  CHI

3

  (иодоформная  реакция).  Так  как 

иодоформная проба является качественной реакцией именно на метилкетоны, 

то  защите  подвергалась  альдегидная  группа.  Обработка  водным  раствором 

кислоты  после  проведения  иодоформной  реакции  приводит  одновременно  к 

гидролизу  защитной  группы  и  к  нейтрализации  карбоксилата,  давая  4-

оксобутановую  кислоту 

H

.  Структура  продукта  подтверждается  заданным  в 

условии массовым содержанием углерода. 

 

Последовательность  превращения 

D

  в 

I

  является  реакцией  Виттига. 

Вначале трифенилфосфин нуклеофильно замещает атом хлора с образованием 

фосфониевой  соли.  Депротонирование  этой  соли  бутиллитием  даёт  илид 

фосфора,  который  взаимодействует  с  кетоном 

G

  с  образованием  алкена 

I

. 

О том, что продуктом реакции является алкен, также можно догадаться исходя 

из  брутто-формулы 

I

.  Далее  следуют  стадии  снятия  и  постановки  защитной 

группы  (фактически  снятие  защиты  с  кетогруппы).  Затем  карбонильную 

группу  в  полученном  кетоне 

J

  восстанавливают  в  метиленовую  группу  (по 

Кижнеру-Вольфу).  Далее  связь  C=C  окисляют  по  реакции  Вагнера  в 

вицинальный  диол.  Последующее  снятие  защитной  группы  даёт  конечный 

 

16 

продукт 

L

,  структуру  которого  также  можно  подтвердить  по  заданному  в 

условии содержанию углерода. Таким образом, в данной схеме использование 

защитной  группы  предотвратило  окисление  альдегидной  группы  в  условиях 

иодоформной  реакции  и  реакции  Вагнера,  её  взаимодействие  с  илидом 

фосфора по реакции Виттига, её восстановление по Кижнеру-Вольфу, а также 

присоединение бутиллития к кетогруппе. 

 

2.

  В  открытоцепной  форме  соединения 

L

  присутствуют  две 

гидроксильные  группы  и  альдегидная  группа.  Каждая  из  OH-групп  может 

взаимодействовать  с  альдегидной  группой  с  образованием  циклического 

полуацеталя с пяти- или шестичленным циклом, в зависимости от того, какая 

из  групп  вступает  в  реакцию.  Данный  процесс  аналогичен  образованию 

циклических таутомерных форм для углеводов. 

 

 

17 

3.

  На  рисунке  справа  представлена  схема 

установки для проведения реакции с насадкой Дина-

Старка.  Выделяющаяся  в  результате  реакции  вода 

испаряется из колбы, и пары поступают в остальную 

часть  установки.  Внутри  обратного  холодильника 

пары  воды  конденсируются  из-за  охлаждения 

рубашки 

холодильника 

постоянным 

потоком 

холодной воды, а затем стекают вниз в насадку Дина-

Старка.  Таким  образом,  вода  эффективно  удаляется 

из  реакционной  смеси.  Часто  насадка  Дина-Старка 

снабжена  краном  в  нижней  части,  через  который  можно  время  от  времени 

сливать накапливающуюся воду, избегая переполнения насадки. 

Молекулярные  сита  –  это  кристаллические  алюмосиликаты  с  порами 

определённого  и  однородного  размера.  В  эти  поры  могут  заходить  и 

адсорбироваться малые молекулы, например, H

2

O, NH

3

, CO

2

, SO

2

, H

2

S, C

2

H

4

 и 

др., при этом более крупные молекулы в эти поры не проходят. Таким образом, 

молекулярные сита можно использовать в качестве осушителей и адсорбентов. 

Система оценивания: 

1. 

Структурные формулы веществ  

A

 – 

L

 – по 1 баллу 

Стереоизомерия  в  соединениях  I  –  L

 

не  оценивается.  Для 

соединения  L  оценивается  любая  из  трёх  таутомерных 
структур. 

12 баллов 

2. 

Структуры таутомеров 

L

 – по 0.5 балла 

Оцениваются  структуры  двух  таутомеров,  отличных  от 
структуры, приведённой в ответе на предыдущий вопрос. 

1 балл 

3. 

Рисунок и применение насадки Дина-Старка – 1 балл 
Природа и применение молекулярных сит – 1 балл

 

2 балла 

 

ИТОГО:  15 баллов 

 

 

Д Л Я   У Ч А С Т Н И К О В

и с п р а в л е н н ы й

11 КЛАСС 

Иодометрия,  или  иодометрическое  титрование,  представляет  собой  метод 

количественного  химического  анализа,  который  основан  на  протекании 

окислительно-восстановительных реакций с участием иода или иодида калия: 

Теоретические задания: 

1.

Напишите уравнения реакций, протекающих при выполнении эксперимента.

2.

С какой целью в реакционной смеси создают избыток иодид-ионов?

3.

Назовите  не  менее  двух  причин,  которые  приводят  к  изменению  концентрации

раствора Na

2

S

2

O

3

 при хранении. Ответ подтвердите уравнениями реакций. 

4.

Почему  титрование  иода  раствором  Na

2

S

2

O

3

  следует  проводить  в  слабокислой

среде?  Какие  побочные  процессы  могут  происходить  при  титровании  иода  в 

сильнокислой и в щелочной средах? Ответ подтвердите уравнениями реакций. 

5.

Почему  при  титровании  иода  раствором  тиосульфата  натрия  крахмал  следует

добавлять к реакционной смеси в конце титрования? 

Практическое задание: 

В  выданной  Вам  мерной  колбе  объемом  100.0  мл  находится  водный  раствор 

сульфата  меди(II)  CuSO

4

.  Этот  раствор  необходимо  разбавить  до  метки 

дистиллированной водой, закрыть пробкой и тщательно перемешать, многократно 

переворачивая мерную колбу (не менее 25 – 30 раз).  Методом иодометрического 

титрования определите массу (г) меди в выданном растворе. 

Примечание: титрование повторяют до получения трех результатов, попарно 

отличающихся  друг  от  друга  не  более  чем  на  0.10  мл.  Затем  полученные 

результаты  усредняют  и  используют  средний  объем  раствора  тиосульфата 

натрия, затраченный на титрование, для дальнейших расчетов. 

 

Реагенты: 

•

 

Дихромат калия K

2

Cr

2

O

7

, 0.01 М раствор. 

•

 

Тиосульфат натрия Na

2

S

2

O

3

, 0.05 М раствор. 

•

 

Серная кислота H

2

SO

4

, 1 М раствор. 

•

 

Иодид калия KI, 5%-ный раствор. 

•

 

Крахмал, свежеприготовленный 1%-ный раствор. 

 

Оборудование: 

•

 

Стеклянный стаканчик – 1 шт. 

•

 

Мерная колба (100.0 мл) – 2 шт. 

•

 

Пробка для мерной колбы – 2 шт.

 

•

 

Пипетка Мора (10.00 мл) – 1 шт. 

•

 

Резиновая груша или пипетатор – 1 шт. 

•

 

Капельница с дистиллированной водой – 1 шт. 

•

 

Капельница с раствором индикатора – 1 шт. 

•

 

Коническая колба для титрования (100 мл) – 2 шт. 

•

 

Коническая колба для титрования (200 мл или 250 мл) – 2 шт. 

•

 

Часовое стекло – 2 шт. 

•

 

Бюретка прямая с краном (25 мл)

 

– 1 шт. 

•

 

Стеклянная воронка для бюретки – 1 шт. 

•

 

Штатив с «лапками» для двух бюреток – 1 шт. 

 

Методика эксперимента: 

1.

 

Приготовление  0.01  М  раствора  дихромата  калия.

  Выданную  навеску 

дихромата калия K

2

Cr

2

O

7

 в стеклянном стаканчике растворяют в небольшом объеме 

дистиллированной воды и переносят в мерную колбу объемом 100.0 мл. Несколько 

раз  ополаскивают  стеклянный  стаканчик  дистиллированной  водой  и  переносят 

таким образом в мерную колбу оставшиеся частицы вещества. Разбавляют раствор 

в колбе до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают, многократно 

переворачивая  мерную  колбу  (не  менее  25  –  30  раз).  Рассчитывают  молярную 

концентрацию  приготовленного  раствора  дихромата  калия.  Результат  расчета 

молярной концентрации K

2

Cr

2

O

7

 записывают с точностью до десятитысячных. 

2.

 

Стандартизация раствора тиосульфата натрия.

 В бюретку через воронку 

наливают раствор тиосульфата натрия Na

2

S

2

O

3

. 

В коническую колбу для титрования 

объемом  200  –  250  мл  вносят  мерным  цилиндром  10  мл  1  М  раствора  серной 

кислоты, 10 мл 5%-ного раствора иодида калия и добавляют пипеткой Мора 10.00 

мл приготовленного ранее раствора дихромата калия K

2

Cr

2

O

7

. Оставляют колбу на 

3 – 5 мин в темном месте, прикрыв ее часовым стеклом. Затем в колбу добавляют 

мерным  цилиндром  100  мл  дистиллированной  воды  и  быстро  титруют  раствором 

Na

2

S

2

O

3 

до  появления  бледно-желтой  окраски  раствора.  Добавляют  1  –  2  мл  (1 

полная  пипетка)  1%-ного  раствора  крахмала  и  продолжают  титрование  при 

энергичном перемешивании до исчезновения синей окраски раствора. По бюретке 

измеряют  объем  раствора  Na

2

S

2

O

3

,  пошедший  на  титрование,  и  записывают  его  с 

точностью  до  0.10  мл.  Заполняют  бюретку  до  нулевой  отметки  и  повторяют 

титрование до получения трех результатов, попарно отличающихся друг от друга не 

более чем на 0.10 мл. Эти результаты усредняют и используют для расчета точной 

концентрации раствора Na

2

S

2

O

3

.

 

3.

 

Приготовление  анализируемого  раствора  сульфата  меди(II).

  Выданный 

раствор сульфата меди(II) в мерной колбе объемом 100.0 мл разбавляют до метки 

дистиллированной  водой,  закрывают  пробкой  и  тщательно  перемешивают, 

многократно переворачивая мерную колбу (не менее 25 – 30 раз).   

4.

 

Определение  меди(II)  в  анализируемом  растворе.

  В  бюретку  через  воронку 

наливают раствор тиосульфата натрия Na

2

S

2

O

3

. 

В коническую колбу для титрования 

объемом  100  мл  вносят  пипеткой  Мора  10.00  мл  раствора  сульфата  меди(II), 

добавляют мерным цилиндром 2 мл 1 М раствора серной кислоты, 30 мл 5%-ного 

раствора иодида калия и титруют раствором Na

2

S

2

O

3

 до появления желтой окраски 

суспензии.

 

Затем  добавляют  несколько  капель  1%-ного  раствора  крахмала  и 

продолжают титрование при энергичном перемешивании до тех пор, пока суспензия 

не  станет  белой.  По  бюретке  измеряют  объем  раствора  Na

2

S

2

O

3

,  пошедший  на 

титрование,  и  записывают  его  с  точностью  до  0.10  мл.  Заполняют  бюретку  до 

нулевой отметки и повторяют титрование до получения трех результатов, попарно 

отличающихся друг от друга не более чем на 0.10 мл. Эти результаты усредняют и 

используют для расчета массы ионов меди в анализируемом растворе. 

 

Система оценивания 

1.

 Уравнения реакций (задание 1) — 2 уравнения по 1 б                                       2 балла 

    (если неверно уравнены — по 0.5 б) 

2.

 Роль избытка KI (достаточно привести хотя бы одну из ролей)                        1 балл 

3.

 Причины неустойчивости Na

2

S

2

O

3

 — 2 причины по 0.5 б                                  1 балл 

4.

 Уравнения реакций (задание 3) — 2 уравнения по 1 б                                       2 балла 

    (если неверно уравнены — по 0.5 б) 

5.

 Обоснование, почему I

2

 титруют в слабокислой среде                                    0.5 балла 

6.

 Побочные процессы (задание 4) — 2 процесса по 0.5 б                                      1 балл 

7.

 Уравнения реакций (задание 4) — 2 уравнения по 0.5 б                                    1 балл 

    (если неверно уравнены — по 0.25 б) 

8.

 Обоснование, почему крахмал добавляют в конце титрования                      0.5 балла 

9.

 

Точность титрования

 оценивается, исходя из разницы (Δ

V

, мл)

 

между величиной 

среднего объема Na

2

S

2

O

3

, который участник затратил на титрование, и ожидаемым 

значением, в соответствии с таблицей: 

Определение меди(II) 

ΔV, мл

 

Баллы

 

≤ 0.1 

14

 

0.1 – 0.2 

12 

0.2 – 0.3 

10 

0.3 – 0.4 

8 

0.4 – 0.5 

6 

0.5 – 1.0 

4 

> 1.0 

2 

10.

 

Правильность  расчета

  массы  меди  в  мерной  колбе  (оценивается,  исходя  из 

среднего  объема  титранта,  полученного  участником,  безотносительно  точности 

титрования)                                                                                                                  2 балла 

ИТОГО                                                                                                                    25 баллов 

 

В  случае,  если  участнику  понадобится  дополнительное  количество  реактива, 

долив  реактива  производится  1  раз  без  штрафа,  в  последующих  случаях  —  со 

штрафом 2 балла.