Информация в виде заданий и авторских ответов с вычислениями приведена исключительно для ознакомления и самопроверки.
1. Элементы и их оксиды
Для демонстрационного опыта синтезировали белый оксид неизвестного элемента X.
Известно, что в нейтральном атоме этого элемента содержится 20 протонов. Определите химический символ элемента X.
Ответ: Ca

Известно, что в соединениях элемент X обычно проявляет степень окисления +2, а степень окисления кислорода равна −2. Запишите формулу оксида элемента X.
Ответ: CaO

2. Тайна стёртых этикеток
Профессор подготовил три раствора для лекционного опыта, однако после случайно пролитой воды надписи на этикетках стёрлись. Каждый раствор разделили на две отдельные порции: к первой добавили раствор соляной кислоты, а ко второй – раствор гидроксида натрия. Наблюдения приведены в таблице.
Пробирка A: после добавления раствора HCl — нет видимых изменений; после добавления раствора NaOH — нет видимых изменений.
Пробирка B: после добавления раствора HCl — выделяется газ; после добавления раствора NaOH — нет видимых изменений.
Пробирка C: после добавления раствора HCl — нет видимых изменений; после добавления раствора NaOH — выпадает белый осадок.
В пробирке A содержится одно из веществ:
1) MgCl₂;
2) NaCl;
3) Na₂CO₃.
Укажите номер вещества, находящегося в пробирке A.
Ответ: 2

В пробирке B содержится одно из веществ:
1) MgCl₂;
2) NaCl;
3) Na₂CO₃.
Укажите номер вещества, находящегося в пробирке B.
Ответ: 3

В пробирке C содержится одно из веществ:
1) MgCl₂;
2) NaCl;
3) Na₂CO₃.
Укажите номер вещества, находящегося в пробирке C.
Ответ: 1

Запишите молекулярное уравнение реакции раствора в пробирке B с соляной кислотой и найдите сумму наименьших целых коэффициентов.
Ответ: 7

3. Рецептуры и концентрации
Для компота повар приготовил сироп из 30 г сахара и 70 г воды. После растворения сахара сироп смешали с 200 г ягодного отвара, не содержащего сахара. Учитывайте, что потерями массы при приготовлении можно пренебречь.
Определите массовую долю сахара в сиропе. Для расчёта используйте формулу: w = m(вещества) / m(раствора) · 100%.
Ответ: 30

Определите массовую долю сахара в готовом компоте. Для расчёта используйте формулу: w = m(вещества) / m(раствора) · 100%.
Ответ: 10

4. Рецепт старинных духов
Химик П. нашел на чердаке своего дома рецепт старинных духов. Для создания этого аромата необходимо смешать три эфирных масла: белый мускус, розовое и жасминовое масло. Их массы должны соотноситься строго как 1 : 2 : 3. Объем флакона равен 150 мл, а плотность получившихся духов – 850 г/л. Известно, что духи полностью заполняют флакон.
Найдите массу белого мускуса, необходимую для получения старинных духов.
Ответ: 21.25

Найдите массу розового масла, необходимую для получения старинных духов.
Ответ: 42.5

Помогите химику П. определить, какой объем розового масла требуется добавить в парфюм, если его собственная плотность равна 800 г/л.
Ответ: 53.13

Найдите объёмную долю розового масла в получившихся старинных духах.
Ответ: 35.42

5. Кроссворд для дедушки
1) Какой химический элемент является общим для всех видов селитры?
Ответ: N (азот)
2) Какой химический элемент образует металл, из которого изготавливают фольгу и большинство банок для газированных напитков?
Ответ: Al (алюминий)
3) Какой химический элемент образует металл, из которого чаще всего делают гвозди, молотки и топоры?
Ответ: Fe (железо)
4) Какой химический элемент образует металл красного цвета, получивший своё латинское название от острова Кипр?
Ответ: Cu (медь)
5) Какой химический элемент образует металл, жидкий при комнатной температуре?
Ответ: Hg (ртуть)

6. Наука в кадре
Выберите среди перечисленных только химические явления:
Замерзание воды.
Кипение воды.
Окисление меди.
Образование серы в природе.
Появление радуги.
Ответ: 3, 4

7. Кристаллы после охлаждения
В мастерской создают кристаллическую декорацию из необычной соли. Растворимость — это максимальная масса вещества, которую возможно растворить в 100 г воды при данной температуре. Известно, что при 80°C в 100 г воды растворяется 360 г соли, а при 20°C – 200 г. Насыщенный раствор (с максимально возможной массой для растворения) приготовили в 50 г воды при 80°C, а затем охладили до 20°C. Какая масса соли была растворена при 80°C?
Решаем
Дано:
При 80°C в 100 г воды растворяется 360 г соли.
При 20°C в 100 г воды растворяется 200 г соли.
Взяли 50 г воды.
В 100 г воды — 360 г соли.
Значит, в 50 г воды (в 2 раза меньше) растворится в 2 раза меньше соли:
360 / 2 = 180 г
Ответ: при 80°C было растворено 180 г соли.

Какая масса соли выделится в виде кристаллов при охлаждении до 20°C?
Известно, что
В 50 г воды при 80°C было растворено 180 г соли.
При 20°C в 100 г воды растворяется 200 г соли.
1. Сколько соли может остаться в растворе при 20°C в 50 г воды?
В 100 г воды — 200 г соли.
Значит, в 50 г воды (в 2 раза меньше) растворится:
200 / 2 = 100 г
2. Сколько соли выпадет в осадок?
Было растворено 180 г, а при 20°C может остаться в растворе только 100 г.
Значит, в кристаллы выделится:
180 − 100 = 80 г
Ответ: при охлаждении до 20°C выделится 80 г соли в виде кристаллов.

8. Атомный паспорт
Анализатор составил паспорт атома из образца космической пыли, в котором сохранились два значения: порядковый номер Z = 11 и массовое число A = 23.
Сколько электронов содержит атом?
Сколько нейтронов содержит ядро атома?
Решаем
Дано:
Порядковый номер Z = 11
Массовое число A = 23
1. Сколько электронов?
В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, то есть порядковому номеру:
11 электронов
2. Сколько нейтронов?
Число нейтронов = массовое число − число протонов:
23 − 11 = 12 нейтронов
Ответ: атом содержит 11 электронов и 12 нейтронов в ядре.

9. Смеси двух газов
Квантовый процессор поместили в герметичную камеру, заполненную смесью двух инертных газов: гелия (He) и неона (Ne). Средняя молярная масса смеси равна 10.4 г/моль. Для расчёта используйте формулу:
M(смеси) = M₁ · x₁ + M₂ · x₂,
где x₁ и x₂ мольные доли соответствующих газов. Примите M(He) = 4 г/моль и M(Ne) = 20 г/моль.
Определите мольные доли гелия и неона. Ответ запишите двумя числами через запятую: сначала долю He, затем долю Ne.
Итак, дано
M(He) = 4 г/моль
M(Ne) = 20 г/моль
M(смеси) = 10,4 г/моль
x₁ + x₂ = 1
Решение:
Пусть x — мольная доля гелия, тогда (1 − x) — доля неона.
10,4 = 4 · x + 20 · (1 − x)
10,4 = 4x + 20 − 20x
10,4 = 20 − 16x
16x = 20 − 10,4
16x = 9,6
x = 0,6
Значит:
Доля гелия = 0,6
Доля неона = 1 − 0,6 = 0,4
Переводим в проценты:
Гелий: 0,6 × 100% = 60%
Неон: 0,4 × 100% = 40%

10. Построение молекул
Глюкоза – это основное топливо для клеток, она особенно важна для работы мозга и нервных клеток, ее часто также называют виноградным сахаром или декстрозой. Формула этого вещества — C₆H₁₂O₆. Допустим, для получения данного вещества потребовалось использовать 6000 атомов углерода, 14000 атомов водорода и 6000 атомов кислорода.
После синтеза остался один из элементов. Какой? Укажите его химический символ латинскими буквами, например, Cl
Сколько атомов данного элемента осталось после синтеза? В ответ запишите целое число, например, 1000
Решаем
Формула глюкозы: C₆H₁₂O₆
Это значит, что на каждые 6 атомов углерода нужно 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. То есть соотношение:
C : H : O = 6 : 12 : 6 = 1 : 2 : 1
Что дано:
Углерод: 6000 атомов
Водород: 14000 атомов
Кислород: 6000 атомов
Проверяем по углероду:
Углерода 6000 атомов. Если взять его за основу, то по соотношению 1 : 2 : 1 потребуется:
Водорода: 6000 × 2 = 12000 атомов
Кислорода: 6000 × 1 = 6000 атомов
Сравниваем с данным:
Углерод: 6000 — хватит ровно
Кислород: 6000 — хватит ровно
Водород: дано 14000, нужно 12000 → остаток 2000 атомов
Ответ:
Остался элемент: H
Осталось атомов: 2000