Олимпиады и конкурсные экзамены по химии в МГУ
Покупка
Тематика:
Химия
Издательство:
Лаборатория знаний
Авторы:
Кузьменко Николай Егорович, Рыжова Оксана Николаевна, Теренин Владимир Ильич , Антипин Роман Львович, Демидова Елена Дмитриевна, Еремин Владимир Владимирович, Каргов Сергей Игоревич, Карпова Евгения Владимировна, Карпюк Екатерина Анатольевна, Пичугина Дарья Александровна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 670
Дополнительно
Данное пособие отличается от большинства подобных изданий, предназначенных для абитуриентов, тем, что крупнейший отечественный вуз - Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова-представляет
все варианты экзаменационных и олимпиадных заданий по химии, предлагавшихся на университетских олимпиадах и вступительных экзаменах на факультетах МГУ за шесть лет. Для каждого варианта приведены подробные решения заданий, указания к решению и ответы. Для абитуриентов, поступающих в вузы на химические, медицинские и биологические специальности, а также для школьников старших классов и учителей химии.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 00.02.24: Химия
- ВО - Бакалавриат
- 44.03.01: Педагогическое образование
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Москва Лаборатория знаний 2023 Под редакцией профессора Н. Е. Кузьменко Олимпиады и конкурсные экзамены по ХИМИИ в МГУ 3-e издание, электронное
УДК 54 (076) ББК 24я721 О-54 А в т о р ы: Н. Е. Кузьменко, О. Н. Рыжова, В. И. Теренин, Р. Л. Антипин, Е. Д. Демидова, В. В. Еремин, С. И. Каргов, Е. В. Карпова, Е. А. Карпюк, Д. А. Пичугина О-54 Олимпиады и конкурсные экзамены по химии в МГУ / Н. Е. Кузьменко, О. Н. Рыжова, В. И. Теренин [и др.] ; под ред. Н. Е. Кузьменко. — 3-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2023. — 670 с. — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-93208-657-5 Данное пособие отличается от большинства подобных изданий, предназначенных для абитуриентов, тем, что крупнейший отечественный вуз — Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова — представляет все варианты экзаменационных и олимпиадных заданий по химии, предлагавшихся на университетских олимпиадах и вступительных экзаменах на факультетах МГУ за шесть лет. Для каждого варианта приведены подробные решения заданий, указания к решению и ответы. Для абитуриентов, поступающих в вузы на химические, медицинские и биологические специальности, а также для школьников старших классов и учителей химии. УДК 54 (076) ББК 24я721 Деривативное издание на основе печатного аналога: Олимпиады и конкурсные экзамены по химии в МГУ / Н. Е. Кузьменко, О. Н. Рыжова, В. И. Теренин [и др.] ; под ред. Н. Е. Кузьменко. — 2-е изд. — М. : Лаборатория знаний, 2020. — 667 с. : ил. — ISBN 978-5-00101-240-5. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-93208-657-5 © Лаборатория знаний, 2019
УВАЖАЕМЫЙ ЧИТАТЕЛЬ! Традиция проведения вступительных испытаний по химии в письменной форме существует в Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова уже более четверти века — с 1990 года. И все это время коллектив сотрудников химического факультета МГУ, которые в течение многих лет занимаются организацией, проведением и проверкой работ участников вступительных письменных экзаменов и олимпиад по химии, ежегодно публикует все варианты заданий на соответствующих испытаниях (вступительных экзаменах и олимпиадах «Абитуриент МГУ» в 90-е годы, а затем «Покори Воробьёвы горы!» и «Ломоносов»). В этой серии1, посвященной материалам вступительных экзаменов и олимпиад по химии, это уже четвертая книга; она содержит все задания за шесть лет, 2011–2016 гг. Мы считаем, что эти пособия выполняют очень важную обучающую функцию. Школьники и абитуриенты получают возможность погрузиться в задания, которые предлагались на прошедших испытаниях, что ориентирует читателя на уровень сложности, круг возможных тем, типы задач, а также знакомит с компоновкой экзаменационного билета или олимпиадного задания. Любая конкурсная задача проживает две жизни. Во-первых, на экзамене или на олимпиаде, где реализуется главная цель проводимых испытаний — отбор самых достойных по уровню знаний. Во-вторых, будучи опубликованными с подробным решением, задачи служат обучению, подготовке и мотивации к изучению химии многих поколений старшеклассников. В книге две части: I. Задания и II. Решения и ответы. В первой части представлены задания, предлагаемые на вступительном (дополнительном) письменном экзамене в МГУ (так называемом «внутреннем» экзамене), а также на заместительном экзамене (вместо ЕГЭ), который пишут в стенах МГУ иностранные граждане, желающие стать студентами университета, но не имеющие оценок ЕГЭ. Кроме того, первая часть содержит задания заочных и очных туров университетских олимпиад по химии «Покори Воробьёвы горы!» 1 Кузьменко Н. Е., Еремин В. В., Чуранов С. С. Сборник конкурсных задач по химии. — М.: Экзамен, 2001. Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Рыжова О. Н. и др. Химия: формулы успеха на вступительных экзаменах / Под ред. Н. Е. Кузьменко, В. И. Теренина. — М.: Изд-во МГУ: Наука, 2006. Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Рыжова О. Н. и др. Вступительные экзамены и олимпиады по химии: опыт Московского университета / Под ред. Н. Е. Кузьменко, О. Н. Рыжовой, В. И. Теренина. — М.: Изд-во МГУ: 2011, 2012, 2018.
и «Ломоносов». Задания сгруппированы по годам и приведены почти в том же виде (в форме экзаменационных билетов или олимпиадных комплектов), в каком они предлагались школьникам; внесены только редакционные изменения. Вторая часть содержит развернутые решения и/или ответы (в том случае, если задание предлагалось в нескольких вариантах). Как правило, подробное решение приведено к одному варианту, к остальным вариантам даны ответы. Это пособие адресовано школьникам старших классов — будущим абитуриентам. Но, конечно же, эту книгу могут с успехом использовать также школьные учителя и преподаватели, углубленно занимающиеся со школьниками, интересующимися химией, подготовкой для поступления в вузы и к участию в предметных олимпиадах или к сдаче ЕГЭ по химии. Приглашаем попробовать свои силы на вступительном экзамене в МГУ или на олимпиаде по химии «Ломоносов»! Искренне желаем успеха всем школьникам и абитуриентам!
НЕСКОЛЬКО ПОЛЕЗНЫХ СОВЕТОВ Обсудим особенности письменных испытаний по химии в Московском университете. Речь пойдет о двух разных экзаменах и двух олимпиадах, в каждой олимпиаде два тура — заочный и очный. Поговорим об экзаменах. Вступительный (дополнительный, или так называемый «внутренний») письменный экзамен по химии проводится в МГУ для абитуриентов химического факультета, а также факультетов фундаментальной медицины и физико-химической инженерии. Результаты этого экзамена суммируются с баллами ЕГЭ по четырем предметам, которые требуются при поступлении на выбранный факультет. Другой экзамен — заместительный (вместо ЕГЭ) — для абитуриентов-иностранцев, поступающих в МГУ в общем конкурсе, но не сдававших ЕГЭ по химии; экзаменационный билет включает 10 письменных заданий и по сложности соответствует требованиям ЕГЭ, а по структуре похож на вступительный (дополнительный) экзамен в МГУ. Абитуриенты сдают этот экзамен в ходе университетской приемной кампании. Кроме того, в книгу включены все материалы по олимпиадам (задания и решения с ответами). Олимпиада по химии «Покори Воробьёвы горы!» последний раз проводилась в 2013 г. Олимпиада по химии «Ломоносов» — одна из самых массовых, в ее заочном туре участвуют порядка трех с половиной тысяч школьников. В олимпиаде могут участвовать даже младшие школьники (5–9 классы), для них на заочном и очном турах имеются специальные задания. Старшеклассникам (10–11 классы) предлагаются задания, похожие (по структуре и сложности) на задания вступительного (дополнительного) экзамена в МГУ, причем некоторые олимпиадные задачи требуют для решения развитой химической эрудиции. Экзаменационный билет или задание олимпиады по химии «Ломоносов» для старшеклассников включает 10 заданий, среди которых расчетные и качественные задачи (последние не требуют проведения вычислений). К качественным задачам можно отнести, например, такие, где надо написать уравнение реакции, структурные формулы соединения или его изомеров. Более сложный вариант качественного задания — традиционные «цепочки превращений», включающие до шести реакций. Каждый билет компонуется так, чтобы охватить большинство разделов «Программы по химии для поступающих в МГУ» (приведена в конце этого пособия). В билетах, предлагаемых на экзамене или олимпиаде, указана максимальная оценка (в баллах) за каждый из 10 вопросов. Как и на ЕГЭ, на вступительном экзамене или олимпиаде по химии «Ломоносов» максимальная оценка в сумме
составляет 100 баллов, а минимальная положительная оценка определена в 36 баллов. Особенность олимпиад состоит в том, что на олимпиаде нет неудовлетворительных оценок, участник получает именно ту сумму баллов, которую он набрал (даже если этих баллов немного, к примеру, всего 10). Предлагаемые в экзаменационных билетах вопросы и задачи оцениваются дифференцированно в зависимости от уровня сложности, то есть числа операций, необходимых для получения ответа. В каждом варианте задания расположены по возрастанию сложности, в этом же порядке увеличивается максимальная оценка. Первое и второе задания требуют, как правило, просто воспроизвести материал школьного учебника. Это задание 4 балла. Следующие три расчетные или качественные задачи типовые, с максимальной оценкой 6–10 баллов. По уровню сложности эти задачи такие же, как в школьном учебнике (после изложения определенной темы). Шестая задача расчетная. Максимальная оценка 12 баллов. Для ее успешного решения требуется несколько логических операций. В двух следующих заданиях (7 и 8), как правило, надо написать уравнения реакций для цепочки из шести превращений. Эти задания имеют такую же оценку, как шестая задача, — 12 баллов. Особенность качественных задач (чаще всего это относится именно к цепочкам превращений и задачам на распознавание веществ или разделение смесей) состоит в том, что решить их можно не одним, а несколькими различными (конечно же, правильными) способами. Экзаменационная комиссия ежегодно получает в работах абитуриентов неожиданные, но совершенно правильные варианты решений, и мы по возможности с удовольствием их публикуем. Два последних задания (9 и 10) экзаменационного билета представлены комбинированными задачами по неорганической и органической химии, состоящими как бы из нескольких типовых задач. Максимальная оценка за эти задачи достигает 16 баллов. Для успешного выполнения олимпиадных и экзаменационных заданий по химии необходима хорошая теоретическая база, получить которую можно, работая с учебными пособиями, энциклопедиями и справочниками по химии. Наши рекомендации по этому поводу приведены в конце книги. Одна из особенностей университетских вступительных экзаменов и олимпиад по химии — ощутимая насыщенность решений математикой. Знакомясь с материалами книги, вы можете сами убедиться, что половина (а иногда — и больше) задач в билете расчетные. Это неудивительно. Химия, как и другие современные естественные науки, неразрывно связана с математикой, поскольку при описании свойств веществ и химических реакций используются математиче
ские модели и вычислительные методы. Поэтому наш совет школьникам: готовясь к экзаменам и олимпиадам по химии, обязательно углубленно изучайте математику! При решении химических задач вам может потребоваться решить систему линейных уравнений или квадратное уравнение, вычислить площадь фигуры или объем тела, использовать натуральные и десятичные логарифмы и показательные функции. Будьте всегда внимательны к единицам измерения величин и грамотно используйте правила округления! Теперь несколько практических советов, непосредственно относящихся к выполнению (написанию) олимпиадной или экзаменационной работы. Вступительный экзамен в МГУ и университетские олимпиады по химии отличаются от испытаний по некоторым другим предметам и от ЕГЭ отсутствием тестовых заданий. И это очень важно. Ведь в итоге работы над тестовыми заданиями получают набор кратких ответов, а ход решения и расчеты остаются на черновиках. На письменном экзамене или олимпиаде ситуация совершенно иная. В экзаменационном билете по химии абитуриентам предлагают 10 заданий, качественных или расчетных, и в каждом задании надо привести развернутое решение — полностью весь ход решения со всеми промежуточными вычислениями. Экзаменационная комиссия или жюри олимпиады проверяет работы не по ответам (как в случае тестов), а внимательно разбирая весь ход решения. При этом положительно оцениваются все правильные действия даже в том случае, если абитуриент получил неправильный итоговый ответ. Это означает, что, к примеру, за 10-балльное задание можно получить 1, 2, 3 и т. д. балла, вплоть до 10 баллов, в зависимости от того, насколько вы продвинулись по правильному пути решения. Отсюда совет — оформляйте «чистовик» достаточно подробно, чтобы экзаменаторы могли проследить логику вашего решения. Оценка за работу, где в «чистовике» имеются одни лишь ответы (даже если они правильные), будет ниже. Еще один важный совет относится к оформлению. Каждый из учебных предметов имеет свои особенности, а в химии много формул, химических и структурных, и уравнений реакций. Договоримся сразу с будущими абитуриентами и участниками олимпиад о том, что следует понимать под уравнением реакции. В уравнении должны быть указаны все реагенты и все продукты, а также поставлены правильные стехиометрические коэффициенты (реакция должна быть уравнена). Кроме того, надо указать условия проведения реакции (те специфические условия, без которых реакция не пойдет или протекает очень медленно). В противном случае это не уравнение реакции, а ее схема. Проиллюстрируем это на примере реакции окисления сульфита калия. K2SO3 [ ] О ⎯ → ⎯ K2SO4
Здесь не указан конкретный окислитель и не приведены все продукты реакции, не говоря уже о стехиометрических коэффициентах. Это схема реакции. Напишем теперь уравнение реакции окисления сульфита калия перманганатом калия в кислой среде: 5K2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O Именно такая запись представляет собой уравнение химической реакции, поскольку здесь приведены все реагенты и все продукты с правильными стехиометрическими коэффициентами. В уравнениях реакций с участием органических соединений необходимо записывать структурные формулы веществ, однозначно отражающие порядок соединения атомов в молекуле. Например, реакцию присоединения бромоводорода к пропилену можно «ловко» записать, используя брутто-формулы веществ: C3H6 + HBr → C3H7Br Вроде бы все правильно. Но здесь нет информации о том, какой именно изомер бромпропана получен (поэтому нет ясности, знаком ли школьник с правилом Марковникова). Правильная запись: Br СH СH3 СH3 + HBr СH СH3 СH3 Последний совет школьникам: приступая к решению задач на экзамене или олимпиаде «Ломоносов», разумно оцените сложность задач и распределите время. На письменное испытание в университете отводится четыре астрономических часа (240 минут). Необходимо заранее предусмотреть не менее получаса на оформление «чистовика», то есть на перенесение решения задач из черновика. Советуем начать работу с простых задач, оставив наиболее трудные и емкие по времени напоследок. Если задача не получается «сходу», отложите ее и попробуйте решить другие. К отложенной задаче можно вернуться, если останется время, в противном случае вы рискуете потратить все четыре часа на решение одной задачи и не успеть решить другие, более доступные, потеряв на этом баллы. Желаем успеха в познании химии всем нашим читателям!
ЧАСТЬ I. ЗАДАНИЯ
ГОД ОЛИМПИАДА «ПОКОРИ ВОРОБЬЁВЫ ГОРЫ!» ЗАОЧНЫЙ ТУР 1. Приведите по два примера соединений разных классов, в которых атом селена имеет минимальную (а) и максимальную (б) степени окисления. 2. Напишите электронную конфигурацию атома в невозбужденном состоянии, у которого общее число s-электронов равно общему числу d-электронов. 3. Сколько граммов CuSO4 ⋅ 5H2O нужно добавить к 120 г 5,0%-го раствора сульфата меди, чтобы массовая доля соли в растворе увеличилась в 3 раза? 4. Рассчитайте pH раствора муравьиной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л. Константа диссоциации муравьиной кислоты 1,77 ⋅ 10–4 моль/л. 5. Даны эквимолярные количества следующих солей: (NH4)2CO3, NH4HCO3, (NH4)2C2O4, (NH4)2Cr2O7, NH4NO2, NH4NO3. Какая из этих солей при термическом разложении выделит самое большое количество воды? 6. Какой объем углекислого газа (н. у.) надо пропустить через 200 г 1,71%-го раствора гидроксида бария, чтобы масса выпавшего осадка составила 1,97 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеином? 7. Константа равновесия реакции CaCO3(т) CaO(т) + CO2(г) равна 3,9 ⋅ 10–2 атм при 1000 К. Для реакции C(т) + CO2(г) 2CO(г) при этой температуре константа равновесия равна 1,9 атм. Рассчитайте равновесные давления диоксида углерода и монооксида углерода над смесью углерода, карбоната кальция и оксида кальция при 1000 К. 8. Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений, укажите условия протекания реакций.