Московский Государственный
Университет
|
http://www.hsms.msu.ru; e-mail: teach@hsms.msu.ru. |
В дни осенних, зимних и весенних школьных каникул факультет проводит День открытых дверей.
Задания заочного тура
ХИМИЯ
Задача 1. Какие два вещества и при каких условиях вступили в реакцию, если в результате образовались следующие продукты (стехиометрические коэффициенты не указаны):
а) ... + ... Cu2C2
+ H2O + NH3;
б) ... + ... K2SO4 +
MnSO4 + H2SO4 + H2O;
в) ... + ... Na4SiO4 +
H2;
г) ... + ... Zn (амальгама) + Zn(NO3)2;
д) ... + ... C3H7OH +
N2 + NaCl + H2O.
Напишите уравнения реакций.
(10 баллов.)
Задача 2. В шести колбах без этикеток
находятся растворы следующих веществ: K2SiO3,
KOH, NH4NO3, AgF, Al(NO3)3, и BaCl2.
Не пользуясь никакими другими реактивами и имея
лишь пустые пробирки, определите, где какое
вещество находится. Напишите уравнения реакций.
(10 баллов.)
Задача 3. На схеме каждой букве соответствует соединение одного и того же элемента, каждой стрелке – одна химическая реакция. Для некоторых превращений над стрелками указаны реагенты.
Расшифруйте схему и напишите все уравнения реакций.
(10 баллов.)
Задача 4. Напишите уравнения реакций, соответствующие указанной цепочке превращений, изображая структурные формулы всех органических соединений. Каждой стрелке соответствует одна химическая реакция.
(10 баллов.)
Задача 5. В пяти пробирках находятся
растворы CF3COONa, CH3COONa, Na2CO3,
FeCl2 и FeCl3 с концентрацией 0,05 моль/л.
Расположите эти растворы в порядке увеличения
водородного показателя (pH), если известно, что
константа диссоциации угольной кислоты по
первой ступени Ka(H2CO3) = 4,5•10–7,
а pH раствора уксусной кислоты с концентрацией 10–4
моль/л равен 4,47. Ответ обоснуйте. Напишите
уравнение реакции, протекающей при сливании
самого кислого и самого щелочного растворов в
указанном ряду.
(10 баллов.)
Задача 6. Образец цинковой проволоки
массой 2 г (плотность цинка = 7,13 г/см3) и диаметром
d = 2 мм при 25 °С растворился в десятикратном
избытке соляной кислоты за 3 мин 45 с, а при 40 °С
на растворение образца такой же проволоки массой
4 г в десятикратном избытке HCl потребовалось 44,5 с.
Определите температурный коэффициент и энергию
активации этой реакции.
(10 баллов.)
Задача 7. Концентрация аммиака в
замкнутом сосуде при 25 °С составляет 3,03 моль/л.
При нагревании до 500 °С давление внутри сосуда
возросло в четыре раза.
Определите константу равновесия реакции
разложения аммиака на азот и водород и
рассчитайте степень разложения аммиака при
указанной температуре. Какова будет степень
разложения аммиака, если нагревание до 500 °С
проводить при постоянном давлении, равном
исходному?
(15 баллов.)
Задача 8. Смесь пропана, диметилового
эфира и кислорода, занимающую объем 37,04 л при
давлении 740 мм рт. ст. и температуре 20 °C и
имеющую плотность по воздуху 1,195, сожгли. После
охлаждения до комнатной температуры плотность
образовавшейся газовой смеси по водороду
составила 21,25.
Определите количество теплоты, выделившейся в
процессе сгорания, а также массовые доли
компонентов в исходной смеси. Теплоты
образования пропана, диметилового эфира,
углекислого газа и воды равны соответственно 88,2,
–20,4, 393,5, 241,8 кДж/моль.
(10 баллов.)
Задача 9. Навеску углеродсодержащего
минерала A переходного металла прокалили в
инертной атмосфере. Полученное твердое вещество
B растворили в строго необходимом количестве
17,89%-го раствора H2SO4. Концентрация
соли C в полученном растворе составила 24,50%. При
охлаждении раствора до 0 °C удалось
выкристаллизовать 1,65 г кристаллогидрата D этой
соли, при этом массовая доля соли в растворе
составила 13,53%. Если исходную навеску минерала A
прокалить в токе чистого кислорода, то
образуется твердое вещество E, масса которого
превышает массу соединения B на 0,08 г.
Определите все упомянутые вещества, назовите
минерал и напишите уравнения реакций.
(15 баллов.)
МАТЕМАТИКА
Задача 1. Решите уравнение:
4 sin 2x – 3 cos 2x – 4 sin x – 2 cos x + 1 = 0.
(15 баллов.)
Задача 2. Найдите все пары (х, y), удовлетворяющие уравнению:
(20 баллов.)
Задача 3. Найдите все действительные решения уравнения:
(20 баллов.)
Задача 4. Найдите все решения системы неравенств:
(25 баллов.)
Задача 5. Тело в форме правильного
тетраэдра ABCD поставлено гранью ABC на
плоскость. На прямой AB взята точка S1,
такая, что A BS1
и . На прямой BC
выбрана точка S2, причем
C BS2 и . Ребро CD
делится точкой F в отношении 2 : 1, считая от
вершины C. В некоторый момент времени в точках
S1 и S2 находилось по муравью, а
в точке F была прикреплена приманка. Считая
скорости муравьев одинаковыми, найдите, во
сколько раз быстрее доберется до приманки один
из них и из какой точки, при условии, что каждый
будет ползти к точке F так, чтобы пройденный
им путь был минимален.
(20 баллов.)
ФИЗИКА
Задача 1. Имеется стопка из k плоскопараллельных пластинок, показатели преломления которых равны n1, n2, ..., nk. Толщина каждой пластинки – d. Ha сколько сместится после прохождения стопки пластинок луч, падающий на первую пластинку под углом к поверхности пластинки?
(20 баллов.)
Задача 2. По параллельным металлическим шинам (расстояние между шинами – l) перемещается стержень массой m, коэффициент трения между стержнем и шинами – (см. рис., вид сверху). Электрическое сопротивление стержня – R. Вся система помещена в однородное магнитное поле с индукцией B, направленной перпендикулярно плоскости, образованной шинами. К концам приложено напряжение U. Найдите установившуюся скорость движения стержня .
(15 баллов.)
Задача 3. Два точечных заряда –2q и +q находятся на расстоянии r друг от друга. Найдите геометрическое место точек, лежащих на поверхности нулевого потенциала.
(15 баллов.)
Задача 4. Напряженность
электрического поля E в электромагнитной
волне с частотой
= 2•1016 с–1,
модулированной по амплитуде с частотой = 2•1015 с–1, меняется по
закону:
Определите энергию электронов, выбиваемых этой волной из атомов газообразного водорода с энергией ионизации W = 13,5 эВ.
(15 баллов.)
Задача 5. Определите работу А,
которую совершает идеальный газ в замкнутом
цикле 1234
(см. рис.). Известны значения объемов V0,
V1, V2, а также разность давлений p2
– p1 = p.
(15 баллов.)
Задача 6. Мина, лежащая на земле, взрывается от детонации. Осколки мины начинают двигаться симметрично во все стороны с одинаковыми скоростями . Размеры всех осколков одинаковы. Какая часть осколков упадет вне круга радиуса r с центром в точке взрыва?
(20 баллов.)