Электролиз раствора соли
При электролизе водного раствора соли, который окрашивает пламя в фиолетовый цвет, на катоде и аноде выделились равные объемы газов (н.у.).
Какая соль могла быть взята? Запишите уравнение реакции электролиза.
Решение:
Подходящий вариант – хлорид калия. Фиолетовое окрашивание пламени свидетельствует о том, что катионом соли является калий.
При электролизе водного раствора KCl на катоде выделяется водород, а на аноде – хлор, причем газы выделяются в равных объемах.
Уравнение реакции электролиза:
2KCl + 2H2O → 2KOH + H2↑ + Cl2↑
Различение веществ
а) SO2 и CO2 могут быть различены с помощью реакции с водным раствором перманганата калия. Сернистый газ будет обесцвечивать розовый раствор перманганата, а углекислый – нет.
б) Гексиламин и анилин могут быть различены с помощью бромной воды. Анилин реагирует с бромом в водном растворе с образованием белого осадка, что приводит к обесцвечиванию бромной воды. Гексиламин с бромной водой не взаимодействует.
Нейтрализация растворов
При смешении 250 мл раствора гидроксида калия с рН 12 и 10 мл 4%-ного раствора иодоводородной кислоты получается раствор с измененным рН.
Решение:
При смешении растворов происходит реакция нейтрализации. Количество щелочи и кислоты в исходных растворах можно определить следующим образом.
В растворе щелочи:
- ω = 4%
- ρ = 1.03 г/мл
- V = 250 мл
В растворе кислоты:
- V = 10 мл
- ω = 4%
- ρ = 1.03 г/мл
Избыток HI составляет 0.00072 моль.
Массовые доли альдегидов
К 80 г водного раствора смеси муравьиного и изомасляного альдегидов добавили избыток гидроксида меди (II), и после нагревания выпало 36 г осадка.
Для полного гидрирования исходной смеси карбонильных соединений на металлическом никеле требовалось 3.68 л водорода.
Решение:
Массовые доли альдегидов в исходном растворе составляют 3.75% HCHO и 4.5% (CН3)2CHCHO.
### Серная кислота и константа диссоциации
Серная кислота – двухосновная: в разбавленных растворах по первой ступени она диссоциирует необратимо, а по второй – обратимо. Раствор H2SO4, в котором pH = 2.0, содержит равные количества сульфат- и гидросульфат-ионов.
а) Напишите уравнения диссоциации и рассчитайте константу диссоциации H2SO4 по второй ступени.
б) Найдите концентрации всех ионов в указанном растворе, степень диссоциации по второй ступени и начальную концентрацию H2SO4.
#### Решение:
Обозначим исходную молярную концентрацию H2SO4 как с, а равновесную концентрацию SO42– – как x. При необратимой диссоциации серной кислоты по первой ступени образуется по с моль/л ионов Н+ и НSO42–:
c c c
По второй ступени диссоциация протекает обратимо:
HSO4– ⇄ H+ + SO42–
Исходная конц. с с 0
Равновесная конц. с – х с + х х
Константа диссоциации по второй ступени имеет вид:
K = (H+)(SO42–)/(HSO4–)
а) Зная рН раствора, мы можем найти концентрацию ионов H+:
Таблица или расчет здесь
### Уравнения реакций и условия
Напишите уравнения реакций превращений и укажите условия проведения реакции 4 (все вещества Х содержат бром, вещества Y содержат железо):
Таблица или уравнения здесь
### Последовательность превращений
Напишите уравнения реакций, соответствующих последовательности превращений:
Таблица или уравнения здесь
### Окисление спирта
Для полного окисления навески предельного спирта требуется 200 мл подкисленного раствора дихромата калия с концентрацией 0.2 моль/л. При количественном протекании реакции (выход 100%) масса продукта меньше массы исходного спирта на 1.96%. Установите строение и массу спирта и продукта окисления, если известно, что выход в реакции окисления составляет 70%, а при дегидратации спирта образуется алкен с кратной связью на конце цепи.
Таблица или уравнения здесь
Анализ химических реакций: Смесь магния и фосфора
Смесь магния и фосфора была прокалина без доступа воздуха, в результате чего образовался продукт, который был разделен на три равные части.
Обработка продукта
- 1-я часть: обработана водой
- 2-я часть: обработана соляной кислотой
- 3-я часть: нагрета с избытком концентрированной азотной кислоты
При обработке первой и второй частей продукта выделилось по 0.978 л газа при 25ºС и давлении 1 атмосферы.
Реакции и выбросы газов
Реакция обработки водой:
Реакция обработки соляной кислотой:
Реакция обработки концентрированной азотной кислотой:
Расчеты и моли
Для полного поглощения выделившегося оксида азота (IV) при обработке третьей части продукта потребовалось 136.3 мл 15%-ного раствора КОН с плотностью 1.15 г/мл.
Установите мольную долю магния в исходной смеси.
Решение проведено на основе реакций и расчетов объемов газов при обработке различных частей продукта различными кислотами и растворами.
Тест на гидролиз и химические взаимодействия
Необратимый гидролиз в воде
- Какие из бинарных соединений необратимо гидролизуются в воде?
Необразование солей
- Какие из солей не могут образоваться в растворе?
Несуществующие соли
- Какие из солей не могут существовать в растворе?
Выделение газа
- В каких парах веществ при взаимодействии будет выделяться газ?
Невыделение газа
- В каких парах веществ при взаимодействии не будет выделяться газ?
Уравнения реакций
Уравнение взаимодействия хлорида фосфора(III) с водой:
- Ответ: PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3HCl
Уравнение взаимодействия хлорида фосфора(V) с водой:
- Ответ: PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl
Уравнения реакций неорганических соединений
Реакции фосфора
Уравнение взаимодействия хлорида фосфора(V) с избытком раствора гидроксида калия:
- PCl5 + 8KOH = K3PO4 + 5KCl + 4H2O
Уравнение взаимодействия бромида фосфора(V) с водой:
- PBr5 + 4H2O = H3PO4 + 5HBr
Уравнение взаимодействия бромида фосфора(III) с раствором гидроксида лития:
- PBr3 + 5LiOH = Li2HPO3 + 3LiBr + 2H2O
Реакции кремния
Уравнение взаимодействия хлорида кремния с водой:
- SiCl4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCl
Уравнение взаимодействия бромида кремния с водой:
- SiBr4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HBr
Уравнение взаимодействия иодида кремния с водой:
- SiI4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HI
Уравнение взаимодействия хлорида кремния с раствором гидроксида лития:
- SiCl4 + 6LiOH = Li2SiO3 + 4LiCl + 3H2O
Реакции карбида алюминия
Уравнение взаимодействия карбида алюминия с водой:
- Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4
Уравнение взаимодействия карбида алюминия с избытком раствора бромоводородной кислоты:
- Al4C3 + 12HBr = 4AlBr3 + 3CH4
Реакции карбида кальция
Уравнение взаимодействия карбида кальция с водой:
- CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2
Уравнение взаимодействия карбида кальция с разбавленной серной кислотой:
- CaC2 + H2SO4 = CaSO4 + C2H2
Запишите уравнение взаимодействия силицида магния с водой. Используйте в качестве разделителя левой и правой частей уравнения знак равенства.
Ответ: Mg2Si + 4H2O = 2Mg(OH)2 + SiH4
Запишите уравнение взаимодействия силицида магния с бромоводородной кислотой. Используйте в качестве разделителя левой и правой частей уравнения знак равенства.
Ответ: Mg2Si + 4HBr = 2MgBr2 + SiH4
Запишите уравнение взаимодействия нитрида натрия с водой. Используйте в качестве разделителя левой и правой частей уравнения знак равенства.
Ответ: Na3N + 3H2O = 3NaOH + NH3
Запишите уравнение взаимодействия нитрида калия с раствором соляной кислоты. Используйте в качестве разделителя левой и правой частей уравнения знак равенства.
Ответ: K3N + 4HCl = 3KCl + NH4Cl
Запишите уравнение взаимодействия фосфида кальция с водой. Используйте в качестве разделителя левой и правой частей уравнения знак равенства.
Ответ: Ca3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3
Запишите уравнение взаимодействия фосфида кальция с избытком водного раствора бромоводородной кислоты. Используйте в качестве разделителя левой и правой частей уравнения знак равенства.
Ответ: Ca3P2 + 6HBr = 3CaBr2 + 2PH3
При смешении хлорного железа с избытком раствора карбоната натрия выпал бурый осадок. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
При смешении бромного железа с избытком раствора питьевой соды выделился бесцветный газ. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: FeBr3 + 3NaHCO3 = Fe(OH)3 + 3NaBr + 3CO2
При смешении сульфата хрома(III) с избытком раствора сульфида калия выпал серый осадок и выделился газ с резким запахом. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: Cr2(SO4)3 + 3K2S + 6H2O = 2Cr(OH)3 + 3K2SO4 + 3H2S
При смешении нитрата хрома(III) с избытком раствора сульфита натрия выпал серый осадок и выделился газ с резким запахом. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: 2Cr(NO3)3 + 3Na2SO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 6NaNO3 + 3SO2
При смешении хлорида хрома(III) с избытком раствора карбоната натрия выпал серый осадок и выделился бесцветный газ без запаха. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: 2CrCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
При смешении бромида хрома (III) с избытком раствора гидрокарбоната натрия выпал серый осадок и выделился бесцветный газ без запаха. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: CrBr3 + 3NaHCO3 = Cr(OH)3 + 3NaBr + 3CO2
При смешении сульфата алюминия с избытком раствора сульфида натрия выпал студенистый осадок и выделился ядовитый газ с неприятным запахом. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: Al2(SO4)3 + 3Na2S + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3H2S
При смешении раствора сульфата алюминия с избытком водного раствора сульфита калия выпал студенистый осадок и выделился газ с резким запахом. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
При смешении нитрата алюминия с избытком раствора поташа выпал студенистый осадок и выделился газ. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: 2Al(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 6KNO3 + 3CO2
При смешении бромида алюминия с избытком раствора питьевой соды выпал студенистый осадок и выделился газ. Запишите уравнение происходящей реакции, используя в качестве разделителя левой и правой частей знак равенства.
Ответ: AlBr3 + 3NaHCO3 = Al(OH)3 + 3NaBr + 3CO2
Запишите уравнение взаимодействия гидрида кальция с водой.
Ответ: CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2
Запишите уравнение взаимодействия гидрида натрия с соляной кислотой.
Ответ: NaH + HCl = NaCl + H2
Запишите уравнение взаимодействия нитрида кальция с избытком раствора бромоводородной кислоты.
Ответ: Ca3N2 + 8HBr = 3CaBr2 + 2NH4Br
Определите объем газа, который можно получить при взаимодействии 15 г сульфида алюминия с водой. Ответ приведите в литрах и округлите до сотых.
В поле ответа введите только число (без единиц измерения).
Вычислите массу осадка, образовавшегося при взаимодействии 10 г сульфида хрома (III) с водой. Ответ приведите в граммах и округлите до десятых.
Рассчитайте массу водорода, которую можно получить, исходя из 1,2 г гидрида натрия и избытка воды. Ответ приведите в миллиграммах и округлите до целых.
Определите массовую долю кислоты в растворе, полученную при смешении 20 г фосфида натрия и 200 г 18,25% раствора соляной кислоты. Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
Вычислите суммарную массу солей, образовавшихся при взаимодействии 5 г нитрида магния с избытком раствора бромоводорода. Ответ приведите в граммах и округлите до десятых.
Определите массу хлорида кальция, образовавшегося при взаимодействии 2,1 г гидрида кальция с 15 г 36% раствора соляной кислоты. Ответ приведите в граммах и округлите до сотых.
Навеску сульфида алюминия с массовой долей инертных примесей 10% обработали избытком раствора иодоводородной кислоты. Выделившийся газ имеет массу 5,1 г. Определите массу исходной навески. Ответ приведите в граммах и округлите до десятых.
Смесь гидрида кальция и фосфида кальция массой 20,3 г обработали водой. Определите массовую долю гидрида в исходной смеси, если известно, что выделилось 4,48 л фосфина. Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
Смесь фосфида магния и нитрида натрия массой 21,7 г обработали 200 мл воды. Определите массовую долю щелочи в образовавшемся растворе, если известно, что массовая доля нитрида в исходной смеси 38,25%. Считать, что в условиях эксперимента все газообразные продукты полностью улетучиваются из раствора. Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
Mg3P2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2PH3
m(Na3N) = ω(Na3N) · m(смеси)/100% = 38,25% · 21,7 г/100% = 8,3 г
ν(Na3N) = m(Na3N)/M(Na3N) = 8,3 г / 83 г/моль = 0,1 моль
m(Mg3P2) = 21,7 г – 8,3 г = 13,4 г
ν(Mg3P2) = 13,4 г / 134 г/моль = 0,1 моль
Масса раствора всегда равна сумме масс того, что смешали минус массы того, что выпало на дно в виде осадка и/или улетело в виде газа.
Таким образом, масса полученного раствора будет равна:
m(р-ра) = m(смеси) + m(H2O) – m(Mg(OH)2) – m(NH3) – m(PH3)
Находим массы того, что нам пока неизвестно:
m(H2O) = V(H2O) · ρ(H2O) = 200 мл · 1 г/мл = 200 г;
ν(Mg(OH)2) = 3·ν(Mg3P2) = 3 · 0,1 моль = 0,3 моль, следовательно, m(Mg(OH)2) = M(Mg(OH)2) · ν(Mg(OH)2) = 58 г/моль · 0,3 моль = 17,4 г
ν(NH3) = ν(Na3N) = 0,1 моль, следовательно, m(NH3) = M(NH3) · ν(NH3) = 17 г/моль · 0,1 моль = 1,7 г
ν(PH3) = 2 · ν(Mg3P2) = 2 · 0,1 моль = 0,2 моль, следовательно, m(PH3) = m(PH3) · ν(PH3) = 34 г/моль · 0,2 моль = 6,8 г
Тогда, масса раствора, будет равна:
m(р-ра) = m(смеси) + m(H2O) – m(Mg(OH)2) – m(NH3) – m(PH3) = 21,7 г + 200 г – 17,4 г – 1,7 г – 6,8 г = 195,8 г
ν(NaOH) = 3·ν(Na3P) = 3·0,1 моль = 0,3 моль
m(NaOH) = M(NaOH) · ν(NaOH) = 40 г/моль·0,3 моль = 12 г
ω(NaOH) = 100% · m(NaOH) / m(р-ра) = 100% · 12 г/195,8 г = 6,13 г
Навеску нитрида кальция массой 14,8 г растворили в 200 г 18,25% раствора соляной кислоты. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе. Ответ приведите в процентах и округлите до десятых.
Вычислите массовую долю фосфорной кислоты в растворе, полученном при смешении 43,1 г бромида фосфора (V) и 160 мл воды. Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
Рассчитайте массу осадка, полученного при взаимодействии 34 г хлорида кремния (IV) и 36 мл воды. Ответ приведите в граммах и округлите до десятых.
Определите массовую долю хлорида натрия в растворе, полученном при взаимодействии 20,85 г хлорида фосфора (V) и 400 мл 10% раствора едкого натра (плотность 1,12 г/мл). Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
Вычислите массовую долю щелочи в растворе, полученном при взаимодействии 3,48 г бромида кремния (IV) и 35 мл 10% раствора гидроксида калия (плотность 1,12 г/мл). Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
При обработке 30 г раствора хлорида алюминия избытком сульфида натрия выпало 2,34 г осадка. Определите массовую долю хлорида алюминия в исходном растворе. Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
Определите объем газа, который выделяется при обработке 16,25 г хлорида железа (III) избытком раствора поташа. Ответ приведите в литрах и округлите до сотых.
Рассчитайте массовую долю соли в растворе, полученном при смешении 13,35 г хлорида алюминия и 300 г 10% раствора гидрокарбоната калия. Ответ приведите в процентах и округлите до сотых.
Вычислите массу карбоната калия необходимую для полного осаждения металла из 99 мл 15% раствора хлорного железа (плотность 1,1 г/см3). Ответ приведите в граммах и округлите до десятых.
Навеску гидрида кальция, содержащую примесь карбоната кальция, обработали водой. Выделившийся газ занимает объем 3,36 л. Если к полученной смеси добавить избыток соляной кислоты, то выделится еще 112 мл газа. Определите массовую долю гидрида в исходной смеси. Ответ приведите в процентах и округлите до десятых.
Навеску сульфида алюминия массой 45 г, содержащего примесь серы, обработали большим количеством воды. При этом выпал осадок, а выделившийся газ имел объем 18,144 л. Определите массовую долю серы в образовавшемся осадке. Ответ приведите в процентах и округлите до десятых.
Ответом к заданиям 1–25 является последовательность цифр. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Последовательность цифр записывайте без пробелов, запятых и других дополнительных символов. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами.
Цифры в ответах на задания 7, 8, 10, 14, 15, 19, 20, 22–25 могут повторяться.
Из указанных в ряду химических элементов выберите два элемента, атомы которых в возбужденном состоянии не содержат валентных электронов на трех подуровнях:
- I 2) Ge 3) S 4) Tl 5) Sb
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, находящихся в одном периоде Периодической системы, и расположите выбранные элементы в порядке увеличения числа валентных электронов на внешнем энергетическом уровне.
- As 2) P 3) Mo 4) Cr 5) Ga
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.
Из предложенного перечня химических элементов выберите два, у каждого из которых сумма степеней окисления в высшем оксиде и водородном соединении равна шести.
- S 2) Ti 3) Cl 4) Te 5) Al
Из предложенного перечня суждений о строении и химических связях выберите два таких, которые справедливы и для тетрагидроксоалюмината натрия, и для хлорида аммония.
Запишите номера выбранных ответов.
Среди предложенных формул веществ, расположенных в пронумерованных ячейках, выберите формулы: А) двухосновной кислоты; Б) сильной кислоты; В) амфотерного гидроксида.
гидроксид марганца (II) 2) гидроксид хрома (III) 3) гидроксид серы (IV)
гидроксид лития 5) гидроксид азота (V) 6) гидроксид стронция
гидроксид бария 8) гидроксид фосфора (V) 9) гидроксид цезия
Запишите в таблицу номера ячеек, в которых расположены вещества, под соответствующими буквами.
Навески порошков Х и Y внесли в пробирки с избытком концентрированной серной кислотой. В случае вещества Х масса конечного раствора равна массе исходного. В случае вещества Y масса конечного раствора больше массы исходного. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
- аморфный углерод 2) сера 3) фосфор 4) хлорид калия 5) медь
Запишите номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА РЕАГЕНТЫ
А) CrO Б) RbOH В) N2O Г) Al1) азот, железо, сера 2) азотная кислота, магний, угарный газ 3) аморфный углерод, фосфор, магний 4) гидроксид натрия, оксид меди(II), плавиковая кислота 5) сера, угарный газ, оксид хрома(III)
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Установите соответствие между растворами исходных веществ и продуктами их взаимодействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ
А) NaHSO3(изб.) + Ba(OH)2 Б) NaHSO3 + Ba(OH)2(изб.) В) NaHSO3 + NaOH(изб.) Г) Ba(HSO3)2 + Ba(OH)2(изб.) 1) средняя соль + гидроксид + вода 2) гидроксид + кислая соль 3) вода + средняя соль 4) средняя соль + средняя соль + вода 5) основная соль + кислая соль 6) гидроксид + вода 7) реакция не идет
Задана следующая схема превращений веществ:
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
- силикат натрия 2) нитрат бария 3) кремний 4) углерод 5) нитрат аммония
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Установите соответствие между структурной формулой вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
- циклоалканы 2) простые эфиры 3) кетоны 4) вторичные спирты 5) карбоновые кислоты 6) сложные эфиры
Из предложенного перечня формул выберите две таких, которые могут соответствовать веществам как с циклическим, так и с разветвленным строением.
- C4H4 2) C3H6 3) C3H8 4) C5H8 5) C4H8
Из предложенного перечня веществ выберите все углеводороды, которые вступают в реакцию гидратации с образованием продуктов, способных вступать в реакцию гидрирования.
- 1,2-дифенилэтен 2) стирол 3) толуол 4) бутин-1 5) циклогексен
Из предложенного перечня выберите два утверждения, справедливых для любого дисахарида, но несправедливых для любого дипептида.
- относятся к слабым электролитам 2) реагируют с горячим раствором серной кислоты 3) при полном сгорании в кислороде образуют только два продукта 4) содержат σ-связи углерод-кислород 5) в продуктах их кислотного гидролиза нет органических солей
Установите соответствие между названием углеводорода и соединениями, из которых его можно получить в одну стадию: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
НАЗВАНИЕ УГЛЕВОДОРОДА ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА
А) этан Б) н-гексан В) толуол Г) 2-метилпропан1) метилциклогексан, бензоат цинка 2) циклогексан, гександиовая кислота 3) (NaOC(O)CH2)2, ацетилен 4) фенилацетат натрия, гептен-1 5) СН3С(СН2)СН3, н-бутан 6) СН3(СН2)5С(О)ОК, 1-хлорпропан
Установите соответствие между схемой реакции и условиями, при которых ее можно осуществить: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
СХЕМА РЕАКЦИИ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ
- этаноат калия 2) гидроксид натрия 3) бензоат калия 4) метаноат бария 5) гидроксид алюминия
Из предложенного перечня процессов выберите все, протекание которых сопровождается выделением тепла.
- разложение карбоната бария 2) взаимодействие растворов серной кислоты и гидроксида кальция 3) образование оксида азота (II) из простых веществ 4) образование йодоводорода из простых веществ 5) восстановление железа из железной окалины под действием алюминия
Из предложенного перечня реакций выберите все, которые при одинаковых условиях протекают быстрее взаимодействия гранулы цинка и 5%-ного раствора соляной кислоты.
- магний + вода 2) медь + 10%-ный р-р HCl 3) магний(порошок) + 5%-ный р-р HCl 4) гидроксид натрия(р-р) + 5%-ный р-р СН3СООН 5) аммиак (р-р) + 1%-ный р-р H2SO4
Установите соответствие между уравнением реакции и свойством хлора в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) 6Ca(OH)2 + 6Cl2 = 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O Б) 2CuCl + Br2 = CuBr2 + CuCl2 В) 4KClO3 = KCl + 3KClO4 1) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 2) только восстановитель 3) окислитель и восстановитель 4) только окислитель
Установите соответствие между веществом и процессом, происходящим на катоде при электролизе его водного раствора с платиновым катодом и графитовым анодом: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ВЕЩЕСТВО ПРОЦЕСС НА КАТОДЕ
Для выполнения задания 21 используйте следующие справочные данные. Концентрация (молярная, моль/л) показывает отношение количества растворённого вещества (n) к объёму раствора (V). pH («пэ аш») – водородный показатель; величина, которая отражает концентрацию ионов водорода в растворе и используется для характеристики кислотности среды.
Для смесей, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
- аммиак (0,09 моль/л) + метиламин (0,01 моль/л) 2) уксусная кислота (1%) + ацетон (1%) 3) гидроксид натрия (0,1 моль/л) + перхлорат калия (1 г/л) 4) нитрат калия (0,2 моль/л) + сахароза (1%)
Запишите номера смесей в порядке возрастания значения водородного показателя их водных растворов.
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ
А) увеличение концентрации ионов Fe3+ Б) добавление твердого KCN В) отбор пробы раствора Г) добавление порошка железа 1) в сторону обратной реакции 2) в сторону прямой реакции 3) практически не сместится
В замкнутый реактор поместили смесь паров йода, йодоводород и водород, затем нагрели. В результате протекания обратимой реакции
H2(г) + I2(г) ⇆ 2HI(г)
в системе установилось равновесие. При этом исходная концентрация йодоводорода была равна 0,04 моль/л, а равновесные концентрации паров йода, йодоводорода и водорода – 0,02 моль/л, 0,02 моль/л и 0,09 моль/л соответственно.
Определите исходные водорода (X) и йода (Y).
Установите соответствие между формулами двух веществ и реагентом, с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) толуол и фенол Б) этан и аммиак В) йодид аммония и хлорид метиламмония Г) силикат калия(р-р) и формиат натрия(р-р) 1) нитрат калия(р-р) 2) ацетон 3) Br2(водн.) 4) магний 5) фенолфталеин
Установите соответствие между веществом и установкой, используемой в его промышленном получении: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) серная кислота Б) аммиак В) хлор 1) электролизер 2) электрофильтр 3) колонна синтеза 4) доменная печь
Ответом к заданиям 26–28 является число. Запишите это число в поле ответа в тексте работы, соблюдая при этом указанную степень точности. Затем перенесите это число в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин в бланке ответа указывать не нужно.
Газообразный аммиак объемом 4,48 л (н.у.) растворили в 166,6 мл воды, затем добавили его 10%-ный раствор, что привело к образованию раствора с массовой долей растворенного вещества 5%. Вычислите массу (в граммах) добавленного 10%-ного раствора аммиака. (Запишите ответ с точностью до целых.)
При расходовании 8 г кислорода на окисление оксида серы (IV) выделилось 71 кДж энергии. Вычислите количество энергии, выделяющееся при образовании 24 г оксида серы (VI). (Запишите ответ с точностью до десятых)
Рассчитайте выход кислорода, если при прокаливании навески перманганата натрия массой 7,1 г было получено 6,5 г твердого остатка. (Запишите ответ с точностью до целых)
Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1 в соответствии с инструкцией по выполнению работы. Проверьте, чтобы каждый ответ был записан в строке с номером соответствующего задания.
Для выполнения заданий 29, 30 используйте следующий перечень веществ:
сульфат бария, сульфит натрия, ацетат железа (II), силикат калия, азотная кислота (конц.), сернистый газ. Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите два таких, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием четырех продуктов. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Из предложенного перечня веществ выберите два таких, в реакции ионного обмена между которыми образуется нерастворимый гидроксид. Запишите молекулярное, полное и сокращенное ионное уравнения данной реакции с участием выбранных веществ.
Навеску брома добавили в раствор, полученный при пропускании газа, выделившегося при взаимодействии серы и концентрированной серной кислоты, в недостаток гидроксида бария. При этом наблюдали обесцвечивание смеси и выпадение осадка. Полученный осадок отделили, высушили и прокалили при очень высокой температуре в потоке водорода. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Неизвестное органическое соединение состоит из трех элементов и содержит 60% углерода по массе. При этом массовая доля кислорода в 4 раза больше, чем водорода. Известно, что данное соединение при гидролизе дает единственный продукт, обладающий линейным строением. На основании данных условия задания: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества; 2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 3) напишите уравнение взаимодействия этого вещества с гидроксидом калия.
Навеску нитрата меди (II) и нитрата серебра массой 31,55 г растворили в 400 мл воды и подвергли полученный раствор электролизу с инертными электродами. Процесс остановили, когда в растворе не осталось катионов металла. В ходе электролиза через цепь прошло 0,275 моль электронов. Вычислите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе, если известно, что в ходе процесса на катоде не выделялся газ.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Ответы к первой части варианта №29
№ задания, ответ № задания, ответ
- 24 2) 451 3) 35 4) 24 5) 352 6) 54 7) 2534 8) 4133 9) 24 10) 632 11) 45 12) 124 13) 35 14) 3645 15) 6435 16) 42 17) 25 18) 345 19) 313 20) 334 21) 2413 22) 2233 23) 35 24) 3533 25) 231 26) 102 27) 42,6 28) 75
Ответы ко второй части варианта №29
Fe(CH3COO)2 + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO2 + 2CH3COOH + H2O
железо в степени окисления +2 (или ацетат железа (II)) является восстановителем; азот в степени окисления +5 (или азотная кислота) – окислителем.
Задание 30
K2SiO3 + 2HNO3 = 2KNO3 + H2SiO3
2K+ + SiO32- + 2H+ + 2NO3- = 2K+ + 2NO3- + H2SiO3
SiO32- + 2H+ = H2SiO3
Задание 31
S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O
2SO2 + Ba(OH)2 = Ba(HSO3)2
Ba(HSO3)2 + 2Br2 + 2H2O = BaSO4 + H2SO4 + 4HBr
BaSO4 + 4H2 = BaS + 4H2O
Задание 32
Исходя из описания, можно сделать вывод, что вещество содержит в своем составе углерод, водород, кислород. Тогда запишем его формулу в виде CxHyOz. Пусть мы взяли порцию вещества массой 100 г, тогда справедливы следующие записи:
m(C) = m(CxHyOz)·ω(C)/100% = 100·60%/100% = 60 г n(C) = m(C)/M(C) = 60/12 = 5 моль
m(H) + m(O) = m(CxHyOz) – m(C) = 100 – 60 = 40 г
m(H) = х г m(O) = 4х г
5х = 40 х = 8
m(H) = 8 г n(H) = m(H)/M(H) = 8/1 = 8 моль
m(O) = 32 г
n(O) = m(O)/M(O) = 32/16 = 2 моль
Определим простейшую формулу неизвестного вещества:
x : y : z = 5 : 8 : 2
Пусть C5H8O2 – молекулярная формула, тогда попытаемся определить структуру данного вещества. Поскольку по описанию оно может гидролизоваться, логично предложить для него наличие сложноэфирной группы. Два атома кислорода и один атом углерода таким образом войдут в состав карбоксильного фрагмента. Остаток в С4Н8, вероятно, алкильная цепь, но обратим внимание на то, что продукт гидролиза только один и он имеет линейное строение. Тогда приходим к структуре циклического сложного эфира:
В свою очередь уравнение взаимодействия этого вещества с гидроксидом калия может быть записано как:
Задание 34
Навеску нитрата меди(II) и нитрата серебра массой 31,55 г растворили в 400 мл воды и подвергли полученный раствор электролизу с инертными электродами. Процесс остановили, когда в растворе не осталось катионов металла. В ходе электролиза через цепь прошло 0,275 моль электронов. Вычислите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе, если известно, что в ходе процесса на катоде не выделялся газ.
Запишем уравнения химических реакций:
4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + O2 + 4HNO3 2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3
Пусть в изначальной смеси было х моль нитрата серебра и у моль нитрата меди (II). Тогда справедливы следующие рассуждения:
m(AgNO3) = n(AgNO3)·M(AgNO3) = 170x г m(Cu(NO3)2) = n(Cu(NO3)2)·M(Cu(NO3)2) = 188у г
При прохождении электронов через цепь электролизера они расходуются на восстановление серебра и меди и в том же самом количестве получаются при окислении воды с образованием кислорода. На катоде протекают следующие полуреакции:
Согласно данным записям, количество катионов меди будет вдвое меньше количества электронов, затраченных на их восстановление, а в случае катионов серебра количества будут равны. Тогда можно записать следующее:
n(e) = 2n(Cu2+) + n(Ag+) n(e) = n(AgNO3) + 2n(Cu(NO3)2)
Составим систему уравнений:
170х + 188у = 31,55 х + 2у = 0,275 170х + 188у = 31,55 х = 0,275 – 2у 170(0,275 – 2у) + 188у = 31,55 х = 0,275 – 2у 46,75 – 340у + 188у = 31,55 х = 0,275 – 2у 152у = 15,2 х = 0,275 – 2у у = 0,1 х = 0,075
Далее вычислим количество и массу азотной кислоты, которая образовалась в ходе реакции:
n(HNO3) = 2n(Cu(NO3)2) + n(AgNO3) = 2·0,1 + 0,075 = 0,275 (моль) m(HNO3) = n(HNO3)·M(HNO3) = 0,275·63 = 17,325 (г)
Масса конечного раствора сложится из масс навески солей и воды за вычетом меди, серебра и кислорода. Проведем необходимые вычисления:
n(Cu) = n(Cu(NO3)2) = 0,1 моль m(Cu) = n(Cu)·M(Cu) = 0,1·64 = 6,4 г
n(Ag) = n(AgNO3) = 0,075 моль m(Ag) = n(Ag)·M(Ag) = 0,075·108 = 8,1 г
n(O2) = n(Cu(NO3)2)/2 + n(AgNO3)/4 = 0,1/2 + 0,075/4= 0,06875 моль m(O2) = n(O2)·M(O2) = 0,06875·32 = 2,2 г
m(р-ра конечн) = m(навески) + m(воды) – m(Cu) – m(Ag) – m(O2) = 31,55 + 400 – 6,4 – 8,1 – 2,2 = 414,85 (г)
Вычислим массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе:
ω(HNO3) = m(HNO3)/m(р-ра конечн)·100% = 17,325/414,85·100% = 4,18%