Тренировочный вариант №6

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 основном состоянии содержат одинаковое число неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне:

1. Cr
2. P
3. Mg
4. O
5. H

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые находятся в одном периоде Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Расположите их в порядке убывания числа электронов на внешнем энергетическом уровне:

1. Se
2. Kr
3. K
4. Na
5. Cd

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Из предложенного перечня химических элементов выберите два таких, которые не способны проявлять валентность, равную V.

1. N
2. P
3. As
4. Cl
5. O

Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Из предложенного перечня соединений выберите два таких, в которых присутствует водородная связь.

1. C2H6
2. NH4Cl
3. NH3
4. HCl
5. H2O

Запишите в поле ответа номера выбранных соединений.

Среди предложенных формул веществ, расположенных в пронумерованных ячейках, выберите формулы:

• А) средней соли;
• Б) двойной соли;
• В) амфотерного гидроксида.

1. Cr(OH)2
2. Ca(ClO)Cl
3. Sr(OH)2
4. PO(OH)3
5. CsFeO2
6. Pb(OH)2
7. CrO3
8. RbCr(SO4)2
9. Fe(OH)2

Запишите в таблицу номера ячеек, в которых расположены вещества, под соответствующими буквами.

Через водный раствор тетрагидроксоцинката натрия пропустили избыток газа с неприятным запахом, в результате чего наблюдали образование осадка X и раствора соли Y.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, образующиеся в результате реакции.

1. H2S
2. Zn(OH)2
3. Na2S
4. NaHS
5. ZnS

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Установите соответствие между формулами веществ и реагентами, с которыми взаимодействует каждое из них: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

• ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА
  1. Mg, H2, H2S
  2. CaCO3, HF, NaOH
  3. LiOH, KI, BaCl2
  4. HCl, Al2O3, CaCl2
  5. H2SO4, CO2, O2

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

• РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ
  A) Cr2S3 и O2(изб.)
  Б) S и H2SO4(конц.)
  В) H2S и SO2
  Г) S и HNO3(конц.)

  1. N2, H2SO3
  2. Cr2O3, SO2
  3. Cr2O3, SO3
  4. H2SO4, CrSO4
  5. SO2, H2O
  6. H2SO4, NO2, H2O

В заданной схеме превращений веществами X и Y, необходимыми для последовательного осуществления превращений, являются соответственно: 2) хлорид калия

Соляная кислота

Соляная кислота, также известная как хлороводородная кислота, представляет собой одну из наиболее распространенных кислот в химии. Ее химическая формула HCl указывает на то, что она состоит из водорода и хлора. Используется в различных областях, включая производство химических реактивов, очистку металлов и даже в медицинских целях.

Нитрат серебра

Нитрат серебра – важное неорганическое соединение, состоящее из аниона нитрата и катиона серебра. Его химическая формула AgNO3 делает его полезным в фотографии, медицинских процедурах (сгорание бородавок) и других отраслях промышленности.

Установите соответствие

Взаимодействия и бензойная кислота

Правильный ответ: 1) C6H5-CHO + KMnO4 + H2SO4

Утверждения

Правильные ответы: 2) относятся к классу аминокислот, 5) в состав молекул входят аминогруппы.

Названия алкинов и их продукты взаимодействия с водой

Таблица касается химических реакций, указания с исходными веществами и продуктом.

Химические реакции

Правильный ответ: 1) составление преобразований веществ.

Факторы скорости реакции

Правильные ответы: 1) площадь поверхности соприкосновения между реагентами, 2) концентрация ионов Fe2+ в растворе, 5) массовая доля HCl в растворе.

Хром

Правильный ответ: 3) окислитель и восстановитель.

Электролиз

Таблица соответствует веществу и анодному процессу.

Определение характера среды водных растворов веществ

Для выполнения задания 21 необходимо рассмотреть водные растворы следующих веществ с одинаковой концентрацией (моль/л):

1. Сахароза
2. Сернистый газ
3. Гидроксид бария
4. Питьевая сода

Порядок убывания значения pH их растворов (в порядке от низкого к высокому):

1. Гидроксид бария
2. Питьевая сода
3. Сахароза
4. Сернистый газ

Воздействие на равновесную систему

Рассмотрим воздействие на равновесную систему согласно реакции:
CO(г) + H2O(г) ⇄ CO2(г) + H2(г) + Q

Таблица соответствия воздействия и смещения равновесия:

Определение исходных концентраций

Рассмотрим равновесие системы:
PBr3(г) + Br2(г) ⇆ PBr5(г)

С равновесными концентрациями:
PBr3: 0.3 моль/л
PBr5: 0.1 моль/л
Br: 0.2 моль/л

Исходные концентрации:
X (PBr3): 0.5 моль/л
Y (PBr5): 0.7 моль/л

Различение веществ

Сопоставим вещества и реагенты, с помощью которых их можно различить:

• Бензойная кислота и фенол: Br2 (р-р)
• Уксусная кислота и этилацетат: Ag2O (NH3 р-р)
• Бензол и циклогексен: Ag2O (NH3 р-р)
• Изопропанол и гексан: Br2 (р-р)

Продукты переработки углеводородов

Соотнесем природные источники углеводородов и продукты их переработки:

• Каменный уголь: Керосиновая фракция
• Попутный нефтяной газ: Бурый уголь

Расчет массовой доли соли

При добавлении 15 г воды и 3 г соли к раствору массой 150 г с массовой долей сульфата натрия 8%, полученная массовая доля соли в растворе составит 16%.

Термохимическое уравнение образования оксида азота (II)

Подробности процесса образования оксида азота (II) можно найти в термохимическом уравнении.

Расчеты по химии

Расчет энергии для получения оксида азота (II)

Для получения 15 г оксида азота (II) по реакции, необходимо рассчитать количество энергии, затраченное на этот процесс. Реакция выглядит следующим образом:

2NO + O2 -> 2NO2

Подсчитаем молярные массы веществ:

• NO: 14,0067 + 15,999 = 30,0067 г/моль
• NO2: 14,0067 + 31,9988 = 46,0055 г/моль

Для получения 15 г NO2 понадобится:
n(NO2) = m / M = 15 / 46,0055 ≈ 0,33 моль

Таким образом, для получения 15 г оксида азота (II) понадобится затратить энергию примерно 0,33 кДж.

Расчет объема сероводорода для получения серы

Для получения 16 г серы по реакции со сгоранием брома, учитывая выход реакции, необходимо рассчитать объем сероводорода, который потребуется. Реакция имеет следующий вид:

H2S + Br2 -> 2HBr + S

Учитывая выход реакции 85%, подсчитаем молярные массы веществ:

• S: 32,065 г/моль
• H2S: 1,00784*2 + 32,065 = 34,07968 г/моль

Для получения 16 г серы, необходимо:
n(S) = m / M = 16 / 32,065 ≈ 0,5 моль

Так как выход реакции 85%, то необходимый объем сероводорода равен примерно:
V(H2S) = n(S) * 22,4 / 0,85 ≈ 13,2 л

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.

Окислительно-восстановительная реакция

Выберем вещества для реакции, сопровождаемой образованием бесцветного раствора без образования осадка или газа. Примером такой реакции могут быть:

Bromine (Br2) + Potassium sulfite (K2SO3) -> Potassium bromide (KBr) + Potassium sulfate (K2SO4)

Упростим эту реакцию до ионного варианта:
Br2 + SO3^2- -> Br^- + SO4^2-

В данной реакции бром претерпевает восстановление, а сульфит калия окисление.

Реакция ионного обмена с выделением газа

Выберем вещества для реакции ионного обмена с выделением газа с резким запахом. Примером такой реакции может быть:

Hydrobromic acid (HBr) + Sodium sulfate (Na2SO4) -> Sodium bromide (NaBr) + Sulfuric acid (H2SO4) + Hydrogen bromide (HBr)

Молекулярное уравнение этой реакции:
2HBr + Na2SO4 -> 2NaBr + H2SO4

Четыре описанные реакции

1. Fe + O2 -> Fe2O3
2. Fe2O3 + 6HNO3 -> 2Fe(NO3)3 + 3H2O
3. 2Fe(NO3)3 + 3Zn -> 2Fe + 3Zn(NO3)2
4. 2Fe + 3K2CO3 -> Fe2(CO3)3 + 3K2

Уравнения реакций для превращений

1. Oxidation: 2Hg(OH)2 -> 2HgO + H2O + O2
2. Substitution: PhCH3 + Br2 -> PhCH2Br + HBr
3. Decarboxylation: PhCOOH -> PhH + CO2

Разложение органического соединения

1. Масса CO2 = 5,6 г, моля CO2 = 5,6 / 44 ≈ 0,127 моль
   Масса H2O = 5,4 г, моля H2O = 5,4 / 18 ≈ 0,3 моль
   Молярная масса неизвестного соединения:
   M = (5,6 + 5,4) / (0,127 + 0,3) ≈ 30,5 г/моль
2. Структурная формула: C2H5OH
3. C2H5OH + 3Br2 -> C2H5Br3 + 3HBr

Навеску смеси оксида магния и нитрата магния разделили на три равные части. Первую растворили в 147 г 15%-ного раствора серной кислоты, вторую растворили в 100 г 30%-ного раствора уксусной кислоты. Третью часть поместили в 50 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в третьем стакане, если известно, что массовая доля кислоты в первом растворе после растворения остатка составила 7,73%, а во втором — 16,16%. 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 №6

№ задания, ответ №задания, ответ

Ответы ко второй части варианта №6

Бром в степени окисления 0 (или Br2) является окислителем.

Сера в степени окисления +4 (или сульфит калия) – восстановителем.

Задание 30

K2SO3 + 2HBr = 2KBr + SO2 + H2O

2K+ + SO32- + 2H+ + 2Br— = 2K+ + 2Br— + SO2 + H2O

SO32- + 2H+ = SO2 + H2O

Задание 31

1. n(CO2) = V/Vm = 5,6 л/22,4 л/моль = 0,25 моль; n(C) = n(CO2) = 0,25 моль; m(C) = M · n = 12 г/моль · 0,25 моль = 3 г; n(H2O) = m/M = 5,4 г/18 г/моль = 0,3 моль; n(H) = 2n(H2O) = 2 · 0,3 г/моль = 0,6 моль; m(H) = n · M = 0,6 моль · 1 г/моль = 0,6 г; m(O) = m(в-ва) − m(C) − m(H) = 3,6 г – 3 г – 0,6 г = 0, следовательно, кислорода нет.

n(C) : n(H) = 0,25 : 0,6 = 1 : 2,4 = 5 : 12.

Таким образом, простейшая формула вещества, C5H12. Данная формула является истинной, поскольку ее увеличение в целое число раз приводит к невозможным соотношениям H/C в молекуле углеводорода (соотношение Н/C в углеводороде не может быть больше (2n+2)/n, где n – число атомов углерода).

2. Молекулярной формуле C5H12 соответствует три алкана:

Из указанных соединений только диметилпропан образует при реакции с бромом только одно монобромпроизводное. Таким образом, структурная формула искомого соединения:

3. Тогда уравнение реакции его взаимодействия с недостатком брома будет записываться следующим образом:

Задание 34

Обозначим n(MgO) как x моль, а n(Mg(NO3)2) как у моль, тогда

m(MgO) = M(MgO) · n(MgO) = 40x г m(Mg(NO3)2) = M(Mg(NO3)2) · n(Mg(NO3)2) = 148у г

Тогда общая масса смеси будет равна: m(смеси) = m(MgO) + m(Mg(NO3)2) = 40x + 148у = a г

Рассчитаем количество вещества серной кислоты:

m(H2SO4) = ω(H2SO4) · m(р-ра H2SO4)/100% = 0,15 · 147 = 22,05 г n(H2SO4) = m/M = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 22,05/98 = 0,225 моль

Выразим количество и массу серной кислоты, оставшейся после реакции:

n(MgO) = n(реаг. H2SO4) = x моль. n(ост. H2SO4) = n(H2SO4) — n(реаг. H2SO4) = 0,225 — x моль m(ост. H2SO4) = M · n = 98·(0,225 — x) г

В реакцию (I) вступает оксид магния, а нитрат магния просто растворится и станет частью раствора. Тогда мы можем записать, чему будет равна масса раствора в 1 стакане после реакции:

m(р-ра 1 конечн.) = m(р-ра H2SO4 исх.) + m(смеси) = 147 + a г

Выразим массовую долю серной кислоты в растворе после реакции:

ω(H2SO4) = m(ост. H2SO4)/m(р-ра 1 конечн.)·100% = 98·(0,225 — x)/(147 + a)·100% = 7,73% (уравнение 1)

Для реакции (II) рассуждения будут полностью аналогичны реакции (I)

Рассчитаем количество вещества уксусной кислоты:

m(CH3COOH) = ω(CH3COOH) · m(р-ра CH3COOH)/100% = 0,3 · 100 = 30 г n(CH3COOH) = m/M = m(CH3COOH)/M(CH3COOH) = 30/60 = 0,5 моль

Выразим количество и массу уксусной кислоты, оставшейся после реакции:

2n(MgO) = n(реаг. CH3COOH) = 2x моль n(ост. CH3COOH) = n(CH3COOH) — n(реаг. CH3COOH) = 0,5 — 2x моль m(ост. CH3COOH) = M · n = 60·(0,5 — 2x) г

В реакцию (II) вступает оксид магния, а нитрат магния просто растворится и станет частью раствора. Тогда мы можем записать, чему будет равна масса раствора в 1 стакане после реакции:

m(р-ра 2 конечн.) = m(р-ра CH3COOH исх.) + m(смеси) = 100 + a г

Выразим массовую долю уксусной кислоты в растворе после реакции:

ω(CH3COOH) = m(ост. CH3COOH)/m(р-ра 2 конечн.)·100% = 60·(0,5 — 2x)/(100 + a)·100% = 16,16% (уравнение 2)

Далее необходимо решить систему полученных ранее уравнений:

98·(0,225 — x)/(147 + a)·100% = 7,73% 60·(0,5 — 2x)/(100 + a)·100% = 16,16%

98·(0,225 — x)/(147 + a) = 0,0773 60·(0,5 — 2x)/(100 + a) = 0,1616

22,05 — 98x = 11,36 + 0,0773a 30 — 120x = 16,16 + 0,1616a

22,05 — 98x = 11,36 + 0,0773a a = 85,64 — 742,6x

a = 85,64 — 742,6x x = 0,1

a = 11,4 x = 0,1

Далее вспомним, что такое a в наших исходных обозначениях, и вычислим количество нитрата магния:

m(смеси) = m(MgO) + m(Mg(NO3)2) = 40x + 148у = a г m(Mg(NO3)2) = m(смеси) — m(MgO) = a — 40x = 11,4 — 4 = 7,4 г n(Mg(NO3)2) = m/M = m(Mg(NO3)2)/M(Mg(NO3)2) = 7,4/148 = 0,05 моль

Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия: m(NaOH) = ω(NaOH) · m(р-ра NaOH)/100% = 0,1 · 50 = 5 г n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 5/40 = 0,125 моль

n(NaNO3) = 2n(Mg(NO3)2) = 0,1 моль m(NaNO3) = M · n = 85 · 0,1 = 8,5 г

Далее вычислим массу третьего раствора после реакции:

n(Mg(ОН)2) = n(Mg(NO3)2) = 0,05 моль m(Mg(ОН)2) = M · n = 58 · 0,05 = 2,9 г m(р-ра 3 конечн.) = m(р-ра 3 исх.) + m(смеси) — m(Mg(ОН)2) — m(MgO) = 50 + 11,4 — 2,9 — 4 = 54,5 г

Тогда массовая доля нитрата натрия в конечном растворе будет равна: ω(NaNO3) = m(NaNO3)/m(р-ра 3 конечн.) · 100% = 8,5/54,5 · 100% = 15,6%

Ответ: w(NaNO3) = 15,6%