## Реакция ионного обмена
Из предложенного перечня веществ выберите два сильных электролита, реакция ионного обмена между растворами которых протекает без видимых признаков.
1. Гидроксид кальция и хлорид аммония
- Молекулярное уравнение: Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl → 2NH₄OH + CaCl₂
- Полное ионное уравнение: Ca²⁺ + 2OH⁻ + 2NH₄⁺ + 2Cl⁻ → 2NH₄⁺ + 2OH⁻ + Ca²⁺ + 2Cl⁻
- Сокращенное ионное уравнение: Ca(OH)₂ + 2NH₄Cl → 2NH₄OH + CaCl₂
2. Гидроксид натрия и азотная кислота
- Молекулярное уравнение: 2NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + 2H₂O
- Полное ионное уравнение: 2Na⁺ + 2OH⁻ + H⁺ + NO₃⁻ → Na⁺ + NO₃⁻ + 2H₂O
- Сокращенное ионное уравнение: 2NaOH + HNO₃ → NaNO₃ + 2H₂O
Реакция ионного обмена
Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает реакция ионного обмена.
Гидрофосфат калия и сернистый газ
- Молекулярное уравнение: K₂HPO₄ + H₂S → K₂S + H₃PO₄
- Полное ионное уравнение: 2K⁺ + HPO₄²⁻ + 2H⁺ + S²⁻ → 2K⁺ + S²⁻ + H₃PO₄
- Сокращенное ионное уравнение: K₂HPO₄ + H₂S → K₂S + H₃PO₄
Дихромат калия и аммиак
- Молекулярное уравнение: K₂Cr₂O₇ + 6NH₃ → 2Cr(OH)₃ + 3(NH₄)₂CrO₄
- Полное ионное уравнение: 2K⁺ + Cr₂O₇²⁻ + 6NH₄⁺ → 2Cr(OH)₃ + 6NH₄⁺ + 2CrO₄²⁻
- Сокращенное ионное уравнение: K₂Cr₂O₇ + 6NH₃ → 2Cr(OH)₃ + 3(NH₄)₂CrO₄
## Изучение задач на химию
Задачи на химические реакции являются важной частью учебного процесса по химии. Важно не только знание отдельных химических уравнений, но и умение правильно составлять их, учитывая условия и формы реагентов.
## Правила решения задач
1. Учитывайте только представленные в задаче реагенты, не добавляйте дополнительные.
2. При наличии растворенного реагента, дополнительно могут участвовать вода.
3. Помните об условиях реакции - укажите, если реакция не идет при данных условиях.
4. Если коэффициенты не указаны, выберите молярное соотношение самостоятельно.
5. Используйте однозначные названия веществ.
6. В случае нестехиометрической смеси продуктов, укажите преобладающий продукт.
7. Разделяйте коэффициенты и знаки + для большей ясности.
8. Сокращайте коэффициенты на общий множитель.
9. Порядок перечисления продуктов - на ваше усмотрение.
10. Используйте химические таблицы и справочники для решения задач.
Соблюдение этих правил поможет вам успешно решать задачи на химию. Успехов в изучении химии!
## Химические элементы
Из указанных в ряду химических элементов выберите два элемента, атомы которых в возбужденном состоянии не содержат валентных электронов на трех подуровнях:
1) I
2) Ge
3) S
4) Tl
5) Sb
**Ответ:**
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:
1) As
2) P
3) Mo
4) Cr
5) Ga
**Ответ:**
Из предложенного перечня химических элементов выберите два, у каждого из которых сумма степеней окисления в высшем оксиде и водородном соединении равна шести:
1) S
2) Ti
3) Cl
4) Te
5) Al
**Ответ:**
Из предложенного перечня суждений о строении и химических связях выберите два таких, которые справедливы и для тетрагидроксоалюмината натрия, и для хлорида аммония.
**Ответ:**
## Формулы веществ
Среди предложенных формул веществ, расположенных в пронумерованных ячейках, выберите формулы:
- А) двухосновной кислоты
- Б) сильной кислоты
- В) амфотерного гидроксида.
1) гидроксид марганца (II)
2) гидроксид хрома (III)
3) гидроксид серы (IV)
4) гидроксид лития
5) гидроксид азота (V)
6) гидроксид стронция
7) гидроксид бария
8) гидроксид фосфора (V)
9) гидроксид цезия
| Вещество | А | Б | В |
|---------------------------|-----|-----|-----|
| гидроксид марганца (II) | | | |
| гидроксид хрома (III) | | | |
| гидроксид серы (IV) | | | |
| гидроксид лития | | | |
| гидроксид азота (V) | | | |
| гидроксид стронция | | | |
| гидроксид бария | | | |
| гидроксид фосфора (V) | | | |
| гидроксид цезия | | | |
## Реакции с кислотой
Навески порошков Х и Y внесли в пробирки с избытком концентрированной серной кислотой.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции:
1) аморфный углерод
2) сера
3) фосфор
4) хлорид калия
5) медь
**Ответ:**
## Соответствие формулы и реагентов
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать:
| Формула вещества | Реагенты |
|-------------------|--------------------------------------------------------|
| А) CrO | 1) азот, железо, сера |
| Б) RbOH | 2) азотная кислота, магний, угарный газ |
| В) N2O | 3) аморфный углерод, фосфор, магний |
| Г) Al | 4) гидроксид натрия, оксид меди(II), плавиковая кислота |
| | 5) сера, угарный газ, оксид хрома(III) |
**Ответ:**
## Соответствие реакций
Установите соответствие между растворами исходных веществ и продуктами их взаимодействия:
| Исходные вещества | Продукты реакции |
|-------------------|-------------------------------------|
| А) NaHSO3(изб.) + Ba(OH)2 | 1) средняя соль + гидроксид + вода |
| Б) NaHSO3 + Ba(OH)2(изб.) | 2) гидроксид + кислая соль |
| В) NaHSO3 + NaOH(изб.) | 3) вода + средняя соль |
| Г) Ba(HSO3)2 + Ba(OH)2(изб.) | 4) средняя соль + средняя соль + вода |
| | 5) основная соль + кислая соль |
| | 6) гидроксид + вода |
| | 7) реакция не идет |
**Ответ:**
## Схема превращений веществ
В таблице ниже представлены вещества X и Y в соответствии с заданной схемой превращений.
| Вещество | X или Y |
|-----------------|---------|
| Силикат натрия | X |
| Нитрат бария | X |
| Кремний | Y |
| Углерод | Y |
| Нитрат аммония | Y |
---
## Класс/группа веществ
Для каждой структурной формулы вещества определите его класс или группу.
| Позиция | Класс/Группа |
|------------|--------------------|
| A | Сложные эфиры |
| B | Карбоновые кислоты |
| C | Циклоалканы |
| D | Вторичные спирты |
| E | Простые эфиры |
| F | Кетоны |
---
## Вещества с циклическим и разветвленным строением
Выберите две формулы, которые соответствуют веществам с циклическим и разветвленным строением:
1. C3H6
2. C4H8
---
## Углеводороды для реакции гидратации и гидрирования
Ниже перечислены углеводороды, которые могут вступать в реакцию гидратации с образованием продуктов, способных вступать в реакцию гидрирования:
- Стройгол 1
- Толуол
- Циклогексен
---
## Свойства дисахаридов и дипептидов
Выберите два утверждения, справедливых для любого дисахарида, но несправедливых для любого дипептида:
1. Относятся к слабым электролитам
2. Содержат σ-связи углерод-кислород
---
## Получение углеводородов из исходных веществ
Сопоставьте названия углеводородов с соединениями, из которых их можно получить в одну стадию:
А) Этан - 3
Б) Н-гексан - 5
В) Толуол - 1
Г) 2-метилпропан - 6
---
## Условия проведения реакции
Установите соответствие между схемой реакции и условиями, при которых ее можно осуществить:
1) Этаноат калия - 2
2) Гидроксид натрия - 4
3) Бензоат калия - 5
4) Метаноат бария - 1
5) Гидроксид алюминия - 3
---
## Реакции с выделением тепла
Выберите процессы, при которых происходит выделение тепла:
1) Разложение карбоната бария
2) Образование йодоводорода из простых веществ
---
## Быстрые реакции
Выберите реакции, которые протекают быстрее, чем взаимодействие гранулы цинка и 5%-ного раствора соляной кислоты:
1) Магний + вода
2) Гидроксид натрия (р-р) + 5%-ный р-р СН3СООН
---
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.
1) 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
1) 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
1) S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O
2) 2SO2 + Ba(OH)2 = Ba(HSO3)2
3) Ba(HSO3)2 + 2Br2 + 2H2O = BaSO4 + H2SO4 + 4HBr
4) 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%