
Интернет-экзамен по химии (90
..pdf
Задание № 36
Для получения углекислого газа в лаборатории используется
реакция … |
+ NaOH |
2) Ca(OH)2 + Na2CO3 |
1) CaCO3 |
||
3) CaCO3 |
+ HCl |
4) Ca(HCO3)2 + NaOH |
Задание № 37
Формула соли, водный раствор которой проявляет щелочную
реакцию, имеет вид … |
|
|
|
1) CuSO4 |
2) KCl |
3) K2CO3 |
4) Fe(NO3)2 |
Задание № 38
Коллоидные системы отличаются от истинных растворов ____
частиц. |
|
|
|
1) |
большими размерами |
2) |
меньшими размерами |
3) |
различной формой |
4) |
отсутствием движения |
Задание № 39
При увеличении концентрации водорода в 2 раза скорость
прямой реакции N2(r) |
+ 3H2(r) |
2NH3(r) при условии ее элемен- |
|
тарности возрастает в _____ раз(а). |
|||
1) 6 |
2) 2 |
3) 4 |
4) 8 |
Задание № 40
Дисперсной системой, в которой дисперсной фазой выступает газ, а дисперсионной средой – жидкость, является …
1) дым 2) молоко 3) майонез 4) пена
Задание № 41
Ион, вызывающий разрушение коллоидных растворов,
называется … |
|
|
|
1) |
адсорбционным |
2) |
коагулирующим |
3) |
потенциалопределяющим |
4) |
стабилизирующим |
Задание № 42
Радиус атомов уменьшается в ряду элементов …
1) Se, S, O 2) P, Si, Al 3) Br, F, Cl 4) Li, Na, K
11

Задание № 43
Массовая доля соли в растворе, полученном при смешении 150 г раствора с массовой долей соли 2% и 350 г раствора с
массовой долей 4%, составляет _____%. |
|
||
1) 6,8 |
2) 1,7 |
3) 3 |
4) 3,4 |
Задание № 44
Осмотическое давление раствора этанола с молярной
концентрацией 0,5 моль/л при 20oC равно ___ кПа. |
|
||
1) 4970 |
2) 1217 |
3) 2435 |
4) 609 |
Задание № 45 |
|
|
|
В водном растворе невозможна реакция … |
|
||
1) KI + Cl2 |
2) KCl + Br2 |
|
|
3) KI + F2 |
4) KBr + Cl2 |
|
Задание № 46
Коагуляция коллоидных растворов может протекать под
действием … |
|
|
|
1) |
сильных электронов |
2) |
света |
3) |
молекул растворителя |
4) |
ПАВ |
Задание № 47
Кислаясольобразуетсяпри взаимодействии1 моль Ca(OH)2 c … |
|||
1) 1 |
моль H3PO4 |
2) 1 |
моль CH3COOH |
3) 2 |
моль HCl |
4) 1 |
моль HNO3 |
Задание № 48
Для приготовления 0,5 л раствора глюкозы с молярной концентрацией 0,2 моль/л необходимо растворить _____ граммов вещества.
1) 18 2) 90 3) 45 4) 9
Задание № 49
Изотопы одного элемента отличаются числом …
1) |
позитронов |
2) |
электронов |
3) |
протонов |
4) |
нейтронов |
12
Задание № 50
Водород является одним из продуктов растворения … 1) Au в царской водке 2) Cu в азотной кислоте 3) Zn в водном растворе HCl 4) аммиака в воде
Задание № 51
Формула вещества с тетраэдрическим строением молекулы
имеет вид … |
2) H2O |
3) NH3 |
4) BF3 |
1) CH4 |
Задание № 52
Растворы, обладающие одинаковым осмотическим давлением,
называются … |
|
|
1) изотермическими |
2) |
гипертоническими |
3) гипотоническими |
4) |
изотоническими |
Задание № 53
Среди галогенов наиболее сильным окислителем является… 1) фтор 2) хлор 3) бром 4) йод
13
nŠbeŠ{
Демонстрационный вариант
1.Элемент с водородом образует соединение ЭH2 (проявляет валентность +2), поэтому формула его оксида ЭО.
2.Рассмотрим понятие о ковалентной связи. Ковалентная
связь имеет место в молекулах элементарных веществ (H2, F2, Cl2, B2, N2 и т. п.) и сложных веществ, образованных из атомов элементов, близко расположенных друг к другу в периодической
системе (ClF, BrCl, SCl2, SiC и т. п.). Чистая ковалентная связь в основном осуществляется при взаимодействии одинаковых атомов. В этом случае атомы обладают одинаковой электроотрицательностью (ЭО). Между разными атомами чистая ковалентная связь может быть в том случае, если ЭО атомов одинаковы. В этих случаях молекулы будут неполярными. Если соединяющиеся атомы обладают различной ЭО, то электронное облако смещается из симметричного положения ближе к атому с наибольшей ЭО, и связь становится полярной. Чем меньше разность ЭО, тем более проявляется ковалентная связь и менее – ионная.
Разность ЭО |
0 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
Ионная связь, % |
0 |
6 |
22 |
43 |
63 |
79 |
89 |
Ковалентная |
100 |
94 |
78 |
57 |
37 |
21 |
11 |
связь, % |
|
|
|
|
|
|
|
В табл. 1 приведены значения ЭО для всех элементов периодической системы.
Электроотрицательность позволяет сравнивать атомы по их способности оттягивать электронную плотность при образовании химической связи. Электроотрицательность фтора
ЭОF = Hиониз. + Hсрод. = 1680,6 + 322,3 ≈ 2000 кДж/моль,
электроотрицательность лития
ЭОLi = Hиониз. + Hсрод. = 520,1 + 59,8 ≈ 580 кДж/моль.
Следовательно, способность оттягивать на себя электронную плотность у фтора больше и молекула LiF сильно полярна.
14

Таблица 1
Шкала электроотрицательности
Поскольку сродство к электрону не определено для всех элементов, а для других получены неточные величины, при ценке способности атомов оттягивать электронную плотность и определении степени полярности химической связи пользуются относительными электроотрицательностями. Обычно электроотрицательность фтора как элемен та с максимальной ЭО принимают равной 4,0, а лития – 1,0. Наименьшее значение электроотрица-
тельности имеет Сs. |
В периоде знач ния ЭО возрастают, а сверху |
вниз по подгруппе |
падают. Металлы имеют самые низкие |
значения ЭО, неметаллы – в ысокие. У всех d-элеме тов, кроме Sc
иY, ЭО = 1,6 ; у Sc и Y ЭО = 1,3.
Если рас матривать соединения элемен ов какого-либо периода с одним и тем же элем ентом, то по мере продвиже ия от начала к концу периода преимущественно ионн ый тип связи изменяется на ковалентный. В ряду
LiF - eF2 - B F3 - CF4 - NF3 - O F2 - F2
ионная связь ослабевает и превращается в типично ковалентную
связь у F2.
Величина поляр ости молекулы колич ственн описывается значениями дипольного момента. Приведем приме ы дипольных моме тов (в ебаях) для нек торых веществ:
15

H2 |
0 |
CH |
0 |
H2S |
0,93 |
|
|
|
|
SO2 |
|
N2 |
0 |
CCl4 |
0 |
1,61 |
|
Cl2 |
0 |
HF |
1,94 |
H2O2 |
2,1 |
CO |
0,11 |
HCl |
1,04 |
NH3 |
1,46 |
CO2 |
0 |
HBr |
0.79 |
PH3 |
0,55 |
CS2 |
0 |
HI |
0,38 |
AsH3 |
0,16 |
NO |
0,16 |
NaI |
4,9 |
AsF3 |
2,6 |
BeCl2 |
0 |
KCl |
6,3 |
LIClO4 |
7,84 |
SiF4 |
0 |
KI |
6,8 |
|
|
SiF6 |
0 |
H20 |
1,84 |
|
|
Ионный тип связи возможен только между атомами, которые резко отличаются по свойствам. Например, элементы I и II группы периодической системы (металлы) непосредственно соединяются с элементами VI и VII групп (неметаллами) (см. периодическую систему). Резкое отличие в свойствах элементов приводит к тому, что атом металла полностью теряет свои валентные электроны, а атом неметалла принимает их. Образовавшиеся в результате такого перераспределения электронов положительно и отрицательно заряженные ионы удерживаются в молекулах (в парообразном состоянии) и в кристаллической решетке силами электростатического притяжения. В качестве примеров веществ с ионной связью можно назвать MgS, NaCl, Al2O3 и т. д.
Если в состав молекулы входят не два, а большее число атомов, то связь между ними может быть различной, например между одними парами атомов связь может быть ковалентного типа, между другими – ионного типа. Так, в молекуле KNO3 связь между атомами кислорода и азота близка к ковалентному типу, в то время как связь между атомами калия и группой NO3– близка к ионному типу. Что это действительно так, следует из диссоциации KNO3 в растворе на ионы K+ и NO3–. Известно, что силы, вызывающие электролитическую диссоциацию, действуют лишь на ионы и полярные связи, имеющиеся в молекуле, именно поэтому не наблюдается диссоциация группы NO3–, а также таких
молекул, как O2, N2, H2, CCl4 и т. п.
В первом варианте ответа есть соединение NH4Cl, в котором между NH4+ и Сl- связь ионная. Образование иона аммония NH4+ обусловлено наличием донорно-акцепторной связи. Донорно-ак-
16
цепторная связь образуется между атомами, когда один из них (донор) имеет пару электронов, не участвующих в образовании химической связи, а другой (акцептор) – имеет свободную орбиту, на которую может быть принята эта неопределенная электронная пара.
Во втором варианте есть F2, где связь ковалентная неполярная. Третий вариант тоже не подходит из-за соединения СH3COONH4, в котором между СH3COO- и NH4+ связь ионная. Остается четвертый вариант.
3.В 200 г 20%-го раствора глюкозы содержится 40 г глюкозы,
ав 300 г 10%-го – 30 г глюкозы. Таким образом, в 500 г раствора имеем 70 г глюкозы. Массовая доля растворенного вещества – это количество растворенного вещества в 100 г раствора. В 100 г раствора будет 70:5=14(г) растворенного вещества.
4.Практически осуществимыми реакциями в водном растворе являются реакции, в результате которых образуются слабо диссо-
циирующие вещества (например, H2O), вещества, выпадающие в осадок, или газообразные вещества. Согласно табл. 2, соединение
Сu(ОH)2 выпадает в осадок, поэтому верным ответом будет третий вариант.
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
ПР некоторых веществ при 250С |
|
|
Соединения |
ПР |
Соединения |
ПР |
AgCl |
1,7·10-10 |
CaCO3 |
5,0·10-10 |
AgBr |
5,0·10-13 |
ZrCO3 |
1,6·10-9 |
AgI |
1,0·10-16 |
HgS |
~10-52 |
Cu(OH)2 |
2,2·10-20 |
CuS |
3,2·10-38 |
Zn(OH)2 |
1,0·10-17 |
Cu2S |
2,0·10-48 |
Al(OH)3 |
5,0·10-33 |
CuCl |
3,2·10-7 |
BaSO4 |
1,5·10-9 |
CuBr |
5,9·10-9 |
CaSO4 |
2,4·10-5 |
CuI |
1,1·10-12 |
PbSO4 |
1,3·10-8 |
Fe(OH)2 |
4,8·10-33 |
5. Ряд напряжений металлов:
Li K Ba Ca Na Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Co Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Pt Au.
17

Mg и металлы левее вытесняют водород из воды (при обычной Т). Металлы левее H2 вытесняют его из разбавленных кислот (кроме HNO3). Металлы правее не вытесняют водород из кислот. Поэтому данная реакция запишется в виде:
LiH + H2O LiOH + H2
6. Согласно ряду напряжений металлов, взаимодействие Fe c соляной кислотой запишется в виде:
Fe + HCl FeCl2 + H2.
При взаимодействии FeCl2 с NaOH образуется нерастворимое соединение Fe(OH)2 согласно реакции:
FeCl2 + NaOH Fe(OH)2
+ 2NaCl Fe(OH)2 при прокаливании разлагается на FeO и H2O.
t0
Fe(OH)2 FeO + H2O.
Конечным веществом является FeO.
7. SO2 – ангидрид сернистой кислоты. H2SO3, являясь двухосновной кислотой, дает два ряда солей: средние – сернистокислые, сульфиты, и кислые-бисульфиты, гидросульфиты. При взаимодействии SO2 c избытком раствора NAOH образуется средняя соль, сульфит натрия и вода:
SO2 |
+ 2NaOH = Na2SO3 |
+ H2O |
|
сульфит натрия |
8.С кислотами и щелочами взаимодействуют только амфо-
терные оксиды. К числу амфотерных оксидов относятся Al2O3, Cr2O3, BeO, ZnO, PbO, SnO и ряд других соединений. Следовательно, следует выбрать первый вариант ответа.
9.Энтальпия образования SO2 есть тепловой эффект следующей реакции:
S + O2 = SO2 |
H0298 = -297 кДж. |
18
Это количество тепла выделяется при сгорании 32 г серы. Количество теплоты, выделяемое при сгорании 16 г серы, будет в два раза меньше, т. е. 148,5 кДж. Следует выбрать первый вариант ответа.
10. В количественном отношении влияние температуры на скорость химических реакций может быть выражено в приближенной форме правилом Вант-Гоффа, согласно которому повышение температуры на 10o увеличивает скорость гомогенных химических реакций примерно в два – четыре раза.
В математической форме это может быть представлено следующим образом. Если температура повышается от t1 до t2 = t1 + 10n градусов, то отношение констант скоростей данной реакции, отвечающих этим температурам,
К2 |
n |
или |
К2 |
(t2 t1 )/10, |
К |
|
|
К |
|
1 |
|
|
1 |
|
где γ – температурный коэффициент скорости реакции, равный примерно 2–4.
К2 |
В |
нашем случае γ =2, |
t1 = 20, t2 = 20 + 10 · 3 = 50, n = 3, |
23 |
8 . Таким образом, |
скорость реакции увеличивается в |
|
К1 |
|
|
|
8раз.
11.Любая жидкость кипит, когда давление ее насыщенного пара достигнет величины внешнего давления. Температура, при которой давление насыщенного пара жидкости равно нормальному давлению, называется температурой кипения. Согласно I закону Рауля, давление насыщенного пара растворителя над раствором меньше давления насыщенного пара над чистым растворителем при той же температуре. Это значит, что при температуре кипения чистого растворителя давление насыщенного пара над раствором нелетучего вещества не достигает нормального давления и раствор кипит при более высокой температуре. Разность между температурами кипения раствора нелетучего вещества и чистого растворителя называется повышением температуры
кипения и обозначается tкип.
19

С другой стороны, любая жидкость кристаллизируется, когда давление ее насыщенного пара равно давлению насыщенного пара соответствующих кристаллов. При температуре кристаллизации чистого растворителя давление насыщенного пара растворителя над раствором не достигает давления пара кристаллов, и из раствора чистый растворитель кристаллизуется при более низкой температуре. Разность между температурами кристаллизации чистого растворителя и раствора называется понижением температуры кристаллизации и обозначается tкр.
Для сильно разбавленных растворов в различных растворителях было установлено, что
tкип = Kэ · m, |
tкр = Kкр · m, |
где m – молярная концентрация раствора; Kэ – эбуллиоскопическая постоянная растворителя; Kкр – криоскопическая постоянная растворителя. Эти выражения называются II законом Рауля.
Если раствор состоит из x г растворенного вещества с молярной массой M и y г растворителя, то моляльная концентрация такого раствора равна
х
m Му 10001000 ху. 1000
Используя это значение концентрации и определяя экспериментально tкр и tэ, можно рассчитать молярную массу растворенного вещества.
|
M |
Kкр 1000 х |
и M |
K |
э |
1000 х |
|
tкр у |
|
tэ у |
|||
|
|
|
|
|
||
По условию задачи x = 11,6 г; y = 400 г; |
|
tкр = 0,93; Kкр = 1,86. |
||||
M |
1,86 1000 11,6 58 (г / моль) . Следует выбрать второй |
|||||
|
0,93 400 |
|
|
|
|
вариант ответа.
20