новая папка / Кузьменко Н.Е., Теренин В.И., Рыжова О.Н. и др. Химия. Формулы успеха на вступительных экзаменах

ли х моль соли КСООК и у моль щелочи КОН. Тогда в результате реак­ ции получили х моль карбоната калия, а (у - х) моль щелочи осталось неизрасходованным.

С оксидом кремния реагируют и карбонат, и гидооксид калия:

К 2С 0 3 + 8Ю 2 -> К 25Ю з + С 0 2Т;

X X X X

2КОН + 5Ю2 -> К25Ю3 + Н20 |.

у -х (у-х)/2

По условию задачи количество оксида кремния:

у(8 Ю2) = 12.0 /60 = 0.2 моль.

Поскольку все продукты растворимы в воде, остаток после второго плавления и промывания водой - это избыток 8 Ю2 в количестве

у(8 Ю2 избыток)= 3.0 /60 = 0.05 моль,

следовательно, в реакцию вступило 0.2 - 0.05 = 0.15 моль $Ю2, тогда

х + ( у - х ) / 2 = 0.15, т.е. х +у = 0.3.

Выделившийся газ - это С 02; его количество

у(С02) = рГ / (КТ) = 101,3 • 1.22 / (8.31 • 298) = 0.05 моль.

Отсюда х = 0.05 моль, у = 0 3 —0.05 = 0.25 моль, т.е. сплавлению под­ вергли 0.05 моль КСООК и 0.25 моль КОН.

Масса 0.25 моль гидроксида калия:

ди(КОН) = 0.25 • 56 = 14 г.

Так как исходная масса при сплавлении равна 22.7 г, то масса гидро­ ксида калия:

ди(КСООК) = 22.7 - 14 = 8.7 г.

Поскольку у(КСООК) = 0.05, то М(КСООК) = 8.7 / 0.05 = 174 г/моль; тогда

М(К) = 174 - М(СООК) = 174 - 83 = 91 г/моль.

К - это С7Н7, а КН - это С7Н8, толуол. Масса полученного толуола:

ди(С7Н8) = 0.05 • 92 = 4.6 г.

Ответ: С7Н8, 4.6 г.

16.По молярному соотношению углерода и водорода

у(С ): у(Н) = (91.53 /12): (8.4 /1) = 9 : 10

установим молекулярную формулу исходного углеводорода. Это - С9Н10 (М= 118 г/моль), углеводород с одной двойной связью в боковой цепи.

Исходное количество углеводорода:

СООН

НЫОз

Н2504

СООН СООН

Ответ: /ш/?а-винилметилбензол; одно мононитропроизводное.

17. При растворении сульфидов хрома в соляной кислоте образу соответствующие хлориды хрома:

Сг8 + 2НС1 -> СгС12 + Н28 ,

Сг28 3 + 6НС1 -> 2СгС13 + ЗН28 .

При действии избытка щелочи хлорид хрома (II) превращается в не­ растворимый гидроксид хрома (II), а хлорид хрома (III) - в растворимый комплексный гидроксид (поскольку гидроксид хрома (III) амфотерен):

СгС12 + 2 КОН -> Сг(ОН)24- + 2КС1,

СгС13 + 4КОН -> К[Сг(ОН)4] + ЗКС1.

Первый осадок массой 3.44 г - это Сг(ОН)2. Этот осадок получился в две стадии из сульфида хрома (II), его количество:

у(Сг8 ) = у(Сг(ОН)2) = 3.44 / 86 = 0.04 моль.

Количество сульфида хрома (II) также составляет 0.04 моль, а масса:

т(Сг8 ) = 0.04 • 84 = 3.36 г.

Массу сульфида хрома (III) рассчитываем по разности:

ди(Сг28 3) = 7.36 - 3.36 = 4.00 г,

а его количество равно:

у(Сг2$3) = 4.00 / 200 = 0.02 моль.

Фильтрат содержит хлорид калия и комплексный гидроксид К[Сг(ОН)4], который при подкислении углекислым газом превращается в гидроксид хрома (III) - это второй осадок:

К[Сг(ОН)4] + С 02 -► Сг(ОН)31 + КНСОз.

Весь сульфид хрома (III) превратился в гидроксид хрома (III):

Сг28 3 -> 2Сг(ОН)3.

Количество гидроксида хрома (III):

у(Сг(ОН)3) = у(Сг28 3) • 2 = 0.04 моль,

а его масса (масса второго осадка):

Одну половину полученного продукта растворили в растворе гидро­ ксида натрия, при этом выделяется водород, образующийся при реакции избыточного алюминия с раствором гидроксида натрия:

А1 + ИаОН + ЗН20 Ка[А1(ОН)4] + 1.5Н2Т.

По условию количество выделившегося водорода:

у(Н2) = 3.36 / 22.4 = 0.15 моль,

отсюда количество избыточного алюминия в половине продукта:

у(А1) = 0.15 /1.5 =0.1 моль,

а во всем полученном продукте:

у(А1) = 0.1 • 2 = 0.2 моль.

К другой половине полученного продукта добавили воду:

А125з + 6Н20 2А1(ОН)3 + ЗН28 |.

По условию задачи количество выделившегося сероводорода:

у(Н28 ) = 6.72 / 22.4 = 0.3 моль,

отсюда количество сульфида алюминия во второй половине полученного продукта:

у(А1283) = 0.3 / 3 = 0.1 моль,

а во всем продукте:

у(А1283) = 0.1 • 2 = 0.2 моль.

Из уравнения взаимодействия алюминия с серой имеем: алюминия прореагировало 0.4 моль, а его исходное количество составило 0.4 + 0.2 = = 0 .6 моль, серы прореагировало 0.6 моль, отсюда масса исходной смеси:

'Ясмеси = т{А1) + ди(8 ) = 0.6 • 27 + 0.6 • 32 = 35.4 г. Массовая доля алюминия в смеси:

со(А1) = — = —6 - 2 7 = 0.4576 (или 45.76%). /иСм 35.4

Ответ: 35.4 г; 45.76%.

10. Схема реакции:

органическая соль + щелочь —►газ + ....

Можно предположить, что газ - это амин, его количество из условия задачи:

V = р У / К Т = 1 • 0.3606 / 0.082 • 293 = 0.015 моль;

количество органической соли также равно 0.015 моль. Молярная масса соли:

М= т / V = 1.89 / 0.015 = 126 г/моль.

При пропускании амина через трубку с оксидом меди (II) протекает следующая реакция:

+ (2х + 0.5^)СиО —» л;С02 + 0.5^Н2О + 0.5/?1Ч2 + (2х + 0.5^)Си.

Образующаяся газовая смесь состоит из С 02 и N2. Плотность смеси по водороду равна 20.4, отсюда молярная масса смеси:

М = 20.4 • 2 = 40.8 г/моль.

Составим систему уравнений:

Г44л;+ 0.5/? •28 = 40.8 [х + 0.5/? = 1,

решив которую, получим: х = 0.8; р = 0.4.

Молярное соотношение атомов углерода и водорода в органическом соединении:

= 0.8 : 0.4 = 2 : 1.

Подставив значения х и р в уравнение реакции, имеем

С2НУЫ + (4 + 0.5д>)СиО -> 2С02 + 0.5>>Н2О + 0.5И2 + (4 + 0.5>>)Си.

Значение у можно получить, предварительно рассчитав количество образовавшейся в ходе реакции воды:

у(Н20) = 0.945 / 18 = 0.0525 моль.

Зная исходное количество амина (0.015 моль) и количество воды (0.0525 моль), рассчитываем значение^:

у = (0.0525 / 0.015) '2 = 1.

Таким образом, формула амина - С2Н7М; формула соли - С2Н7М-НХ, где НХ - кислота, образующая эту соль (т.к. соль по условию содержит атомы четырех элементов).

М(С2Н7К) = 45 г/моль; М(НХ) = 126 - 45 = 81 г/моль; отсюда НХ - это НВг.

Возможные формулы соли: СН3СН2КН3Вг и (СН3)2КН2Вг.

При добавлении к раствору органической соли избытка нитрата се­ ребра протекает реакция:

(СН3)2МН2Вг + А§>Юз -> (СНзЫЩ -Шз + А^Вг^. 0.015 моль 0.015 моль

Масса бромида серебра:

/и(А§Вг) = 0.015 • 188 = 2.82 г.

Ответ: СНзСН2Ш 3Вг или (СН3)2Ш 2Вг; 2.82 г.