Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
340
Добавлен:
04.12.2022
Размер:
5.24 Mб
Скачать

322.

Решения заданий и ответы 2005 г.

г)(пропилбензол) = 0.3 / 1.094 = 0.274 (или 27.4%),

г)(метилэтилбензол) = 0.4 / 1.094 = 0.366 (или 36.6%).

Ответ: н-нонан С9Н20; г|(пропилбензол) = 27.4%, г|(метилэтилбензол) = 36.6%.

Вариант МА-2005-2

1.[Си(КН3)4]С12, центральный атом - Си, лиганд - молекула N113, ко­ ординационное число меди - 4.

2.0 2 и Аг (или Р2) (М(С2Н4) = 28 г/моль, М(С3Н6) = 42 г/моль).

3.

+№ОН —►

+Н20;

+ Н С 1

'

н

>

^

0

^

С Н 2 - Ш 2 С 1 '

Вг

-Ш3+Вг.

Оптической активностью молекула амбена не обладает, т.к. отсутст­ вует асимметрический атом углерода.

4. 1) Поместим смесь в концентрированную холодную серную кис ту, прореагирует только магний:

М§ + 2 Н 2 8 0 4 (КОн ц ) -» М §804 + 8 0 2| + 2Н20,

хром пассивируется, золото с кислотой не реагирует; отделяем золото и хром, а сульфат магния переводим в хлорид:

М §804 + ВаС12 -» М§С12 + Ва804|,

после отделения осадка сульфата бария раствор выпариваем и выделяем магний электролизом расплава:

М§С12 эле’а?олиз > М§ + С12|.

2) При обработке смеси хрома и золота соляной кислотой раствор ся только хром:

Сг + 2НС1 -» СгС12 + Н2|

или на воздухе

4Сг + 12НС1 + 302 -» 4СгС13 + 6Н20.

Решения заданий и ответы 2005 г.

.323

Золото отделяем, раствор выпариваем и выделяем хром электролизом расплава хлорида хрома:

СгС12

электролиз

> Сг + С12Т, и л и

2СгС13

электролиз

> 2 Сг + ЗСЬТ).

5. Реакция горения ацетилена:

С2Н2 + 2.502 -> 2С02 + Н20.

По условию задачи количество ацетилена:

у(С2Н2) = 41.6 / 26 = 1.6 моль.

При сгорании 1 моль ацетилена по закону Гесса выделится:

< = 2- 393.5 + 285.8 - (-226.7) = 1299.5 кДж тепла,

соответственно при сгорании 1.6 моль выделится:

0 = 1299.5 • 1.6 = 2079.2 кДж тепла.

Ответ: 2079.2 кДж.

6. Из условия задачи рассчитаем количество реагирующего натрия и массу водного раствора этанола:

у(Ка) =0.69 / 23 = 0.03 моль,

я?(р-ра) = 12.5 • 0.8 = 10.0 г

В растворе содержится 9.5 г спирта и 0.5 г воды, количество вещества которой:

у(Н20 ) = 0.5 / 18 = 0.028 моль.

Уравнения протекающих реакций:

+ 2Н20 -» 2ШОН + Н2|,

0.028

0.028

0.028

0.014

+ 2С2Н5ОН -» 2С2Н5(Ж а + Н2|.

0.002

0.002

0.002

0.001

После завершения реакций в спиртовом растворе содержится 0.028 моль №ОН, и 0.002 моль С2Н5(Жа, масса которых

т(Ы&ОН) = 0.028 • 40 = 1.12 г,

ю(С2Н5(Ж а) = 0.002 • 68 = 0.136 г.

Из раствора выделился водород в количестве

у(Н2) = 0.014 н- 0.001 =0.015 моль, или 0.03 г,

отсюда масса конечного спиртового раствора:

324.

Решения заданий и ответы 2005 г.

я?(р-ра) = 10.0 + 0.69 - 0.03 = 10.66 г. Найдем массовые доли веществ в этом растворе:

а>(КаОН) = 1.12 / 10.66 = 0.105 (или 10.5%); а>(С2Н5(Жа) = 0.136 / 10.66 = 0.0128 (или 1.28%).

Ответу ю(КаОН) = 10.5%; а>(С2Н5(Жа) = 1.28% в спиртовом раство­

ре.

7. 1) Ре804 + 2КН803 -» Ре(ОН)2| + К28 0 4 + 2802|;

2) СН3-СВг2-СН3 + 2КОН СПИ^ > СН3-С=СН + 2КВг + 2Н20; 3) ВаН2 + 2Н20 2 -> Ва(ОН)2 + 2Н20.

8. Исходное вещество Ся(Н20 )я при

п = 1 имеет брутто-формулу

СН20 , и это - формальдегид.

 

 

СН20 + Н2 —

СН3ОН;

 

СН3ОН + НВг -> СН3Вг + Н20;

 

СНзВг + Мё эфир > СН3М§Вг;

 

СН3МеВг + ТО2

— ►

СН3- С ^ °

;

 

 

Ч»М§Вг

СН3- ( ^ °

+ Н20

— ► СН3СООН + М§(ОН)Вг;

Ч)М§Вг

 

 

 

Н+

С Н зС О О Н + С 2Н 5О Н я С Н 3С О О С 2Н 5.

Ответ: А - СН3ОН; В - СН3Вг; С - СН3М§Вг; Б - СН3СООМ§Вг; Е -

СН зС О О Н ;

9. Предположим, что в 100 г 55%-ной ЮГОз: растворили * моль меди2:

ЗСи + 8 Ш 0 3 -> ЗСи(Ш 3)2 + 2 Ш | + 4Н20,

х

2.67*

х

0.67*

После окончания реакции масса раствора составила:

>и(р-ра) = 100 + 64* -

0.67* • 30 = 100 + 43.9*,

а масса азотной кислоты

ю(НЖ)з) = 55 - 2.67* • 63 = 55 -168.21*.

2

Реакция меди с азотной кислотой, записанная с выделением Ы02, на экзамене также при­ нималась как правильная.

Решения заданий и ответы 2005 г.

.325

Запишем выражение для массовой доли НТ^СЬ:

со =

55 1 6 8 .2 1 л: Л

---------------- = 0.47,

 

100 + 43.9*

откуда * = 0.042.

Зная значение х, рассчитаем массу раствора, массу нитрата меди и массу оставшейся азотной кислоты:

ет(р-ра) = 100 + 43.9 • 0.042 = 101.84 г

 

ет(Си(Н03)2) = 188 • 0.042 = 7.9 г.

ет(НЖ>3) = 55 -

168.21 • 0.042 = 47.94 г.

Пусть в полученном растворе растворили у моль серебра:

ЗА§ + 4НЖ>3 -> ЗАёШ з + N01 + 2НгО

у

1.33у

у

О.ЗЗу

После окончания реакции масса раствора составила

ет(р-ра) = 101.84 + 108у-0.33у -30 = 101.84 + 98.1у,

а масса азотной кислоты

 

 

т(Н Ы О з) = 47.94 -

1 .ЗЗу • 63 = 47.94 - 83.79у .

Запишем выражение для массовой доли НЖ>3:

 

47.94-83.79у

 

ю =

 

— = 0.41,

101.84+98.1у

откуда у = 0.05 моль.

Рассчитаем массу раствора и массу нитрата серебра: ет(р-ра) = 101.84 + 98.1 • 0.05 = 106.75 г.

ти(АёМ)з) = 170 • 0.05 = 8.5 г.

Таким образом, массовые доли веществ в полученном растворе (за ис­ ключением данной в условии концентрации НЫОз) составляют:

ю(АёЫОз) = 8.5 /106.75 = 0.080 (или 8.0%); со(Си(Ж)з)2) = 188 • 0.042 /106.75 = 0.074 (или 7.4%).

Ответ: 8.0% АёЫ03; 7.4% Си(ЫОз)2.

10.Исходя из уравнения Менделеева-Клапейрона

р У ^ мК Т ,

рассчитаем молярную массу исходного углеводорода:

326.

Решения заданий и ответы 2005 г.

М = = 3.270 • 8.31 • 425 /101.3 = 114 г/моль.

Р

Если обозначить углеводород как СХНУ, то его молярную массу можно выразить следующим образом:

М{С^\у) = \2х +у = 114 г/моль;

подбор дает значения х = 8 , у = 18, следовательно, это алкан с формулой С8Н18.

По условию задачи количество алкана:

у( С8Н18) = 100 / 114 = 0.877 моль.

Дегидроциклизация именно н-октана может привести к образованию двух изомерных продуктов: этилбензола, количество которого примем за х моль, и о-диметилбензола - у моль.

Тогда окисление этих продуктов водным раствором КМп04 приведет соответственно к образованию х моль С7Н5О2К (соль бензойной кислоты)

иу моль С8Н40 4К2 (соль фталевой кислоты) Составим систему из двух уравнений:

Г160х + 242у = 153.0, {(* • 39 + 2у • 39) /153.0 = 0.3059.

Решением этой системы являются х = 0.2; у = 0.5.

Значит, общее количество вещества продуктов дегидроциклизации составляет

х +у = 0.7 моль.

Процент превращения исходного алкана (выход реакции) равен:

Лобщ = 0.7 / 0.877 = 0.798 (или 79.8%)

или по отдельности

Л(этилбензол) = 0.2 / 0.877 = 0.228 (или 22.8%), Л(диметилбензол) = 0.5 / 0.877 = 0.570 (или 57.0%).

Ответ: н-октан С8Н18;

Л(этилбензол) = 22.8%, л (диметилбензол) = 57.0%.

Решения заданий и ответы 2005 г.

.327

Вариант МА-2005-3

1.Ыа2[2п(ОН)4], центральный атом 2п, лиганд - ион ОН", координа­ ционное число = 4.

2.0 2, Р2 или Аг.

3.

Вещество обладает оптической активностью, т.к. в молекуле есть асимметрический атом углерода:

НО

н о у ^ ) У ~ С Н -С Н 2—ЫН-СНз

4.2А1 + 6НС1 -» 2А1С13 + ЗН2|; Мд + 2НС1 -> МдС12 + Н2|.

М§С12 +2 ИаОН -> М§(ОН)2| + 2ЫаС1; А1С13 + 4ЫаОН -> На[А1(ОН)4] + ЗИаС1. М§(ОН)2 + 2НС1 -> М§С12 + 2Н20. М§С12 электролиз > Мё + С12|

2Ыа[А1(ОН)4] + С 02 -> А1(ОН)3| + ЫаНС03;

 

2А1(ОН)3

— ►А120 3 + ЗН20;

 

2А120 3

эле1сгролиз > 4А1 + 302|.

5.

67.2 л.

 

6 . 134.4 л.

 

7.

1) 8г(Н803)2 + 2 КОН -> 8г803 + К28 0 3 + 2Н20;

328.

 

 

Решения заданий и ответы 2005 г.

2) С6Н6 + С2Н5Вг А1ВГз

> С6Н5-С 2Н5 + НВг;

 

3) 2РеС13 + Си у СиС12 + 2РеС12.

 

 

8. Исходное вещество С„(Н20)„ при

п = 2 -

это уксусная кислота

С 2Н40 2. А -

СНзСООИа, В - СН 4, С - С 2Н2,

О - СН 3СН О, Е -

СН 3СН 2ОН.

 

 

 

 

СН зСООН + ИаОН -> СНзСООИа + Н20 ;

 

СН3СО(Жа + №ОН —

СН4Т + № 2С 03;

 

2 СН4

1500° > НС^СН + ЗН2Т;

 

 

 

Нр2+, Н+

 

;

 

с2н2 + н2о ——►сн3- с

 

СН3 “ с

\ Н + н 2

СН3СН2ОН;

 

 

 

н+

+ Н 20 .

с н 3с н 2о н + н - с С н ^ ^ Н - С ^

9.9.9% А ^ 0 3; 4.9% Си(М )з)2.

10.С9Н20; г)(пропилбензол) = 59%, г)(метилэтилбензол) = 9.1% .

Вариант МА-2005-4

1.[Си(КН3)2]С1, центральный атом - Си, лиганд - молекула NНз, ко­ ординационное число = 2 .

2.N2, Р2 или 0 2.

3.

сн—СН;н—ИН—СНз +Ыа —►

 

:н—ИН—СНз + 0.5Н-

© - <*)Н

с н

 

 

 

 

 

+

 

;н—ын—сн, +НС1

—►

сСНн —СНс н —ИН;2 С1‘

 

 

 

<!)Н СН3 СН

сн—с

■ С У

:н—ин—сн

<*)Н

СНз

 

Вещество обладает оптической активностью, так как в молекуле есть 2 асимметрических атома углерода:

Решения заданий и ответы 2005 г.

.329

с н —сн:н-—ин—сн

 

(!)Н сн3

4. Ре + 2НС1 -» РеС12 + Н2Т;

РеС12 эле1С1ролиз

> Ре + С12Т;

А% + 2НЖ>3

А§Ы03 + N02? + Н20;

Си + 4НИ03 —

Си(Ж)3)2+ 2Ы02| + 2Н20 ;

А ^ 0 3 + НС1 — А^С I, + НЫ03;

2А&С1 —— > 2А§ + С12|.

Си(Ж)3)2 + 2ИаОН -> Си(ОН)2| + 2ЫаЫ03;

Си(ОН)2 —

» СиО + Н20 ;

 

СиО + Н2 —

Си + Н20.

 

5. -226.7 кДж/моль.

 

6. 8.2% N 304, 10.4% С2Н50 №

в спиртовом растворе.

7. 1) ЗС + 4НЫ03(конц) -> З С 0 2| + 4 Ж )| + 2Н20;

2)

С6Н5-СООЫа + ИаОН

С6Н6| + Ыа2СОэ;

3)

Ва3^ + 4Н28 0 4 -» ЗВа804| + (М1,)28 0 4.

8. Исходное вещество С„(Н20)„ при п = 1 - это формальдегид СН 20 .

А - СН 3ОН, В - С 0 2, С - СН зСООМ ёВг, О - СН 3СООН ,

Е - СН2С1СООН.

СН2 0 + Н2

сн 3 ОН;

 

СНзОН + 302 -» С02+ 2Н0;

 

С 02 + СН3М§Вг

СНз

Х)МёВг ’

 

 

 

СНзСООН + М§(ОН)Вг;

СНзСООН + СЬ

СН2 - СООН + НС1;

 

С1

 

330.

Решения заданий и ответы 2005 г.

р

СН2 - СООН + 2ЫНЗ

- СН2

- С

+ N№,01

СНзСООН + СЬ —1

 

С1

2

 

9. 5.3% АёИОз; 9.4% Си(К03)2.

10. «-октан С8Н18; г\(этилбензол) = 9.5%, г\(диметилбензол) = 57.0%.

Факультет биоинженерии и биоинформатики

Вариант БББ-2005-1

1.3-метилгексан:

Н

СН3—( р С 3Н7

с 2н 5

2.К20 + Н20 -> 2КОН.

По условию задачи количество оксида калия:

у(К20) = 18.8 / 94 = 0.2 моль,

следовательно, в результате реакции образовалось 0.4 моль, или 0.4 • 56 = 22.4 г КОН..

Пусть в реакции прореагировало х моль воды, тогда масса раствора составит:

(р-ра) = 18.8 + 18х.

Напишем выражения для массовой доли гидроксида калия:

*»(КОН)

=

22.4

ю(КОН) = — ------

-------------- = 0.056,

>и(р-ра)

 

18.8 н-18л:

откуда х = 21.2 моль. Ответ: 21.2 моль.

3.Используя уравнение Менделеева-Клапейрона

тпгТ1

рУ = — КТ

М

и выражая плотность смеси как р = т / V, рассчитаем молярную массу газовой смеси:

Решения заданий и ответы 2005 г.

331

Так как Л/(ТЧ2) = 28 г/моль, то молярная масса галогеноводорода должна быть меньше 24.95 г/моль, следовательно, неизвестный галогеноводород - это фтороводород НР (М= 20 г/моль).

Ответ: фтороводород НР.

4. По условию задачи количество сульфида калия в растворе:

у(К28)= 110 0.1 /110 = 0.1 моль,

тогда количество электронов в К28:

у(ё) = 0.1 • (19 • 2 + 16) = 5.4 моль.

Количество воды в растворе:

у(Н20 ) = 110 • 0.9 /18 = 5.5 моль,

а количество электронов:

у(ё) в Н20 = 5.5 • (2 + 8) = 55 моль;

следовательно, всего в растворе 5.4 + 55 = 60.4 моль электронов. Поскольку масса одного электрона тТ(ё) = 0.00055 а. е. м., то моляр­

ная масса электрона М(ё) = 0.00055 г/моль; тогда суммарная масса элек­ тронов в растворе:

т(е) = 60.4 • 0.00055 = 0.033 г.

Ответ: т(ё) = 0.033 г.

5. Формула фторпроизводного алкана С^Н^+^Р^, а его молярная мас­

са:

М(СхН2х+2-у^у) = 12х + + 2 - у + 19у = 14х + 2 + 18у г/моль.

Напишем выражение для массовой доли фтора:

19у

17.44

,

<о(Р) = ------------

= ----

14* + 2 + 18у

34.27

 

откуда х = 1.381у - 0.1429; подбором получаем х = 4, у = 3, следователь­ но, формула фторпроизводного С4Н7Р3.

Ответ: С 4Н7Р3.

6. При сжигании сероводорода в избытке кислорода протекает реак­ ция:

Н28 + 1.502 -» 8 0 2 + Н20.

Тепловой эффект реакции:

й= 6(30 2) + 0(Н2О) - ОНН28) =

=296.8 + 285.8 - 20.63 = 561.97 кДж/моль.

Соседние файлы в папке новая папка