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

332. Решения заданий и ответы 2005 г.

По условию задачи выделилось 168.6 кДж теплоты, следовательно, количество образовавшегося оксида серы:

у(802) = СИС>т= 168.6 / 561.97 = 0.3 моль.

Количество гидроксида натрия в 200 мл 2.00 М раствора: уО^аОН) = 0.2 • 2 = 0.4 моль.

При растворении продуктов сжигания в растворе ЫаОН протекают реакции:

8 0 2 + №ОН —> ЫаН803;

х х х

8 0 2 + 2ЫаОН -> Ыа28 0 3 + Н20 .

у2у у

Составим систему уравнений:

Гх+ у = 0.3

\х +2у = 0.4,

решив которую, имеем: х = 0.2, у = 0.1; отсюда у(МаН803) = х = 0.2 моль. у(№ 28 0 3) = 0.1 моль.

Рассчитаем массу полученного раствора:

/и(р-ра) = /и(р-ра ЫаОН) + /и($02) + т(Н20 ) = = 200 - 1.08 + 0.3 • 64 + 0.3 • 18 = 240.6 г.

Найдем массовые доли веществ в растворе:

со0^аН8О3) = 0.2 • 104 / 240.6 = 0.0865 (или 8.65 %). со^а28 0 3) = 0.1 126 / 240.6 = 0.0524 (или 5.24 %).

Ответ: со^аН 803) = 8.65 %, со^а28 0 3) = 5.24 %. 7. А§ + 2ЬЛМ03 -> А ^ 0 3 + Ш 2Т + Н20;

2А ёШ 3 + 2КОН -> А§20 4 + 2КЖ )3 + Н20; А§20 + 4Ш 3 + Н20 -> 2[А§(МН3)2]ОН; [Аё(НН3)2]ОН + С3Н4 -> АёС3Н34 + 2ИН3 + Н20; А^СзНз + НС1 -> А§СЦ + С3Н4Т;

2А§С1 — %

2Аё + С12Т.

Ответ: X, - А§Ж )3, Х2 - 2Аё[(Ш 3)2]ОН, Х3 - А§С1.

8 .2СН4 1500°

> С2Н2 + ЗН2;

Решения заданий и ответы 2005 г.

.333

с2н2 + н2о Нс2+ н+ сн3- <гРн ;

 

(^Н

 

СНзСН - С= N + КОН + Н20

- СН з-СН -СО О К + ЫН3;

4 н

ОН

СНз-СН-СООК + Н2804 (разб)

► СН3-С Н -С О О Н + КН§04;

(^Н

(Ьн

Ответ: Х г - СН3СНО; Х2 - СН3СН(ОН)СООК.

9.При нагревании бария в атмосфере кислорода образуется смесь

иВа02.

При взаимодействии смеси с серной кислотой протекают реакции:

В а О + Н 28 0 4 — ►В а З О Д + Н 20 ;

В а 0 2 + Н 23 0 4 — ►В а З О Д + Н 20 2.

При добавлении к пробе объемом 4.00 мл раствора перманганата ка­ лия в результате реакции

5Н20 2 + 2КМп0 4 + ЗН28 0 4 -> 502Т + 2Мп804 + К28 0 4 + 8Н20 , выделился кислород в количестве:

у(02) = 0.0403/22.4 = 0.0018 моль.

Количество пероксида водорода также равно 0.0018 моль, а в исход­ ном растворе (200 мл) оно составит:

у(Н20 2) = 0.0018 • 200/4 = 0.09 моль. Количество Ва02 равно у(Н20 2) = 0.09 моль, а его масса:

/и(Ва02) = 0.09 • 169 = 15.21 г. Массу ВаО рассчитываем по разности:

т(ВаО) = 33.57 - 15.21 = 18.36 г, а его количество составит:

у(ВаО) = 18.36 / 153 = 0.12 моль.

334.

Решения заданий и ответы 2005 г.

Найдем процентный состав порошка (массовые доли ВаО и Ва02):

со(ВаО) = 18.36 / 33.57 = 0.547 (или 54.7 %).

со(Ва02) = 100.0 - 54.7 = 45.3 %.

Рассчитаем суммарное количество бария:

у(Ва) = у(ВаО) + у(Ва02) = 0.12 + 0.09 = 0.21 моль,

отсюда масса бария:

/и(Ва) = 0.21 • 137 = 28.77 г.

Массу кислорода, израсходованного на окисление бария, находим по разности:

т(0 2) = 33.57 - 28.77 = 4.80 г.

Ответ: 54.7 % ВаО, 45.3 % Ва02; 4.80 г 0 2.

10. Пусть формула углеводорода СХНУ, тогда формула монобромп изводного - СУН^Вг.

По условию задачи массовая доля брома:

80/М(СхН ^Вг) = 0.3756,

откуда молярная масса СУН^Вг

М(СхН ^В г)= 80/0.3756 = 213 г/моль,

а молярная масса исходного углеводорода:

М(СХНУ) = 213 - 80 + 1 = 134 г/моль.

Подбором из равенства

12* +у = 134

находим х = 10, у = 14; формула углеводорода СюНм (соединение А). Из возможных изомеров условиям задачи отвечает

1,2,4,5-тетраметилбензол, который образует одно монобромпроизводное:

и одно мононитропроизводное:

N02

Решения заданий и ответы 2005 г.

.335

Вариант БББ-2005-2

1.Бутанол-2:

2.N320 + Н20 -► 2№ 0Н .

По условию задачи количество оксида натрия:

у(Ма20 ) = 15.5 / 62 = 0.25 моль,

следовательно, в результате реакции образовалось 0.5 моль гидроксида натрия, или 0.5 • 40 = 20 г.

Пусть в реакции прореагировало х моль воды, тогда масса раствора

со(МаОН) =

откуда х = 22.3 моль. Ответ: 22.3 моль.

3.Используя уравнение Менделеева-Клапейрона

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

1# рКТ

=

1.27-8.31-338

М ----

-------------- = 35.3 г/моль.

р

 

101.1

Так как М(Аг) = 40 г/моль, молярная масса амина должна быть мень­ ше 35.3 г/моль, следовательно, неизвестный амин - это метиламин С ВД Н 2.

Ответ: метиламин СНзNН2.

4.По условию задачи количество сульфата меди в растворе:

у(Си$04) = 160 • 0.1 /160 = 0.1 моль,

тогда количество электронов в Си$04:

у(ё) = 0.1 • (29 + 16 + 8 • 4) = 7.7 моль.

Количество воды в растворе:

336.

Решения заданий и ответы 2005 г.

у(Н20) = 160 • 0.9 /18 = 8 моль,

а количество электронов:

у(ё) в Н20 = 8 • (2 + 8) = 80 моль;

отсюда всего в растворе 7.7 + 80 = 87.7 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 электронов в растворе:

 

т(е) = 87.7 • 0.00055 = 0.048 г.

Ответ: т{ё) = 0.048 г.

5.

Формула предельного многоатомного спирта О Д ^ ^ О Н ),* а

молярная масса:

М{С^2х+2-у{0\{)у) = \2х + 2* + 2 - у + 16у +у = 14* + 2 + 16у г/моль.

Напишем выражение для массовой доли кислорода:

16у 14.15

со(0) =

14* + 2 + 16у 31.25

откуда х = 1.381у - 0.1429; подбором получаем: х = 4, у = 3, следователь­ но, формула спирта С4Н7(ОН)3.

Ответ: С4Н7(ОН)з.

6. С2Н4 + 302 — 2С02 + 2Н20.

Тепловой эффект реакции:

&= 20(СО2) + 20(Н2О) - 0(С2Н4) =

=2 • 393.5 + 2 • 285.8 - (- 52.26) = 1410.86 кДж/моль.

По условию задачи выделилось 282.2 кДж теплоты, следовательно, количество образовавшегося оксида углерода:

у(С02) = 2 ^ / ^ Т= 2• 282.2 / 1410.86 = 0.4 моль.

Количество гидроксида калия в 300 мл 2.00 М раствора:

у(КОН) = 0.3 • 2 = 0.6 моль.

При растворении продуктов сжигания в растворе КОН протекают реакции:

С 02 + КОН -> КНС03;

X X X

С02 + 2КОН -> К2С 03 + Н20.

у2у у

Составим систему уравнений:

Решения заданий и ответы 2005 г.

.337

Гх+ у = 0.4

{х + 2у = 0.6,

решив которую, имеем: х = 0.2, у = 0.2; отсюда у(КНСОз) = х = 0.2 моль. у(К2СОз) = 0.2 моль.

Рассчитаем массу полученного раствора:

т(р-ра) = т(р-ра КОН) + т(С02) + /я(Н20) = = 300 • 1.09 + 0.4 • 44 + 0.4 • 18 = 351.8 г.

Найдем массовые доли веществ в растворе:

со(КНСОз) = 0.2 • 100 / 351.8 = 0.0569 (или 5.69 %). со(К2С 03) = 0.2 • 138 / 351.8 = 0.0784 (или 7.84 %).

Ответ: ю(КНС03) = 5.69 %, ю(К2С 03) = 7.84 %. 7. Си + С12 СиС12.

СиС12 + Си -» 2СиС1.

СиС1 + 2МНз -> [Си(МН3)2]С1.

[Си(МН3)2]С1 + С3Н4 -> СиС3Н34 + М1,С1 + Ш 3. 4СиС3Н3 + 4Н28 0 4 + 0 2 -> 4Си304 + 4С3Н4Т + 2Н20.

2Си804 + 2Н20 эле1С1ролиз > 2Си4 + 0 2Т + 2Н28 0 4.

Ответ: Х1 - СиС12, Х2 - [Си(>Ш3)2]С1, Х3 - Си$04.

8. СНз-СНг-СООН + С12 Ркр > СН3-СНС1-СООН + НС1;

СНз-СНС1-СООН + 2КОН СП-Е -> СН2=СН-СООК + КС1 + Н20;

СН2=СН-СООК + НС1 -> С1-СН2-СН2-СООН;

С1-СНг -СН2-СООН + КСИ -> М=С-СН2-СН2-СООН + КС1;

14=С-СН2-СН2-СООН + 2Н20 н+ > НООС-СН2-СНг-СООН + + ^ 3;

НООС-СН2-С Н 2-С О О Н + Р20 5-^— СН2- С ^ + 2НР03.

Ы - с ?

Ответ: X, - СН3СНС1СООН; Х2 - С1СН2СН2СООН

9.При нагревании бария в атмосфере кислороде образуется смесь ВаО

иВа02.

338.

Решения заданий и ответы 2005 г.

При взаимодействии смеси с серной кислотой протекают реакции:

ВаО + Н28О4 —►ВаЗОД + Н2О,

ВаОг + Н23 0 4 —►ВаЗОД + Н2О2.

При добавлении к пробе объемом 5.0 мл раствора перманганата калия в результате реакции

20 2 + 2КМп04 + ЗН23 0 4 -> 502Т + 2Мп304 + К23 0 4 + 8Н20,

выделился кислород в количестве:

у(02) = 0.0493/22.4 = 0.0022 моль.

Количество пероксида водорода также равно 0.0022 моль, а в исход­ ном растворе (250 мл) оно составит:

у(Н20 2) = 0.0022-250/5 = 0.11 моль,

следовательно, у(Ва02) = у(Н20 2) = 0 .11 моль, а его масса:

/и(Ва02) = 0.11 • 169= 18.60 г.

Массу ВаО рассчитываем по разности:

/и(ВаО) = 35.42 - 18.60 = 16.82 г,

а его количество составит:

у(ВаО) = 16.82 / 153 = 0.11 моль.

Найдем процентный состав порошка (массовые доли ВаО и Ва02): со(ВаО) = 16.82 / 35.42 = 0.475 (или 47.5 %).

со(Ва02)= 100.0-47.5 = 52.5 %.

Рассчитаем суммарное количество бария:

у(Ва) = у(ВаО) + у(Ва02) = 0.11 + 0.11 = 0.22 моль,

отсюда масса бария:

/и(Ва) = 0.22 • 137 = 30.14 г.

Массу кислорода, израсходованного на окисление бария, находим по разности:

т(0 2) = 35.42-30.14 = 5.28 г.

Ответ: 47.5 % ВаО, 52.5 % Ва02; 5.28 г 0 2.

10. Пусть формула углеводорода СХН^, тогда формула мононитро изводного - СХН ^1Ж )2.

По условию задачи массовая доля азота: 14/М(СхН ^Вг) = 0.0848,

Решения заданий и ответы 2005 г.

.339

откуда молярная масса СхНу_1Вг:

М(СхН^Вг) = 14/0.0848 = 165 г/моль,

а молярная масса исходного углеводорода:

М(СХПУ) = 165 -4 6 + 1 = 120 г/моль.

Подбором из равенства

12х + у = 120

получаем: х = 9, у = 12; формула углеводорода С9Н12 (соединение А). Из возможных изомеров условиям задачи отвечает

1,2,3-триметилбензол, который образует два монохлорпроизводных:

и два мононитропроизводных:

СНз

НШз

Н2804

В

Вариант БББ-2005-3

1.2-метилбутановая кислота.

Н

сн3—<!:—соон

2П5

2.23.3 моль. 3. СН4.

4 .0.036 г.

5.С5Н8С14.

6.соСЫаНСОз) = 7.00 %, со(№2С 03) = 4.42 %.

7.X, - СгС12, Х2 - К2СЮ4, Х3 - Сг20 3. Сг + 2НС1 -> СгС12 + Н2;

340.

Решения заданий и ответы 2005 г.

гС12 + 4Н28 0 4 -> Сг2(8 0 4)3 + 8 0 2 + 4НС1 + 2НгО;

Сг2(8 0 4)3 + ЗВг2 + 16КОН -> 2К2СЮ4 + 6КВг + ЗК28 0 4 + 8Н20; 2К2СЮ4 + Н28 0 4 -> К2Сг20 7 + К28 0 4 + Н20;

4К 2Сг20 7 —

г20 3 + ЗК2СЮ4 + 302;

г20 3 (расплав)

эле1Сф0ЛИЗ > 4Сг + 302.

8.X, - С6Н5СН2С1, Х2 - С6Н5СН(ОН)СЫ.

+НВг;

Н2С1

+ НС1;

СН2ОН, + КС1;

 

 

сн-с=ы

н

+НСЫ

О

 

 

сн-с=ы

 

/)Н

+ 2 н 2 °

 

 

 

9.36.8 % ВаО, 63.2 % Ва02; 5.92 г 0 2.

10.А - 1,3,5-триметилбензол.

Вариант БББ-2005-4

1.З-метилпентен-1:

Решения заданий и ответы 2005 г.

.341

Н

СН3— —сн=сн2

4н5

2.24.1моль.

3 .Р 2.

4. 0.060 г.

5. С 5Н 8(О Н )4.

6. со(КН2Р04) = 5.82%, ю(К2НР04) = 7.45 %.

7 .Х ,-М пС12,Х 2- М п0 2.

Мп + 2НС1 -► МпС12 + Н2; МпС12 + 2А ёШ 3 -> Мп(Ы03)2 + 2А§С[|;

Мп(Ж>3)2 — Мп0 2+ 2 Ш 2;

Мп02 + К2С 03 + КЫ03 -> К2Мп04 + КЖ>2 + С 02Т; К2Мп04 + Ка280з + Н20 -> Мп02 + Ка23 0 4 + 2КОН; ЗМп02 + 4А1 -> ЗМп +2А120 3.

8. X , -

СНзСНВгСНз, Х 2 - (СНз)2СВгСН (СН 3)2.

 

С Н з-С Н 2- С Н 3 + Вг2 —

СНз - СНВг - СНз + НВг;

 

 

 

 

.

СН3

 

СН3

 

2СН3—СН—СН3 + 2Ыа

^С Н -С Н

+ 2ИаВг;

 

Аг

 

 

СНз

 

^С Н з

 

СН3

 

СНз

. СНз

 

/С Н 3

 

/С Н -С Н

+ Вг2 -^—

Т С Н -С ^

+ НВг;

СН3

 

"'СНз

СНГ

^ ГСН3

 

СНз

СН -

/ С Н 3

+КОН

ащ"-—

СН 3

/ С Н 3

 

С^

Х := С

+КВг + Н20 ;

СНГ

^ г с н 3

 

 

СНз'"

"'СНз

СН3

/С Н 3

+ 4КМп0 4 + 6Н28 0 4----- -- 10СН3- С - С Н 3 +

5

""С=С

СНз'"

'"СНз

 

 

 

 

4

+ 2К2804 + 4Мп804 + 6Н20;

Соседние файлы в папке новая папка