Задачи и упражнения / Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др. Вступительные экзамены и олимпиады по химии. Опыт МГУ

6. Напишите уравнения реакций, соответствующих схеме превраще­ ний, укажите условия их протекания:

4 ^ 1 з

А1— }------ЫаА1(ОН)4

7. Как повлияет повышение давления на равновесие в следующих ре­ акциях:

а) С2Н6 ^ С 2Н4 + Н2- е ;

б) 2СО + 02 2С02 + 0;

в) 12(г) + Н2(г )^ 2 Н 1 (г )-0 ?

8. Напишите уравнения реакций, соответствующих схеме превраще­ ний:

СаС03 —^->СаО^->СаС2 —^ С 2Н2 —^->С2Н40 —^->С2Н40 2 —^->С3Н60 2 •

В уравнениях приведите структурные формулы веществ и укажите условия проведения реакций.

9.Известно, что 3.36 л (н. у.) смеси этилена с пропином могут легко про­ реагировать в темноте с 10.2 мл брома (плотность 3.14 г/мл). Во сколько раз уменьшится объем исходной газовой смеси после пропускания ее через аммиачный раствор оксида серебра?

10.Металл массой 12.8 г растворили в концентрированной азотной кислоте, при этом вся кислота восстановилась до оксида азота (IV) и бы­

ло получено 200 мл 1 М раствора соли. Определите неизвестный металл и напишите уравнение его реакции с концентрированной серной кисло­ той.

Подготовительное отделение 2010

Вариант ПО-2010-1

1.Напишите уравнение реакции между оксидом элемента II группы и оксидом элемента третьего периода.

2.Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций: а) Ка28 0 3 + КМп04 + Н28 0 4 -> ...

б) 8 + ЮТОз(конц) —►...

3.Сколько граммов кристаллогидрата М ^804*7Н20 необходимо доба­ вить к 100 мл 5%-ного раствора сульфата магния с плотностью 1.03 г/мл, чтобы получить 10%-ный раствор?

4.Расшифруйте схему превращений, запишите соответствующие уравнения реакций:

5.Расшифруйте схему превращений, запишите соответствующие уравнения реакций, определите неизвестные вещества:

6.Продукты полного сгорания 3.36 л сероводорода (н. у.) в избытке кислорода поглощены 50.4 мл 23%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1.21 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который образуется при обработке этого рас­ твора избытком гидроксида кальция.

7.При сгорании смеси метиламина и этанола образовалось 18 г воды

и2.24 л газа (н. у.), не растворимого в растворе щелочи. Вычислите мас­ совую долю метиламина в исходной смеси.

Вариант ПО-2010-2

1.Напишите уравнение реакции между оксидом элемента I группы и оксидом элемента второго периода.

2.Напишите уравнения окислительно-восстановительных реакций:

а) Ка2803 + КМп04 + Н20 -> ...

б) Р + ЮТОз(конц) —► ..

3. Сколько граммов кристаллогидрата Ка28О4 10Н2О необходимо до­ бавить к 100 мл 5%-ного раствора сульфата натрия с плотностью

1.07г/мл, чтобы получить 16%-ный раствор?

4.Расшифруйте схему превращений, запишите соответствующие уравнения реакций:

(осадок)

5. Расшифруйте схему превращений, запишите соответствующ уравнения реакций:

6.Продукты полного сгорания 4.48 л сероводорода (н. у.) в избытке кислорода поглощены 57.4 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1.22 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который образуется при обработке этого рас­ твора избытком гидроксида кальция.

7.При сгорании смеси анилина и бензола образовалось 11.7 г воды и

1.12л газа (н. у.), не растворимого в растворе щелочи. Вычислите массо­ вую долю анилина в исходной смеси.

Экзамен для иностранных граждан (вместо ЕГЭ)

Вариант Хим-1

1.Каковы валентности и степени окисления атомов элементов в моле­ кулах 0 2 и КаСЮ4?

2.Напишите уравнение реакции кислотного гидролиза метилпропио-

ната.

3.Какие вещества выделятся на инертных электродах при электролизе водного раствора нитрата меди (И)? Напишите уравнение реакции элек­ тролиза.

4.В предельной одноосновной карбоновой кислоте массовая доля ки­ слорода равна 53.33%. Определите формулу кислоты.

5.Даны вещества: оксид лития, оксид серы (VI), сульфат меди (И), хлорид бария. Какую среду будут иметь растворы, полученные добавле­ нием этих веществ к воде? Напишите уравнения соответствующих реак­ ций.

6.В результате некоторой реакции в единице объема в единицу вре­ мени образовалось 12.15 г бромоводорода, в результате другой реакции при тех же условиях образовалось 12.8 г иодоводорода. Какая из реакций идет с большей скоростью? Ответ мотивируйте.

7.Напишите уравнения следующих реакций: а) СгС13 + КОН —> ...

б) Ре8 + 0 2 —►...

в) С + Н>Ю3(конц) —>...

г) Ре2(804)3 + Ка2С 03 + Н20 -► ...

8.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей после­ довательности превращений:

С3Н7Вг -> С3Н80 -> С3Н60 -► С3Н60 2-> С3Н5СЮ2-> С3Н7Ш 2-> С4Н9Ш 2;

укажите структурные формулы веществ и условия протекания реакций.

9.Раствор, содержащий хлориды меди (II) и алюминия, разделили на две равные части объемом 100 мл каждая. К первой части добавили из­ быток щелочи, осадок отделили и прокалили; масса сухого остатка соста­ вила 1.60 г. Ко второй части добавили избыток раствора аммиака, осадок отделили и прокалили; масса сухого остатка составила 2.55 г. Определите молярные концентрации солей в исходном растворе.

10.Через 10 г смеси бензола, фенола и анилина пропустили ток сухо­ го хлороводорода, при этом выпало 2.59 г осадка. Осадок отфильтровали,

афильтрат обработали водным раствором гидроксида натрия. Верхний органический слой отделили, его масса уменьшилась на 4.7 г. Рассчитай­ те массовые доли веществ в исходной смеси.

296 Письменный вступительный экзамен

Экзамен по химии для выпускников ЦМО МГУ (вместо ЕГЭ)

Вариант ИН-21

1.Напишите электронную конфигурацию атома кислорода.

2.Приведите графическую формулу карбоната натрия.

3.Какой объем при нормальных условиях занимают 4 г метана?

4.Напишите уравнение реакции между цинком и соляной кислотой.

5.Какая масса хлорида бария содержится в 100 мл его 10%-ного рас­ твора с плотностью 1.04 г/мл?

6.Какие факторы способствуют смещению равновесия в реакции

N20-) + ЗН2(Г) 5* 2 Ш 3(Г) + 92 кДж

всторону образования аммиака? Ответ мотивируйте.

7.Приведите не менее двух химических реакций, в результате кото­ рых может быть получен гидроксид натрия.

8.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей после­ довательности превращений:

С2Н5ОН -► С2Н4 -► С2Н5С1 -► С2Н5ОН;

укажите условия протекания реакций.

9. Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно осуще­ ствить следующую цепочку превращений:

КС1 -> КОН -> К2С 03 -> КС1.

10. К 12 г 10%-ного раствора сульфата магния прилили 40 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 1 моль/л. Определите массу выпав­ шего осадка.

Выпускной экзамен по химии СУНЦ МГУ

Вариант СУНЦ-1-2010

1.Приведите формулу соли, в анионе которой одна из связей образо­ вана по донорно-акцепторному механизму.

2.Напишите структурную формулу простейшей карбоновой кислоты, которая может существовать в виде двух оптических изомеров. Назовите это соединение.

3.Рассчитайте количество воды, в котором нужно растворить 14.1 г оксида цезия для получения 6.5%-ного раствора гидроксида цезия.

4.Какой углеводород находится в смеси с азотом, если при нормаль­ ном атмосферном давлении и температуре 60°С плотность смеси состав­ ляет 0.824 г/л?

5.При полном разложении нитрата металла (степень окисления +2) масса твердого остатка составила 44.4% от массы исходного нитрата. Установите формулу нитрата и напишите уравнение его разложения.

6.При сжигании паров ацетона в кислороде выделилось 506.5 кДж теплоты и осталось 12.1 л кислорода (измерено при давлении 103.8 кПа и температуре 29°С). Рассчитайте массовые доли компонентов в исходной смеси. Теплоты образования оксида углерода (IV), паров воды и паров ацетона равны 393.5, 241.8 и 217.6 кДж/моль соответственно.

7.Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей схеме:

НЖ>3 -► Х г -► N02 -► Х2 -► N2 -► Х3 -► ЫН4С1;

укажите условия протекания реакций; определите неизвестные вещества.

8. Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей последовательности превращений:

С4Н6 -> С4Н80 -> Х г -> С5Н120 -> Х2 -> С5Н10 -> С3Н60;

укажите структурные формулы веществ и условия протекания реакций; определите неизвестные вещества.

9.Газовую смесь массой 6.18 г и объемом 3.63 л (22°С, 1 атм), со­ стоящую из пропана и неизвестного газа, объемная доля которого состав­ ляет 20%, пропустили через аммиачный раствор оксида серебра. Опреде­ лите массу выпавшего осадка.

10.В закрытый реактор для проведения каталитической реакции

N2 + ЗН2 2ЫН3

ввели 2 моль азота и 3 моль водорода. После установления равновесия было обнаружено 0.8 моль аммиака. Как и во сколько раз нужно изме­ нить объем реактора, чтобы после введения в него 3 моль азота и 4 моль водорода степень превращения азота осталась прежней?

Вариант СУНЦ-2-2010

1.Приведите формулу какой-либо соли, в катионе которой одна из связей образована по донорно-акцепторному механизму.

2.Напишите структурную формулу простейшего алкена, который может существовать в виде двух оптических изомеров. Назовите это со­

единение.

3. Рассчитайте количество воды, в котором нужно растворить 9.4 г ок­ сида калия для получения 5.6%-ного раствора гидроксида калия.

4.Какой галоген находится в смеси с аргоном, если при нормальном атмосферном давлении и температуре 75°С плотность смеси составляет

1.37г/л?

5.При полном разложении нитрата металла (степень окисления +1) масса твердого остатка составила 63.5% от массы исходного нитрата. Установите формулу нитрата и напишите уравнение его разложения.

6.При сжигании паров диметилового эфира в кислороде выделилось 398.5 кДж теплоты и осталось 13.7 л кислорода (измерено при давлении

100.1кПа и температуре 27°С). Рассчитайте массовые доли компонентов

висходной смеси. Теплоты образования оксида углерода (IV), паров во­ ды и паров диметилового эфира равны 393.5, 241.8 и 184.1 кДж/моль со­ ответственно.

7.Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей схеме:

Ыа28 -► Х х -► 8 0 2 -► Х2 -► Н28 0 4 -► Х3 -► 8;

укажите условия протекания реакций; определите неизвестные вещества.

8. Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей последовательности превращений:

С2Н60 -► С2Н40 2 -► Х х -► С3Н60 -► Х2 -► С5Н120 -► С5Ню;

укажите структурные формулы веществ и условия протекания реакций; определите неизвестные вещества.

9.Газовую смесь массой 7.2 г и объемом 9.78 л (25°С, 1 атм), состоя­ щую из метана и неизвестного газа, объемная доля которого составляет 20%, пропустили через аммиачный раствор оксида серебра. Определите массу выпавшего осадка.

10.В закрытый реактор для проведения каталитической реакции

СО + 2Н2 СНзОН(газ)

ввели 1 моль СО и 3 моль водорода. После установления равновесия бы­ ло обнаружено 0.4 моль спирта. Как и во сколько раз нужно изменить объем реактора, чтобы после введения в него 2 моль СО и 5 моль водоро­ да степень превращения оксида углерода (И) осталась прежней?

Решения экзаменационных заданий 2006

Химический факультет

Вариант СО-2006-1

1. Са(НСОз)2 — -— > СаСОя]. + С 02! + Н20 (кипячение).

2.

СН3

СН2=СН— С*—Вг

н

Ответ: З-бромбутен-1.

3. Колбы и условия одинаковы, поэтому количества газов в колбах равны. Разница масс колб равна разнице масс газов, поэтому:

/и(возд.) - т(Ые) = 29у —20у = 0.54 г,

отсюда количество газов в каждой колбе составляет V = 0.06 моль. Сравнивая массы одинаковых количеств неизвестного газа X и возду­

ха, получаем:

т(Х) - /и(возд.) = 0.06Л/(Х) - 0.06-29 = 0.9 г.

откуда М(Х) = 44 г/моль.

Ответ: М = 44 г/моль; газы К20, С 02, С3Н8.

4. Уравнение реакции сгорания исходного углеводорода:

с Н + 2 x 4 ^ 5 ^ о 2 ^ ^ С 0 2 + 0.5^Н2О,

а для следующего члена гомологического ряда:

Сх+1Ну+2 + 2(* + 1) + 0-5>:+_1о 2 -> (X + 1)С02 + (0.5у + 1)Н20,

По условию задачи

2(х +1) + 0.5у +1 2х + 0.5у _

откуда методом подбора находим х = 2, у = 4. Значит, искомый углеводо­ род - это этилен С2Н4, следующий гомолог - пропен С3Н6.

Ответ: С2Н4, С3Н6.

5. Растворяем смесь металлов в соляной кислоте, уменьшение массы смеси - это сумма масс алюминия и кальция:

2А1 + 6НС1 -> 2А1С13 + ЗН2Т

Са + 2НС1 СаС12 + Н2|.

Твердый остаток растворяем в концентрированной азотной кислоте, уменьшение массы остатка - масса меди:

Си + 4НЖ)3 — Си(Ж)3)2+ 2 Ш 2| + 2Н20.

Нерастворившийся остаток - золото.

Кфильтрату добавляем избыток раствора аммиака, выпавший осадок

-гидроксид алюминия:

А1С13 + З Ш 3 + ЗН20 -» А1(ОН)34 + З Ш 4С1.

Осадок отфильтровываем, прокаливаем до постоянной массы и взве­ шиваем. Это - А120 3:

Массу кальция определяем по разности массы всей смеси и масс трех металлов.

6. Уравнение обратимой реакции:

N2 + ЗН2 5* 2 Ш 3.

Уравнение Менделеева-Клапейрона рУ = уКТ для каждого из газов можно записать в виде

Р = сКТ,

где с = V / V - концентрация данного газа, моль/л. Начальное давление реакционной смеси

/?нач = (0.2 + 0.2)КТ= 0АКТ.

Пусть прореагировало х моль/л азота. Тогда равновесные концентра­ ции веществ составят: азота - (0.2 - х); водорода - (0.2 - Зх); аммиака - 2х, моль/л.

Давление газов при равновесии (конечное давление)

Асонечн = ((0.2 - х) + (0.2 - Зх) + 2х)КТ= (0.4 -2 х)КТ.

По условию задачи это давление составляет 90% от первоначального (Рконечн —0.9/?нач), ИЛИ

(0.4 -2 х)КТ= 0.9 • 0.4Я77,

ТЕ Г

Примечание: при нитровании этилбензола возможно замещение в ор- то-положение.

9. При приливании раствора нитрата серебра к раствору смеси бро дов происходят следующие реакции:

ЫаВг + А§Ж)з -> А§Вг>1 + ЫаРЮз;

КЬВг + А§РЮ3 -> А§Вг1 + КЪЖ)3.

Чтобы происходила реакция с железной пластинкой, в растворе дол­ жен остаться в избытке нитрат серебра:

Ре + 2А§Ж)з -> Ре(ЪЮз)2 + 2А§.

Изменение массы пластинки равно разности масс выделившегося на ней серебра и перешедшего в раствор железа. Если прореагировало а моль А§>Ю3, то в соответствии с уравнением реакции будем иметь:

Ат = т(А%) - т(Ре) = а • 108 - 0.5а • 56 = 4.0 г,

откуда а = 0.05 моль.

По условию задачи исходное количество нитрата серебра

у(А§Ж>з) = V - с = 0.786 • 0.70 = 0.55 моль,

а масса нитрата серебра, прореагировавшего с бромидами

т(А%ЫОз) = 0.55 - 0.05 = 0.50 моль.

Пусть всего было х моль ИаВг и у моль КЬВг; составим систему урав­ нений:

Гх+ у = 0.5;

{103х + 165у = 70.1.

Решение системы дает: х = 0.2 моль, у = 0.3 моль; тогда массы солей:

го(ЫаВг) = 0.2 • 103 = 20.6 г,

го(КЪВг) = 0.3 • 165 = 49.5 г.