
Задачи и упражнения / Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др. Вступительные экзамены и олимпиады по химии. Опыт МГУ
.pdfРешения заданий вступительных экзаменов 2007 г. |
373 |
Н3С—с = сн- сн2-сн - сн2-сн3
I |
2 I |
2 3 |
сн3 |
сн3 |
|
3.8 0 2С12 и 80С12.
4.Салициловая кислота НО-С6Н4-СООН.
1)НО-С6Н4-СООН + 2ЫаОН -* ИаО-СбЩ-СООНа + 2Н20;
2)НО-С6Н4-СООН + 2Иа -+ НаО-С6Н4-СООЫа + Н2|;
3)НО-С6Н4-СООН + С2Н5ОН ■■-нг80<(кони) >
-► НО-С6Н4-СООС2Н5 + Н20;
4)НО-С6Н4-СООН + 702 -* 7С02 + ЗН20.
5.8750 г/моль.
6.Скорость реакции уменьшилась в 12.86 раза. 7.47.7% КМп04; 52.3% Ре(Ш 3)3
8.С7Н9Ы, возможные структуры:
ЫН2 |
N112 |
ИНСНз |
9. Схема превращений:
Мё -> М&№ -► N113 -> N ^N 03 -► С 02 -► М§0 -► Мё0^О3)2.
10. Схема превращений:
В 1 А 2 3 С 4 СН3СН2СНО ^-СН3СН2СН2ОН-^СНзСН=СН2-^СН3СООН -►
|
Б |
изомер В |
изомер А |
-► (СН3СОО)2Са -► СН3СОСН3^ |
СН3СНСН3. |
||
|
|
|
ОН |
1) СН3СН2СН2ОН + СиО — |
|
СН3СН2СНО + Си + Н20; |
|
2) СН3СН2СН2ОН Н28?4<к) |
> СН3СН=СН2 + Н20; |
|
|
I |
|
|
|
3)СН3СН=СН2 + 2КМп0 4 + ЗН2804 -> СН3СООН +С02 + К2804 +
+2Мп804 + 4Н20;
4)2СН3СООН + Са(ОН)2 -> (СН3СОО)2Са + 2Н20;
5) |
(СН3СОО)2Са — |
СаС03+ СН3СОСН3; |
6) |
СН3СОСН3 + Н2 — |
СН3СН(ОН)СН3. |
Ответ: А - пропанол-1; В - пропаналь; алкен - пропен; С - уксусная кислота; О - ацетат кальция; изомер В - ацетон; изомер А - пропанол-2.
374 |
Письменный вступительный экзамен |
|
Вариант СО-2007-4 |
1. СН3СООК + Н20 ^ СН3СООН + КОН (гидролиз с образованием щелочной среды).
2. 2,4-диметилгептен-2; структурная формула:
Н3С - С = с н - < ш - с н 2- с н 2 -С Н 3
Ьь 1н,
3. Н3РО3 И Н3РО2.
4. Глутаминовая кислота С5Щ 4 О4; структурная формула;
Ох |
|
. О |
|
|
|
|
^ С -С Н г-С Н г-С Н -^ |
|
|
|
|
||
ни |
| |
—он |
|
|
|
|
|
Ш 2 |
и |
и |
|
|
|
1) 4С5Н9Ж >4 + 2102 -> 20СО2 + 18Н20 + 21Ч2; |
|
|
|
|||
2) НО^ |
СН2—СН2—СН—сГ ° |
+2Н аО Н - |
|
|
|
|
|
А н 2 |
о |
н |
|
|
|
|
-*• |
|
С -С Н 2- СН2—СН—С |
+2Н20; |
||
|
НаО |
I |
- о н а |
|
||
|
|
|
|
НН2 |
|
|
3) „ ^ С - С Н г - С Н г - С Н - б " + НС1■
НСГ' |
' |
- I |
2 |
'о н |
|
|
|
|
ш |
|
. 0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С - С Н 2- С Н 2- С Н - ( Г |
||
|
|
|
|
|
ш |
, и о н |
|
_ _ _ |
_ _ _ |
|
+ НН0 2 |
|
|
4) ^ с - с н 2- с н 2- с н - ( Г |
|
|
||||
н и |
|
| |
^ о н |
|
|
|
|
|
ИН2 |
|
|
|
|
|
|
-+ |
0 ^ |
|
> О |
А |
|
|
_ /С -С Н 2-С Н 2- С Н - С |
+И2| + Н20. |
|||
|
|
НСГ |
I |
\ о н |
|
|
|
|
|
|
он |
им |
|
5. 3976 г/моль.
6. Скорость реакции уменьшилась в 142 раза. 7. 35.8% К2Сг20 7, 64.2% Сг(Ж)3)2.
8. СзНцИ, возможные структуры:
376 |
Письменный вступительный экзамен |
ОН |
ОКа |
3. При поджигании смеси 81Н4, 0 2 и N2 протекает реакция:
81Н4 + 20 2 —►8 Ю2| + 2Н20.
При сгорании 1 моль 81Н4 расходуется 2 моль 0 2 В результате по окончании процесса в смеси находится 1 моль 0 2 и 1 моль N2. Отсюда
„ |
32-1 + |
28-1 |
, |
М гп — |
-------------2 |
г = 30 г/моль. |
|
ср |
! |
|
Ответ: 30 г/моль.
4. Общая формула гомологического ряда алканов СлН2л+2 Число С-С связей в любом нециклическом алкане равно п - 1, а число С-Н связей всегда равно числу атомов водорода (2п + 2). Тогда по условию
(2л + 2) - (л - 1) = 11,
отсюда п = 8. Условию задачи отвечает алкан следующего строения:
СН3 СН3
сн3-<^ — —сн3
I I СН3 СН3
Ответ: 2,2,3,3-тетраметилбутан.
5. Уравнение реакции термического разложения:
4К2Сг20 7 — 4К2СЮ4 + 2Сг20 3 + 302| +
По закону Гесса:
^ = 4 0 Обр(К2СЮ4) + 20обр(Сг2О3) - 40обр(К2Сг2О7) =
= 4- 1398 + 2- 1141 - 4 *2063 = -378 кДж.
При выделении 3 моль 0 2 поглотилось 378 кДж, а при выделении 48 / 32 = 1.5 моль 0 2 должно поглотиться в два раза меньше теплоты.
Отсюда
0 = 3 7 8 /2 = 189 кДж.
Решения заданий вступительных экзаменов 2007 г. |
377 |
|||
Ответ'. 189 кДж. |
|
|
|
|
6 . |
При прибавлении раствора карбоната натрия к раствору смеси |
|||
ридов железа происходят реакции: |
|
|||
|
РеС12 + ИагСОз -> 2№С1 + РеС03|; |
|
||
|
2РеС13 + ЗИагСОз + ЗН20 -» 6ИаС1 + 2Ре(ОН)3| + ЗС02Т, |
|
||
а при обработке осадка раствором соляной кислоты: |
|
|||
|
РеСОз + 2НС1 -> РеС12 + С 02| + Н20; |
|
||
|
Ре(ОН)3 + ЗНС1 -+ РеС13 + ЗН20. |
|
||
Рассчитаем количество выделившегося углекислого газа: |
|
|||
|
. |
рУ |
101.3-2.44 . . |
|
|
у(С 02) = -----= ----------------= 0.1 моль. |
|
||
|
|
КТ |
8.31-298 |
|
Исходя из уравнений реакций, |
|
|||
|
у(С02) = у(РеСОз) = у(РеС12) = 0.1 моль. |
|
||
Из следующего равенства: |
|
|
||
|
/я(осадка) = у(РеС03) • М(РеС03) + у(Ре(ОН)3) • М(Ре(ОН)3) |
|
||
найдем количество Ре(ОН)з: |
|
|
||
|
,Г /Л 1 Т Л |
22.3-0.1-116 л ] |
|
|
|
у(Ре(ОНз))=-------------------= 0.1 моль; |
|
||
|
4 |
3 ' |
107 |
|
следовательно, в реакцию вступило 0.1 моль РеС13. Отсюда молярные концентрации хлоридов:
у0.1
с(РеС12) = — = — = 0.5М;
2 V 0.2
у 0.1 с(РеС13) = — = — = 0.5 М.
3 V 0.2
Ответ'. с(РеС12) = 0.5 М, с(РеС13) = 0.5 М. 7.1) С12 + 2К —►2КС1;
2)2КС1 + 2Н20 элек1ролиз > Н2| + 2КОН + С12Т;
3)С12 + 2КОН -» КС1 + КС10 + Н20;
4)КС10 + Н20 2 -♦ КС1 + 0 2| + Н20;
5)ЗС12 + 6 КОН — 5КС1 + КС103 + ЗН20;
6) КС103 + 6НС1 — КС1 + ЗС12Т + ЗН20.
378 |
Письменный вступительный экзамен |
8. |
|
1)30 - С Н |
СН’ +2кмЮ. +4Н20 ^ з ( ^ Ц * + |
+ 2Мп0 2 + 2К0Н;
»ОПТЕ *“ - СПТЕ"*•“
эч ( Г ^ 1—СН-СН2 |
|
с2н5он |
Г^ Ч Г-С =С Н |
|||||||
|
[ 1 ^ 1 |
^ |
^ |
+ 2К 0Н |
►[| |
|
+ 2КВг+ 2Н20; |
|||
4) |
„ . |
Л—СН |
+ЫаЫН2 |
|
г ^ ^ —С^СЫ а |
|||||
|| |
| |
|
|
-[| |
Т |
+ЫН3; |
||||
5) |
„ . |
-С=СЫа |
|
г; |
\ |
С = С Н |
||||
|| |
\ |
|
|
+Н20 |
-------II |
|
+ЫаОН; |
|||
6 ) |
|
Г |
с |
- с н |
+ Н ! О |
^ |
0 |
|
- с |
- с Н ) |
9. Пусть в исходной смеси содержалось х моль ЫН и у моль А1Р. гда:
ЫН + Н20 -> ЫОН + Н2Т;
X X X
А1Р +ЗН20 -► А1(ОН)3 + РН3Т.
УУ У
Образующийся амфотерный гидроксид алюминия взаимодействует с ЫОН, образуя комплексную соль (тетрагидроксиалюминат лития):
ЫОН + А1(ОН)3 -> Ы[А1(ОН)4].
X X X
Уменьшение массы полученного раствора на 74 г по сравнению с суммой масс исходных веществ произошло за счет выделения газов и осаждения А1(ОН)3 (в случае его избытка):
Д/и(раствора) = 2х + 34у + (у - х) • 78 = 74 г.
Масса образовавшегося раствора составляет
Решения заданий вступительных экзаменов 2007 г. |
379 |
||
|
/^(раствора) = 8х + 58у + 212 - 74 = 138 + 8х + 58у г, |
|
|
отсюда массовую долю Ы[А1(ОН)4] можно записать так: |
|
||
|
102х |
ЛЛ„ |
|
|
со = |
= 0.255. |
|
|
138 + 8х + 58у |
|
|
Составим систему уравнений: |
|
|
|
|
2х + Ъ4у +1 % \ у - х ) = 74; |
|
|
|
Ю2Х |
=0.255. |
|
|
138 + 8х + 58у |
|
|
Решением системы являются: х = 0.5, у = 1.0. |
|
||
Ответ: 0.5 моль ЫН, 1.0 моль А1Р. |
|
|
|
10. |
По условию задачи количества НС1, израсходованной на кис |
ный гидролиз дипептида, и ЫаОН - на щелочной гидролиз - составляют:
у(НС1) = 2 • 0.02 = 0.04 моль,
у(ЫаОН) = 24 0 1 = 0.06 моль. 40
Так как у(№ОН) больше у(НС1) в 1.5 раза, дипептид содержит либо
лишнюю карбоксильную группу, либо фенольный гидроксил. |
|
|||||||
„ |
, |
|
|
^ ТТХТЛ |
„ |
со(С) |
\2х |
|
Пусть |
формула дипептида СхШЧ20*. По условию |
-------= ------ = 1.2, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
©(О) |
16А: |
отсюда х = |
, ^ |
со(Т^) |
14* „ |
|
^ _ |
|
|
|
1.6к; |
■= |
= 2 , тогда |
у = 12. В молекуле дипептида ми- |
|||||
|
|
|
ю(Н) |
у |
|
|
|
|
нимальное |
количество |
атомов азота |
- |
два, тогда |
имеем |
формулу |
СшНмЫгО*. При к = 5 получаем СвН^^С^. Искомый дипептид - |
это |
|||||
А1а-01и или 01и-А1а. |
|
|
|
|
|
|
НН2-С Н -С -Ы Н -С Н -С Н 2-С Н 2- Ч |
+ 2НС1 + Н20 ‘ |
|
||||
3 |
Л |
он |
2 |
2 " о н |
|
|
|
О |
|
^ О |
|||
|
->•СШэИ-сн- с |
+ С1Н3№-СН-СН2-СН2- С |
ОН |
|||
|
|
Лы |
"ОН |
у |
380 |
|
Письменный вступительный экзамен |
||
И Н г-С Н -С -Н Н -С Н -С Н гС Н о -С |
+ ЗЫаОН |
► |
||
Ун |
^ |
|
о н |
|
СНз |
(г чОН |
|
|
|
► НлИ-СН-С |
+ Н 2Ы -С Н -С Н Г СН2- С |
+ 2 Н ,0 . |
||
2 |
"(Ж а |
|
1 |
''ОЫа |
|
СНз |
0 |
ОИа |
|
Так как у(КаОН) = 0.06 моль, у(дипептида) = 0.02 моль. Масса дипептида равна:
/и(дипептида) = 0.02 • 218 = 4.36 г.
Ответ: А1а-01и или 01и-А1а, 4.36 г.
Вариант БА-2007-2
1. 2п804 + 2Н20 |
элеК7ролиз > |
2п + Н2| + Н2804 +02| |
|
2. |
|
катод |
анод |
|
|
|
|
:н 2 - с н 2- с - с н 3 |
с н 2 -сн2- с - с н 3 |
||
СНз |
+ ЫаОН |
►О |
+ Н2°; |
|
^ у ^ О С Н з |
||
)Н |
|
ОNа |
|
СН2-С Н 2- С - С Н 3 |
СН2-СН2- С - С Н 3 |
||
ь |
+ВГ2_ Л |
Ь + н в , |
3.При поджигании смеси газов Н2, 0 2 и Ы2 протекает реакция
2Н2 + 0 2 -» 2Н20.
При взаимодействии 1 моль Н2 расходуется 0.5 моль 0 2. В результате по окончании процесса в конечной смеси находится 0.5 моль 0 2 и 1 моль Ы2. Отсюда средняя молярная масса конечной смесц:
Мср = |
32-0.5 + 28-1 |
= 29.33 г/моль |
------ ^ ------- |
||
|
1.5 |
|
Ответ: 29.33 г/моль.
Решения заданий вступительных экзаменов 2007 г. |
381 |
4.Общая формула гомологического ряда алканов СлН2л+2. Число
связей |
равно л - 1 , |
а число С-Н |
связей составляет 2п + 2. Тогда |
|
2п + 2 |
. |
|
_ |
_ тт |
л - 1 |
= 4, отсюда |
п = 3. Условию задачи отвечает пропан С3Н8 |
||
|
|
|
|
Ответ: пропан СН3-СН2-СН3
5. Уравнение реакции разложения хлората калия:
2К С 103 - » 2КС1 + 3 0 2| +
По закону Гесса тепловой эффек реакции
0 = 2 0 обр(КС1) - 20обР(КС1О3) = 2 • 437 - 2 • 391 = 92 кДж,
т. е. при образовании 3 моль 0 2 выделилось 92 кДж.
По условию задачи в результате реакции образовалось 9.6 г 0 2, или 9.6 / 32 = 0.3 моль 0 2, следовательно, количество выделившейся теплоты также равно 9.2 кДж.
Ответ: 9.2 кДж.
6. При прибавлении раствора сульфида натрия к раствору смеси хло ридов железа (И) и алюминия происходят следующие реакции:
РеС12 + Ыа28 2ЫаС1 + Ре8|, 2А1С13 + ЗЫа28 + ЗН20 -» 6ШС\ + 2А1(ОН)3| + ЗН28 |,
а при обработке осадка раствором бромоводородной кислоты:
Ре8 + |
2НВг |
РеВг2 + |
Н28 |, |
А1(ОН)3 |
+ ЗНВг |
А1Вг3 |
+ ЗН20. |
Рассчитаем количество выделившегося сероводорода:
оч |
РУ |
Ю1.31.22 |
= 0.05 моль, |
у(Н28) = -----= |
8.31-298 |
||
2 |
КТ |
|
Исходя из уравнений реакций, у(Н28) = у(Ре8) = у(РеС12) = 0.05 моль. Из равенства
т(осадка) = у(Ре8) • М(Ре8) + у(А1(ОН)3) • М(А1(ОН)3)
найдем количество А1(ОН)3:
,А1^тт чч 12.2-0.05-88 Л1 у(А1(ОН3)) = --------------------= 0.1 моль
78
следовательно, в реакцию вступило 0.05 моль РеС12 и 0.1 моль А1С13. Отсюда молярные концентрации хлоридов:
с(РеС1,) = — = — = 0.25 М; 1 2 V 0.2