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. |
413 |
Рассмотрим случай одновалентного металла: 2Ме + Н280 4 —►Ме25 0 4 + Н21\
Исходя из уравнения реакции, у(Ме) = 0.025 моль, а его молярная масса
Л/(Ме) = 0.7 / 0.025 = 28 г/моль;
металла с такой молярной массой нет.
Теперь рассмотрим случай двухвалентного металла: Ме + Н280 4 -> М е804 + Н2Т,
Количество металла у(Ме) = 0.0125 моль; его молярная масса М(Ме) = 0.7 / 0.0125 = 56 г/моль;
это - железо Ре.
В зависимости от условий (концентрация кислоты, температура) воз можны следующие реакции:
Ре + 4НЖ )3(разб) —►Ре(Ж)3)3 + N01 + 2Н20;
8Ре + ЗОНЖ)3(разб) -> 8Ре(Ш 3)3 + ЗК2ОТ + 15Н20; ЮРе + 36Н Ш 3(разб) -> 10Ре(Ш 3)3 + ЗИ2Т + 18Н20; 8Ре + ЗОНЖ)3(разб) -> 8Ре(Ш 3)3 + ЗМДООз + 9Н20.
Ответ: железо.
10. При растворении цинковых опилок в избытке раствора ще протекает реакция:
2п + 2№ОН + 2Н20 -> Иа2[2:п(ОН)4] + Н2Т;
Количество вьщелившегося водорода
у(Н2) = у(2п) = 65/65 = 1 моль;
его объем У(Н2) = 22.4 л.
Уравнения реакций, происходящих при пропускании смеси газов над
катализатором: |
|
СН3-СН=СН2 + Н2 |
Рм° > С3Н8; |
СН=СН + 2Н2 |
рм° > С2Н6. |
Рассчитаем объем непрореагировавшего водорода: |
|
К(Н2) = 22.4 - 2 - |
5.2 • 2 = 10 л. |
Общий объем газов после реакции
У= 2 + 5.2 + 10= 17.2 л. Объемные доли газов составляют:
414 Письменный вступительный экзамен
ср(С3Н8) = 2 /17.2 = 0.1163 (или 11.63%); <р(С2Н6) = 5.2 / 17.2 = 0.3023 (или 30.23%); ср(Н2) = 10 /17.2 = 0.5814 (или 58.14%).
Средняя молярная масса смеси:
А/(смеси) = (2 • 44 + 5.2 • 30 + 10 • 2) /17.2 = 15.35 г/моль.
Ответ: 11.63% С3Н8; 30.23% С2Н6; 58.14% Н2; 15.35 г/моль.
Вариант ПВ-2007-3
1. Например, |
|
СН3-СН2-СН2-СООН |
С Н з - С ^ос2н5 |
бутановая кислота |
этилформиат |
2. Ат и СГ. |
|
3.1) НВг + ИаОН ИаВг + Н20; |
|
2)НВг + А еШ 3 - » А§Вг| + Н Ш 3;
3)2НВНСаО -» СаВг2 + Н20;
4)2НВг + М§ —> М§Вг2 + Н2|.
4.С2Н2.
5.56кДж/моль.
6.\'(Н2)ИСХ= 0.85 моль; \'(12)исх = 0.95 моль; Кр = 4.05.
7. А - Ка2С 03, В - 1ЧаНС03, С - Ыа28 0 4, Б - НаС1, Е - ИаШ з,
Р-Ы а Ш 2.
1)2ИаОН + С 02 -> Ка2С 03 + Н20;
2)Ка2С 03 + С 02 + Н20 -> 2ИаНС03;
3)ЫаНСОз + Н2804 -> Ыа28 0 4 + С 02 + Н20;
4)Иа2804 + ВаС12 -> Ва8041 + 2КаС1;
5)ИаС1 + А §Ш 3 -> А§С11 + ИаШ з;
6) |
2ЫаШ 3 — |
2 К а Ш2+ 0 2Т. |
8.1) |
СН=СН +Н20 |
Не2+,Н+ > СН3СН=0; |
2)5СН3СНО + 2КМп0 4 + ЗН28 0 4 -> 5СН3СООН + 2Мп804 +
+ЗН20 + К28 0 4;
3) СН3СООН + СН3ОН |
> СН3-СООСН3 + Н20; |
|
4) |
ЗСН^СН уголь’ - --^ |
> с6Н6; |
5) |
С6Н6 +НЫ03(конц) |
н2^°4 к°нц ) СбН5_Но 2 + Н20; |
416 |
Письменный вступительный экзамен |
10.33.33% С3Н8; 16.67% С2Н6; 50.0% Н2 Мср = 20.67 г/моль.
Факультет наук о материалах
Вариант ФНМБ-2007-1
1. Количество моль атомов серебра в наночастице серебра: у(А§) = N1 ЛГА= 700 / 6.02-1023 = 1.16 10'21 моль;
отсюда масса наночастицы:
т(А§) = V • М = 1.16-КГ21 • 108 = 1.25 10"19 г.
Ответ: 1.25-10-19 г.
2.Растворение голубого осадка Си(ОН)2 в присутствии этиленгликоля
собразованием темно-синего раствора:
|
2 СН2—СН2 + Си(ОН)2 —► |
+2Н20; |
|
(*)Н <!ш |
с / Ън |
для этанола такая реакция не характерна. |
сн2—сн2 |
|
|
||
3. |
Суммарное уравнение радиоактивного распада можно записа |
|
следующим образом: |
|
|
2Ци=™РЪ + П42а + т 9р
С учетом того, что как сумма зарядов, так и сумма массовых чисел всех частиц в правой и левой частях уравнения должны совпадать (ба ланс зарядов и материальный баланс), составляем систему уравнений:
|238 = 206 + 4л;
[92 = 82 + 2п - т .
Решение этой системы дает п = 8, т = 6.
Ответ: 8 а-распадов, 6 Р-распадов.
4. 1) СН2 С1-СН2 -С Н (С Н 3 ЬС Н з + КО Н - спирт >
|
|
-+ СН 2 =СН -СН (С Н 3> С Н з + Н20 + КС1; |
|
2) СН2 =СН -СН (СН |
3)-СНз + НС1 |
> СН 3 -СН С1-СН (СН 3 )-СНз; |
|
3) СН3 |
-СН С1-СН (СН 3)-СНз + К О Н - спирт > СН3 -СН =С(СН з)-СН з + |
||
|
|
|
+ Н 20 + КС1; |
4) СН3 |
-С Н =С (С Н 3) |
-СНз + НС1 |
> СН 3 -С Н 2 -СС1(СН 3 )-СНз. |
Решения заданий вступительных экзаменов 2007 г. |
417 |
5.1) Н28 + 12 —> 8 + 2Н1 (Н28 - восстановитель, 12 - окислитель);
2)ЗН20 2 + К2Сг20 7 + 4Н2804 -> Сг2(804)3 + К28 0 4 + 302Т + 7
(Н20 2 - восстановитель, К2Сг20 7 - окислитель).
6 .1) 4Р(6елый) + ЗКОН + ЗН20 РН3 + ЗКН2Р 02;
2)2Р(белый) + ЗС12(недост.) — -— > 2РС13;
3)РС13 + С12 — — > 2РС15;
4)РС15 + 4Н20 -> Н3Р04 + 5НС1;
5)Н3РО4 + К2С 03 -> К2НР04 + С 02Т + Н20;
6) 2К2НР04 — — > К4Р20 7 + Н20.
7. Пусть концентрация анионов [ОН] в водном растворе метила составляет х моль/л, тогда [Н+] = КГ4* моль/л. Ионное произведение во ды:
, Къ= [ОН"][Н+] = \0~4х2= ИГ14,
/
отсюда х = [ОН-] = 10"5 моль/л, [Н*] = Ю^4л: = 10" 9 моль/л, соответствен но рН = -^[Н*] = 9.
В водном растворе метиламина устанавливается равновесие:
СН3Ш 3ОН СН3Ш з+ + ОН"
(или СН3КН2 + Н20 з=* СН3>Шз+ + ОН", форма записи не влияет на ре зультат расчета).
|
[ОН-][СН3МН3+] |
X2 |
|
дис- |
[СН3Ш 3ОН] |
|
(с0 - х ) ’ |
отсюда |
|
|
|
с„= X2/ АГдие + х= Ю-10/1.4-10_4+ |
Ю~5 = 1.071 (Г5 моль/л. |
||
Ответ: рН = 9; 1.07-10-5 моль/л. |
|
|
|
8.1) 2СН) 1200‘Е -» С2Н2 + ЗН2; |
|
|
|
2)С2Н2 +Н20 Не2+'Н+ > СН3СН=0;
3)СН3СН=0 + Н2 (°'№ > СН3СН2ОН;
4)5СН3СН2ОН + 4КМп04 + 6Н28 0 4 -> 5СН3СООН + 4Мп804 +
+2К28 0 4+ 11Н20;
5)2СН3СООН + Р20 5 -> (СН3С0)20 + 2НРОэ;
6)(СН3С0)20 + СН3СН2ОН -> СН3СООС2Н5 + СНзСООН.
9.По условию задачи количество уксусной кислоты было у0 = т / М = 5.40 / 60 = 0.09 моль.
420 |
Письменный вступительный экзамен |
2) СН3-СН(Вг)-СН2-СНз + ЫаОН(водн.р-р) ->• |
|
|
- » СН3-С Н (О Н )-С Н 2 -С Н з + ИаВг; |
3) СН3-С (0)-С Н 2 -С Н з + Н2 |
кат > СН3-С Н (О Н )-С Н 2 -С Н з. |
10. При действии соляной кислоты на исходную смесь протекают акции:
СаС2 + 2НС1 -*• СаС12 + С2Н2Т;
СаСОз + 2НС1 -» СаС12 + С 02Т + Н20.
Пусть в смеси было х моль СаСг и у моль СаС03. Полученная газовая смесь (х моль С2Н2 и у моль СО2) имеет плотность по воздуху 1.27, т.е. ее средняя молярная масса
Мср = 1.27 • 29 = 36.83 = 26х +44У .
х + у
В полученном при выпаривании раствора остатке содержится (х +у) моль СаС12 массой
ти(остатка) = 11 \(х + у) = 55.5 г.
Составим систему их двух уравнений:
26* + 44у
= 36.83;
х + у
\\\{х + у) = 55.5.
Решение этой системы дает х = 0.2 моль, у = 0.3 моль. Тогда масса ис ходной смеси составляла
ш(исх.смеси) = 0.2 • 64 + 0.3 • 100 = 42.8 г;
а массовая доля карбида кальция в смеси:
<в(СаС2) = 0.2 • 64 / 42.8 = 0.2991 (или 29.91%).
Ответ'. 42.8 г; 29.91% СаС2.
Вариант ГБ-2007-2
1.Р+5, [2п(0Н)]3Р04.
НО- Тм-0
НО - 2 п - 0 - Р - 0
НО -2 п -0 /
2. КЗ.
6К1 + 4Н28 0 4 -> 312 +8 +ЗК2804 + 4Н20.
3.0.35%.
4 .42п + Ю Ш 03(разб) 42п(Н03)2 + И2ОТ + 5Н20;
Решения заданий вступительных экзаменов 2007 г. |
421 |
СгС13 + 6КОН -> К3[Сг(ОН)6] +ЗКС1.
5.СиС12.
СиС12 + 2К0Н Си(ОН)2! + 2КС1; СиС12 + 2А§НОз ->• 2АдС11 + Си(Н03)2.
6.Скорость реакции увеличится в 15.6 раза.
7.А - 2-хлорпропан; В - 2,3-диметилбутан; С - 2-бром-2,3-Диметил- бутан.
1)С3Н8 + С12 — СН3СНС1СН3+ НС1;
2) 2СН3СНС1СН3 + 2Ыа СН3-СН(СН3)-СН(СН3)-СН3 + 2ЫаС1;
3)СН3-СН(СН3)-СН(СН3)-СН3 + Вг2 —
—СН3-СВг(СН3)-СН(СН3)-СН3 + НВг.
8.X, - 2пО; Х2 - 2п; Х3 - Ыа2[2п(ОН)4].
1) 2пСОэ |
> 2пО + С 02; |
2)2пО +С — > 2п + СО;
3)2п + 2НС1 -> 2 пС12 + Н2;
4)2 пС12 + 4ИаОН (изб) -» На2[2п(ОН)4] + 2ЫаС1.
9. 1) СН3СН2СН2СН3 + 2.502 кат,'° > 2СН3СООН + Н20;
2)(СН3СОО)2Са + 2НС1 -> 2СН3СООН + СаС12;
3)5СН3СН2ОН + 4КМп04 + 6Н2804 ->• 5СН3СООН + 2К28 0 4 +
+4Мп804 + 11Н20.
10.62.9 г; 31.3% ВаС03.
Физико-химический факультет Вариант ФХБ-2007-1
1. |
|
|
|
НОСНгСНг— |
ОН +НВг—► ВгСН2СН2^ ~ ^ О Н + |
Н20; |
|
|
СН3 |
СНз |
|
НОСНгСНг— |
^ЬОН + ЫаОН — НОСН2СН2^ |
^-О Ы а |
+ Н20 . |
|
СН3 |
СН3 |
|
2. 1) Ыа28 0 3 + ВаС12 -> Ва8031 + 2ЫаС1;
422 |
Письменный вступительный экзамен |
2)ИазЗОз + Н2804 - » Ма28 0 4 + 8 0 2| + Н20;
3)ИазЗОз + С12 + 2№ОН(конц.) -> Ыа28 0 4 + 2ИаС1 + Н20;
4)4Ма28 0 3 — ►ЗЫа28 0 4 + Ыа28.
3.По принципу Ле-Шателье: а) при увеличении объема положение равновесия в этой системе не изменится, б) увеличение концентрации одного из исходных веществ увеличивает выход конечного продукта.
4.1) 6Р + 5НЮ3 + 9Н20 -> 6Н3Р04 + 5Н1;
2) ЗСиО + 2 Ш 3 — |
ЗСи + Ы2 + ЗН20 ; |
3)2НВг + Мп(ОН)2 -*• МпВг2 + 2Н20.
5.Обозначим неизвестное соединение как СхНу02Ы*. Тогда можно вы разить соотношение:
х :у : 2 |
. |
12.5 |
8.33 |
50.0 |
29.167 |
: к = |
: ------ |
: ------: ---------- = |
|||
|
|
12 |
1 |
16 |
14 |
= 1.042 : |
8.33 : 3.125 : 2.083 = 1 |
: 8 : 3 : 2. |
|||
Отсюда формула соединения СН80 3Ы2, или (МН4)2СОз - карбонат ам мония.
Ответ: (МН4)2С 03.
6. 1) С12 + Н2 — |
2НС1; |
||
2) |
Ре + 2НС1 -* РеС12 + Н2|; |
||
3) |
2РеС12 + С12 —^ |
2РеС13; |
|
4)2Ре + ЗС12 -> 2РеС13;
5)С12 + Си — —°' + СиС12;
6)2РеС13 + Си —> 2РеС12 + СиС12.
Ответ: Х1- НС1, Х2 - РеС13.
7. Обозначим за х количество вещества цинка, вступившего в реак цию:
2А§>ТОз + 2п -> 2 п ( Ж > з ) 2 + 2А§4,
х |
2х |
тогда изменение массы пластинки можно выразить как
Ат = 120 • 0.057 = 6.84 г;
с другой стороны,
Ат = (108 • 2 - 65)х = 151л: г;
отсюда х = 6.84 / 151 = 0.045 моль.
Исходная масса нитрата серебра равнялась т (А ^ О з) = 170 • 0.045 • 2 = 15.3 г.