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

6.X - НС1, V - ИаОН, 2 - Вг2(водн).

СбН5Ш 2 + НС1 -> С6Н5МН3С14;

С6Н5ОН + ЫаОН -> С6Н5ОИа + Н20; С6Н5ОН + ЗВг2(водн) -» С6Н2Вг3ОН1 + ЗНВг;

С6Н5МН2 + ЗВг2(водн) -> С6Н2Вг3Ш 24 + ЗНВг.

7.1)К + 0 2-> К 0 2;

2)4К 02 + 2С02 -» 2К2С 03 + 302;

3)К2С03+ 2НС1 -> 2КС1 + С02+ Н20;

4)2С02 + Са(ОН)2 -► Са(НС03)2;

5)Са(НС03)2 — — » СаСОз + С 02 + Н20;

6) СаСОз + 2НС1 -> СаС12+ С02+ Н20.

8.X - С2Н5ОН, V - С2Н5Вг.

1)С12Н22О11 (сахароза) + Н20 -» С6Н120 6(глюкоза) + С6Н120 6 (фрук­

тоза);

2)С6Н,20 6 фермент > 2С2Н5ОН + 2С02 (спиртовое брожение);

3)5С2Н5ОН + 4КМп0 4 + 6Н2804 -» 5СН3СООН + 2К2504 +

+4Мп804 + 11Н20;

4) СНзСООН + 2Н2 кат > С2 Н5ОН + Н2 0 ;

5)С2Н5ОН + НВг(газ) -» С2Н5Вг + Н20;

6)2С2Н5Вг + 2Иа —- -и— » С4Ню + 2ЫаВг (реакция Вюрца).

9.18.6% СбНзИНз, 47.0% С6Н5ОН, 34.4% С6Н6.

10.8гС03.

8г(ОН)2 + С 02 — ЗгС031 + Н20;

8гС12 + Ыа2С03 ->• ЗгС031 + 2 № С1.

Вариант ПВ-2008-4

1 .2пО + 2НС1 -► 2пС12 + Н20.

2.Например, гексанон-3: СН3 -С Н 2 -С (0 )-С Н 2 -С Н 2 -СН з.

3.X - А120 3 или N0%

4А1(Ж)3)з —1— > 2А120 3+ 12Ы0 2+ 302;

А120 3 + 2ИаОН + ЗН20 -> 2На[А1(ОН)4].

4.а =1.5%.

5.ХР=1.8.

6.X - НС1, V - ИаНСОз, 2 - Вг2. С6Н5Ш 2 + НС1 -> С6Н5Ш 3С1;

10.СаС03.

Са(ОН)2 + С 02 -► СаС031 + Н20; СаС12 + Ыа2С 03 -► СаС034 + 2ЫаС1.

Факультет наук о материалах

Вариант ФНМБ-2008-1

1. Поскольку число электронов и протонов в анионе различается на 2, заряд аниона равен -2. Это может быть 8042_ или 8е042~

Н С К ^ Н ++СТчГ

сильно смещено влево. Поэтому можно считать, что ее равновесная кон­ центрация практически совпадает с исходной: [НС1Ч] - с0. Тогда выраже­ ние для константы диссоциации можно упростить:

и константа диссоциации

ЛГд = (2'51 Ю~6)2 = 6.310~‘°.

д0.01

Ответ, а = 2.51*10^; ЛГД= 6.3-Ю 10

4. По условию задачи количества хлорида бария и сульфата натрия

Масса конечного раствора:

тп(р-ра) = 172.9 • 1.203 + 142 - 0.1 • 233 = 327 г.

Массовые доли хлорида бария и сульфата натрия в конечном раство­

Ответ: 6.36% ВаС12, 3.58% ИаС1.

5. При повышении температуры скорости как прямой, так и обратной реакций возрастают, однако равновесие должно сместиться в сторону эндотермической реакции. Для прямой реакции

2С12(Г)+ 2Н20 (г) 4НС1(Г) + 0 2(г)

тепловой эффект равен:

0пр = 4- 92.1 - 2 -241.8 =-115.2 кДж.

Прямая реакция является эндотермической, значит, равновесие сме­ стится вправо.

Ответ: равновесие сместится вправо.

6. Пиридин - гетероциклическое соединение С5Н5>1, М(С5Н5>1) = = 79 г/моль.

Из условия задачи количество пиридина

у(С5Н5>1) = 7.9 / 79 = 0.1 моль.

Реакция горения пиридина выражается уравнением:

4С5Н5Н + 250 2 -* 20СО2 + 2*Г2 + ЮН20.

Для сжигания 0.1 моль пиридина требуется 0.1 • 25 / 4 = 0.625 моль кислорода, который образуется в результате реакции:

2КМп0 4 —-—> К2Мп04 + Мп02 + 0 2|.

Необходимое количество кислорода образуется при разложении 0.625 • 2 = 1.25 моль КМп04.

Масса перманганата равна

/и(КМп04) = 1.25 • 158 = 197.5 г.

Ответ: 197.5 г КМп04.

7.1) 2А§Ж)з + 2КОН -> А§20 | + Н20 + 2КЖ )3;

2) А&О + 4 Ш 3 + Н20 -> 2[Аё(КН3)2]ОН;

3) АёИОз + К1 А + КЖ )3;

4)[А§(Ш 3)2]ОН + ЗН1 -► АёЦ + Н20 + 2ЫН41;

5)А§Ы03 + З Ш 3 + Н20 -► [А§(ТЧН3)2]ОН + Ы^ИОз;

6)[А§(>Щз)2]ОН + ЗНЫОз -► АёИОз + Н20 + 2ЫН4Ж )3.

Ответ: А - А ^ 0 3; В - [А§(НН3)2]ОН.

8.1) 5С2Н5ОН + 4КМп0 4 + 6Н28 0 4 -► 5СН3СООН + 4Мп804 +

4) С2 Н 5ОН + СиО - 2 — > СНзСНО + Си + Н2 0 ;

Ответ: А - С2Н5ОН, В - СН3СООН, С - СН3СООСН2СН2СН3,

Б- С2Н5СООС2Н5, Е - СН3СНО, Р - СН3СН(ОН)СН3,

С- С Н 3СООСН(СН3)2

9.В результате прокаливания смеси ацетата с избытком гидрокс

калия

СН3СООК + КОН(из6) — — >• К2С 03 + СН4

вьщеляется метан в количестве

у(СКЦ) = у(СН3СООК) = 49 / 98 = 0.5 моль.

По условию задачи количество газовой смеси, содержащей метан и пары брома, равно:

К Т ~ 8.314 *300

значит,

у(Вг2) = 2.5 - 0.5 = 2 моль.

При освещении газовой смеси образуется тетрабромметан:

в количестве (по условию) 0.1 моль. Отсюда выход реакции

г| = у(практ) / у(теор) = 0.1 / 0.5 = 0.2 или 20%.

Ответ: выход тетрабромметана 20%.

10.В растворе протекает реакция

Х28 + УВг2 -> У81 + 2ХВг.

Растворимый сульфид одновалентного металла - это сульфид щелоч­ ного металла. Так как в растворе осталась только одна соль (ХВг - бро­ мид щелочного металла), исходные вещества были взяты в стехиометри­ ческих количествах:

у(УВг2) = у(Х28) = 0.2 • 0.25 = 0.05 моль.

Масса сульфида и его молярная масса составляют соответственно:

/и(Х28) = 200 0.0275 = 5.5 г,

М(Х28) = т / V = 5.5 / 0.05 = 110 г/моль,

следовательно, молярная масса металла X

М(Х) = (110 - 32) / 2 = 39 г/моль;

искомый металл X - калий.

Поскольку в ходе реакции образовался 0.1 моль КВг с массовой долей в растворе 0.02966, можно рассчитать массу раствора после окончания реакции:

т(р-ра) = т(КВг) / ю(КВг) = 0.1 119 / 0.02966 = 401.2137 г.

Расчитаем массу осадка У8 и затем молярную массу У8:

т(У 8) = 200 + 200 • 1.0303 - 401.2137 = 4.8463 г;

М(У8) = т / V = 4.8463 / 0.05 = 96.926 г/моль.

Тогда молярная масса металла У

М(У) = 96.926 - 32 = 64.926 к 65 г/моль,

металл У - это цинк.

Реакция с концентрированной азотной кислотой:

2п8 + 8ЮТО3(конц) -> 2 п(Ш 3)2 + 3 0 2Т + 6 Ш 2Т + 4Н20 или

2п8 + 8ЮТО3(конц) -> 2 п804 + 8 Ш 2| + 4Н20.

Ответ: X - К, У - Ъп.

Вариант ФНМБ-2008-2

1.Поскольку число электронов и протонов в анионе различается на единицу, заряд аниона равен -1. Это Ж )3~

2.Ва(ОН)2 + 2Н28 0 4 -* Ва(Н$04)2 + 2Н20.

3.Из условия задачи концентрация ионов водорода

[Н+] = 1(Г515 = 7.08-10-6 моль/л;

сильно смещено влево. Поэтому можно считать, что ее равновесная кон­ центрация практически совпадает с исходной: [НСЮ] - с0. Тогда выра­ жение для константы диссоциации можно упростить:

Масса раствора после реакции составляет:

/и(р-ра) = 198.8 • 1.069 + 332 - 0.1 • 235 = 521.017 г. Массовые доли К1 и ЮТО3 равны:

со(К1) =

со(КЖ)3) = 0Л-101-100 = 1.94%. 521.017

Ответ: 3.19% К1, 1.94% КЖ )3.

5. При повышении температуры возрастает скорость как прямой, т обратной реакции, однако равновесие смещается в сторону эндотермиче­ ской реакции. Для прямой реакции

4 Ш (Г)+ 6Н20 {Г) 4ЫН3(Г) + 502(г)

тепловой эффект равен:

0пр = 4 • 46.2 - 4(-90.2) - 6 • 241.8 = -905.2 кДж.

Прямая реакция эндотермическая, следовательно, равновесие сме­ стится вправо.

Ответ: равновесие сместится вправо.

6. Аминокислота глицин НН2СН2СООН, или С2Н5Ж )2; молярная са М(С2Н5Ж )2) = 75 г/моль,

Из условия задачи количество глицина

у(С2Н5М02) = 7.5 /75 = 0.1 моль.

Реакция сгорания глицина выражается уравнением:

4С2Н5Ы02 + 902 -► 8С02 + 2Ы2 + ЮН20.

Сжигание 0.1 моль глицина потребует 0.1 • 9 / 4 = 0.225 моль кислоро­ да. Такое количество 0 2 образуется в реакции

2А ёШ 3 — — > 2А§ + 2 Ш 2Т + 0 2Т

при разложении 0.225 • 2 = 0.45 моль, или 0.45 • 170 = 76.5 г А§Ж)3.

Ответ: 76.5 г А§Ж)3

7. 1) 4РеО + 0 2 2Ре20 3;

2) ЗРеО + 10НЖ)3 —> ЗРе(Ж)3)3 + 5Н20 + N01 (возможно восста­ новление азотной кислоты до Ж )2, И2 или И20);

6 ) 4Ее(Ш 3)з — — > 2 Ее20 3 + 12Ы02Т + 302|.

Ответ: А - Ее20з, В - Ее(ЕЮз)з.

8.1) 5СН3СН2СН2ОН + 4КМп04+ 6Н28 0 4 -> 5С2Н5СООН + 4Мп804 + + 2К28 0 4 + 11Н20;

ОН

2)С2Н5СООН+ СН3- <^Н—СН3

о-сн2сн2сн3

4)СН3СН2СН2ОН + СиО — — > С2Н5СНО + Си + Н20;

1)С2Н5МеХ (Х-галоген)

6)С2Н5-(!:Н -С 2Н5 + НСООН^—н с - с ^ /С2Н5 +Н20. ''О -С Н

V'С2ин5

Ответ: А - СН3СН2СН2ОН, В - С2Н5СООН, С - С2Н5СООСН(СН3)2,

Б - С2Н5СООСН2СН2СН3, Е - С2Н5СНО, Г - С2Н5СН(ОН)С2Н5,

С-НСООСН(С2Н5)2.

9.В результате прокаливания смеси ацетата натрия с избытком гид ксида натрия

выделяется метан в количестве

у(СН4) = у(СН3СО(Жа) = 20.5 / 82 = 0.25 моль.

По условию количество газовой смеси, содержащей метан и хлор, со­ ставляет:

КТ ~ 8.314 -298

значит,

у(С12) = 1 - 0.25 = 0.75 моль (избыток).

При освещении газовой смеси образуется трихлорметан в количестве (по условию) 0.1 моль:

СН4 + ЗС12 —свет > СНС13 + ЗНС1.

Выход реакции хлорирования

г) = у(практ) / у(теор) = 0.1 / 0.25 = 0.4 (или 40%).