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

т(газ. смеси) = 0.25 • 18.8 = 4.7 = 16* + (К3 + \)у г. Выразим массу исходной смеси эфиров:

т(исх.смеси эфиров) = М(х +у) = 0.25 М= 22 г,

откуда М = 88 г/моль. Поскольку К1 = 15, то из общей формулы первого изомера находим К2 = 29 (это этил С2Н5). Тогда К3 = 29 и К4 = 15.

Таким образом, исходные изомеры следующие:

чо—сн3

Решив систему уравнений

(х +у = 0.25;

[16* + 30у = 4.7,

находим х = 0.2 моль и у = 0.05 моль. Твердый остаток после прокалива­ ния содержит 0.25 моль № 2С 03 и 0.75 - 0.5 = 0.25 моль №ОН.

Ответ: 0.2 моль этилацетата и 0.05 моль метилпропионата; 0.25 моль № 2С 0 3 и 0.25 моль №ОН.

Филиал химического факультета МГУ в Баку Вариант Баку-2010-1

3.Запишем полезные формулы:

молярная концентрация: с = V / V (объем V выражен в л); количество вещества: V = V • р • со / М (объем V в мл).

Используя обе формулы, можно определить молярную концентрацию Уксусной кислоты:

с = р *со *1000/М = 1.02 *0.16 • 1000/60 = 2.72 моль/л.

Ответ: 2.72 моль/л.

Ответ: С3Н6 (пропен, циклопропан).

смещает равновесие а) вправо; б) влево; в случае в) изменение давления не влияет на положение равновесия.

9.Рассчитаем количество вещества смеси и жидкого брома:

у(смеси) = V/ Ут= 0.336 / 22.4 = 0.015 моль;

у(Вг2) = V' р /М = 1.28 • 3.14 / 160 = 0.025 моль.

Обозначим количество пропена в смеси за х моль, количество бутина - за^ моль.

Запишем уравнения реакций с бромом:

СН2=СН-СН3 + Вг2 -► СН2Вг-СНВг-СН3;

С2Н5-С=СН + 2 В г 2 -► С2Н5-СВг2-СНВг2;

У

Составим систему уравнений с двумя неизвестными:

х+у = 0.015;

х+ 2у = 0.025,

решение которой дает: х = 0.005 моль; у = 0.01 моль.

С аммиачным раствором оксида меди (I) реагирует только бутин-1:

С2Н5С=СН + [Си(Ш 3)2]ОН -> С2Н5С=ССи^ + 2 Ш 3 + Н20.

За счет поглощения бутина раствором объем газовой смеси умень­ шится в

п = У(смеси) / К(С3Н6) = у(смеси) / у(С3Н6) = 0.015 / 0.005 = 3 раза.

Ответ: объем газовой смеси уменьшится в 3 раза.

10.Рассчитаем количество соли в полученном растворе:

у(соли) = V - с = 0.2 • 1.5 = 0.3 моль.

Поскольку азотная кислота - одноосновная, независимо от валентно­ сти металла у(металла) = у (соли). Отсюда молярная масса металла:

М(металла) = т / V = 32.4 / 0.3 = 108 г/моль;

неизвестный металл - серебро А§. Уравнения реакций:

А§ + 2НЖ)3(конц) —►А§Ж)3 + N 0 ^ + Н20;

2 А § + 2 Н 28 0 4 (к о н ц ) —►А & 8О 4 + § 0 2Т + 2 Н 20 .

Ответ: серебро А§.

Вариант Баку-2010-2

1. По определению, /)р2(газа) = М(газа) / М(Р2), поэтому

М(газа) = 38 • 1.21 = 46 г/моль.

Плотность газа по азоту

2(газа)= 4 6 /2 8 = 1.643.

Ответ: Дм2(газа) равна 1.643.

2. Степень окисления марганца в перманганате калия КМПО4 равна +7, его массовая доля:

оо(Мп) = 55 / 158 = 0.3481 (или 34.81%).

3.Запишем полезные формулы:

молярная концентрация с = V / V (объем V выражен в л),

Используя обе формулы, можно определить молярную концентрацию муравьиной кислоты:

с = р *со *1000/М = 1.042 0.181000/46 = 4.08 моль/л.

Ответ: 4.08 моль/л.

4.СиС1 + ЗТЧНз + Н20 -> [Си(Ш 3)2]ОН + ТЧН4С1; 2Сг(ОН)3 + ЗС12 + 10NаОН -> 2Nа2СЮ4 + 6ШС\ + 8Н20.

5.Используя уравнение Клапейрона-Менделеевар У=у ЯТ = тКТ/ М , рассчитаем молярную массу газа:

М= тКТ/ рУ= 59.6 • 8.314 • 293 / (112 • 24) = 54 г/моль.

Такую молярную массу имеет С4Н6 (бутин-1, бутин-2, бутадиен-1,3,

Ответ: С4Н6 (бутин-1, бутин-2, бутадиен-1,3, бутадиен-1,2, циклобутен и

др)-

6 .1) 2А1 + 2№ОН + 6Н20 -+ 2№[А1(ОН)4] + ЗН2|;

2)А1 + 4 Ш 0 3(разб) ->■ А1(Ш 3)3 + N01 + 2Н20;

3)Ыа[А1(ОН)4] + С02 — ИаНС03 + А1(ОН)34;

4)А1(И03)3 + ЗЫН3 + ЗН20 -> А1(ОН)34 + З Ш 4Ш 3;

5)Ш[А1(ОН)4] + 4НЖ ) 3 — А1(Ж>3)з + ИаИОз + 4Н20;

6 ) А1(Ж>3)3 + 4ИаОН — Ыа[А1(ОН)4] + ЗNаN03.

9.Рассчитаем количество вещества смеси и жидкого брома:

у(смеси) = V / Ут = 3.36 / 22.4 = 0.15 моль;

у(Вг2) = У р / М= 10.2 *3.14 / 160 = 0.02 моль.

Пусть необходимо добавить к раствору х г кристаллогидрата. Масса полученного раствора будет равна (103 + х) г, а масса соли в полученном растворе составит:

т(М ^804) = 5.15 + 120л:/246 = 5.15 + 0.488л: г.

По условию задачи в новом растворе

Решив полученное уравнение, находим х = 13.27 г.

Ответ: 13.27 г кристаллогидрата.

4. 1) СиО + С — —°' + Си + СО|;

2)Си + 2 Н 28 0 4( ко н ц ) —-—> Си804 + 8 0 21 + 2Н20;

3)Си804 + 2ШОЯ -> Си(ОН)2| + Nа28 0 4;

4)СНзСНО + 2Си(ОН)2 — ?—> СН3СООН + Си20 | + 2Н20.

Ответ: Х1 —Си; Х2 —Си804; Х3 —Си(ОН)2; Х4 и Х5 —СН3СООН и Си20.

5. 1) СаС2 + 2Н20 -> С2Н2| + Са(ОН)2;

2)ЗС2Н2 — — » С6Н6 (тримеризация ацетилена);

3)С6Н6 + Н Ж >3 ——-5-— ■> С6Н5->Ю2 + Н20 (нитрование бензола нитрующей смесью);

4)С6Н5- № ) 2 + 32п + 7НС1 -> С6Н5- Ш 3С1 + 32пС12 + 2Н20.

Ответ: А - С2Н2; В - С6Н6; С - С6Н5- Ш 2; В - С6Н5^ Н 3С1.

6 . Из условия задачи рассчитаем количества веществ Н28 и КОН:

Судя по соотношению количеств веществ, при пропускании 8 0 2 в раствор щелочи будут образовываться и кислая, и средняя соли:

КОН + 8 0 2 -> КН803;

х х х

2КОН + 80; -> К28 0 3.

2у у У

Получаем систему уравнений:

Г*+ 2у = 0.25;

|* + у = 0.15,

решение которой дает: х = 0.05 моль, у = 0.1 моль. Массы солей в растворе:

т(К Н 803) = 120 • 0.05 = 6.0 г;

т(К 28 0 3) = 158 • 0.1 = 15.8 г.

Рассчитаем массу раствора:

т= т{исх) + /и(802) + т(Н 20) = 50.4 • 1.21 + 0.15 - 64 + 0.15 - 18 = 73.28 г. Массовые доли солей в растворе:

со(КН803) = 6.0 / 73.28 = 0.082 (или 8.2%),

со(К28 0 3) = 15.8 / 73.28 = 0.216 (или 21.6%).

При обработке избытком гидроксида кальция протекают реакции:

КН803 + Са(ОН)2 -> Са803| + КОН + Н20; К28 0 3 + Са(ОН)2 -> Са803| + 2КОН.

Масса осадка Са803:

т(С а803) = 120 • (0.05 + 0.1) = 18 г.

Ответ: 8.2% КН803, 21.6 % К28 0 3; 18 г Са803.

Газ, не растворимый в растворе щелочи, - это азот; его количество

у(1Ч2) = 2.24 / 22.4 = 0.1 моль = 0.5* моль,

°ткуда х = 0.2 моль. Подставляя это значение в (1), получаем ■У320.167 моль.

Масса исходной смеси:

т(исх.смеси) = 0.2 • 31 + 0.167 • 46 = 6.2 + 7.68 = 13.88 г. Массовая доля метиламина в смеси:

Вариант ПО-2010-2

1. К20 + С 02 -► К2С 03

2. а) ЗИа280з + 2КМп04 + Н20 ->■ ЗИа28 0 4 + 2Мп02| + 2К0Н;

б) ЗР + 5 Ш 0 3(конц) + 2Н20 — ЗН3Р 04 + 5Ж) |.

3. Рассчитаем массу имеющегося раствора и массу сульфата натрия в нем:

т = У - р = 100 • 1.07 = 107 г, т(Н а2804) = 107 • 0.05 = 5.35 г.

Пусть необходимо добавить к раствору х г кристаллогидрата. Масса полученного раствора будет равна (107 + х) г, а масса соли в полученном растворе составит:

т(И а28 0 4) = 5.35 + 142х / 322 = 5.35 + 0.44* г. По условию задачи, в новом растворе

5.35 + 0.44л:

со(Ма28 0 4) = ---------------- =0.16. 107 + х

Решив полученное уравнение, находим х = 42.0 г.

Ответ: 42.0 г кристаллогидрата.

4.1) А% + 2 Ш 0 3(конц) -> А§Ж)з + Ш 2| + Н20;

2)2АёШ 3 + 2№ОН -> А§20 | + гИаИОз + Н20;

3)А820 + 4 Ш 3 + Н20 -> 2[А§(ТЧН3)2]ОН;

4)С2Н5СНО + 2[А8(Ш 3)2]ОН — — ►СгНзСООЫН, + 2А8| + ЗШ 3+ Н20.

Ответ: X! - А8Ж>3; Х2 - А820; Х3 - [А8(НН3)2]ОН; Х4 и Х5 - С2Н5СООШ 4 и А8.

3)СН3СН2ОН + НВг -► СН3СН2Вг + Н20;

4)2СН3СН2Вг + 2Иа -» СН3СН2СН2СН3 + 2ИаВг.

Ответ: А - СН3СНО; В - СН3СН2ОН; С - СН3СН2Вг; Б - С4НШ

6. Из условия задачи, рассчитаем количества веществ Н28 и ИаОН:

у(Н28) = 4.48 / 22.4 = 0.2 моль,