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

______ Олимпиада «Покори Воробьевы горы!»

2)СН=СН + [Аё(РЩз)2]0Н -> АёС=САё4 + 4ИН3Т + 2Н20;

3)СН3-СНВг2 + 2КОН(водн.) -► СН3СНО + 2КВг + Н20;

4)СНзСНО + 2[Аё(Т4Нз)2]0Н -> СН3СООШ 4+ 2А§1 + ЗИН3Т +

+Н20 .

Ответ: А - СН=СН, В - СН3СНО, X - КОЩспирт. р-р), V - КОН(водн), 2 - [ А ё(Ш 3)2]ОН.

4. Рассчитаем количество вещества газовой смеси:

рУ 101.3-4.89

V = ---- = --------------- = 0.2 моль. КТ 8.31-298

Исходя из условия задачи, количество вещества пропана:

у(С3Н8) = 0.2 • 0.75 = 0.15 моль,

следовательно, количество вещества неизвестного газа (обозначим его через X)

у(Х) = 0.2-0.15 = 0.05 моль.

Выразим массу газовой смеси:

го(смеси) = 9.3 = го(С3Н8) + т(Х) = 0.15 • 44 + 0.05 • Л/(Х),

откуда

М Х ) = 9.3-0.14-44 = 54 г/моль. 0.05

Газ с молярной массой 54 г/моль, реагирующий с аммиачным раство­ ром оксида серебра - бутин-1.

СНз-СНН>СН + [А§(ТМНз)2]ОН -> СНз-СНН>САё 1 + 2 Ш 3Т + Н20 .

Масса выпавшего осадка С4Н5А§:

/и(С4Н5Аё) = 0.05 • 161 = 8.05 г.

Ответ'. 8.05 г С4Н5А§.

5. а) Сг + 2НС1 -► СгС12 + Н2|;

СгС12 + а д + 2Н20 ->Сг(ОН)24 + 2ИН4С1.

б) Сг+ 4НЫ03 ->Сг(НОз)з + N01 + 2Н20;

Решения заданий очного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!» 75

4С г(Ш 3)з — — > 2Сг20 3 + 12Ш 2Т + 3 0 2Т в) 4Сг + 3 0 2 -----^ 2Сг20 3;

Сг20 3 + 6К0Н + ЗН20 - » 2К3[Сг(ОН)6].

Ответ: X - СгС12; V - Сг(Ы0 3)3; Ъ - Сг20 3

Вариант 4

2)ЗСН3-СН=СН2 + 2КМп04 + 4Н20 -> ЗСН3-СНОН-СН2ОН +

+2Мп0 24 + 2К0Н;

3) СН3-СНВг-СН2Вг + 2К0Н С2Н5°Н > СН3-О С Н + 2КВг +

+ 2Н20;

4)5СН3-О С Н + 8КМп04 + 12Н28 0 4 -► 5СН3СООН + 8Мп804 +

+5С021 + 4К2804 + 12Н20.

Ответ: А - СН3-СН=СН2, В - СН3-О С Н , X - М§, V - КОЩспирт. раствор), Ъ - КМп04.

4. Рассчитаем количество вещества газовой смеси:

Исходя из условия задачи, количество вещества этана:

у(С2Н6) = 0.3 • 0.6 = 0.18 моль,

следовательно, количество вещества неизвестного газа (обозначим его через X)

у(Х) = 0.3 -0.18 = 0.12 моль.

Выразим массу газовой смеси:

т(смеси) = 10.2 = т(С2Н6) + т(Х) = 0.18 • 30 + 0.12 • М(Х),

откуда

76____________________________ Олимпиада «Покори Воробьевы горы!»

10 .2 -0 .1 8 -3 0

М Х ) = ------------------ = 40 г/моль.

0.12

Газ с молярной массой 40 г/моль, реагирующий с аммиачным раство­ ром оксида серебра - пропин.

СНз-С=СН + [А§(МНз)2]ОН -> СН3-О С А § 1 + 2РЩ3Т + Н20. Масса выпавшего осадка С3Н3А§:

т(С 3Н3Аё) = 0.12 • 147 = 17.64 г.

Ответ: 17.64 г С3Н3А§.

5.а) Ре + 2НС1 -» РеС12 + Н2Т;

РеС12 + 2КОН -» Ре(ОН)21 + 2КС1;

б) Ре + 4ГОТОз -> Ре(ЫОз)з + ИОТ + 2Н20;

Ре(Ы03)з + ЗКОН -> Ре(ОН)31 + ЗКЖ>3;

в) Ре + Н2804 -> Ре804 + Н2Т;

Ре804 + 6КСИ -> К4[Ре(СН)6] + К2804.

Ответ: X - РеС12; V - Ре(Ж)3)3; Ъ - Ре804.

Вариант 5

1. При нормальных условиях хлор и бромоводород - газы, а бром -

3)ангидрид уксусной кислоты: (СН3СО)20 + Н20 -> 2СН3СООН;

4)хлорангидрид уксусной кислоты:

СН3СОС1 + Н20 ->• СН3СООН + НС1. и*

3. 1) СНз-СООН + С2Н5ОН СН3-СООС2Н5 + Н20;

2)2Н20 + 2Иа -> 2№ОН + Н2Т;

3)СНз-СООН + С12 Ркр > СН2С1-СООН + НС1;

4)2КМп04 + 16НС1 -» 5С12Т + 2МпС12 + 2КС1 + 8Н20.

Ответ: А - Н20, В - НС1.

4. Рассчитаем количество вещества смеси этана и ацетилена:

8-96 л „

V = ------= 0.4 моль. 22.4

Пусть у(С2Н6) = х моль, тогда у(С2Н2) = (0.4 - х ) моль.

Решения заданий очного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!» 77

Количества атомов углерода и атомов водорода в смеси равны соот­ ветственно:

ЩС) = (2х + 2 • (0.4 - *))• Аа = 0.8 • ЛГА; ЛГ(Н) = (бх + 2 • (0.4 - *)) • Аа = (4х + 0.8) • Аа .

По условию задачи

А(н )_ (4 х + 0.8)-Аа

откуда х = 0 .1.

Таким образом, у(С2Н6) = 0.1 моль, у(С2Н2) = 0.3 моль. С2Н2 + 2[А8(ЫНз)2]ОН С2А&4 + 4 Ш 3Т+ 2Н20.

Масса выпавшего осадка равна:

/я(С2А§2) = 0.3 • 240 = 72 г.

Ответ\12 г С2А§2.

5.а) Ре804 + Ъп -> 2п804 + Ре;

Ре + 6 Ш 0 3 -> Ре(Ы03)3 + З Ш 2Т + ЗН20;

б) 4Ре304 —^ 2Ре20 3 + 4802| + 0 2|;

Ре20 3 + 6 Ш 0 3 -> 2Ре(Ж)3)3 + ЗН20;

в) Ре304 + Иа23 -» Иа2304 + Ре8 |;

Ответ: а) X - Ре; б) X - Ре20 3; в) X - РеЗ.

Вариант 6

1. При нормальных условиях аммиак и сероводород - газы, а вода - жидкость. Следовательно, у(ИНз) = у(Н28 ) « у(Н20).

2.1) алкен: СН2=СН2 + Вг2 -> СН2Вг-СН2Вг;

2)алкин: СН=СН + 2Вг2 -+ СНВг2-СН 2Вг2; ОН

3.1) СН3СО(Жа + НС1 -*• СН3СООН + ЫаС1;

2)2СН3СООН + Ыа2С 03 -► 2СН3СООКа + СОг! + Н20.

3) 2ЫаС1 + 2Н20 эле1С1родиз > 2№ОН + С\2\ + Н2|;

Ответ: А - СН3СООН, В - №С1.

4. Рассчитаем количество вещества смеси этана и ацетилена:

22.4

Пусть \'(С2Н6) = х моль, тогда у(С2Н2) = (0.4 - х) моль.

Количества атомов углерода и атомов водорода в смеси равны соот­ ветственно:

ЛГ(С)= (2* + 2 -(0 .4 -х))-#А = 0 .8 -# а ; А(Н) = (бх + 2 -(0 .4 -х))-^д = (4х + 0.8)-АА.

По условию задачи

откуда х = 0 .1.

Таким образом, у(С2Н6) = 0.1 моль, у(С2Н2) = 0.3 моль. С2Н2 + 2[А ё(Ш 3)2]ОН -> С2А§21 + 4ЫН3Т + 2Н20.

Масса выпавшего осадка равна:

т(С2А&) = 0.3 • 240 = 72 г.

Ответ\12 г С2А§2.

5.а) Си804 + Ре -> Ре804 + Си;

Си + 4 Ш 0 3 -> Си(Ш 3)2 + 2 Ш 2Т + 2Н20;

б) 2Си804 2СиО + 2802| + 0 2\;

СиО + 2НЫ03 -> С и(Ш 3)2 + Н20;

в) Си804 + К28 -► Си8 ^ + К28 0 4; Си8 + 10Н№ )3 -> Си(]ч103)2 + 8140^ + Н28 0 4 + 4Н20.

Ответ: а) X —Си; б) X —СиО; в) X —Си8 .

Решения заданий очного тура 2009

Вариант 1

1.А120 3 + 6НС1 —» 2А1С13 + ЗН20 (растворение в кислотах); А120 3 + 2ЫаОН + ЗН20 —» 2Ка[А1(ОН)4] (растворение в щелочах).

2.Рассчитаем среднюю молярную массу газовой смеси:

Решения заданий очного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!» 7 9

М = М ху х+ Л/2ср2 = 28 • 0.3 + 28 • 0.7 = 8.4+ 19.6 = 28 г/моль. Плотность смеси:

р = т /У =М / У т = 2Ъ/ 22.4 = 1.25 г/л.

Ответ: 1.25 г/л.

3.Уксусная кислота - слабый электролит

V = 6 .1• 1022 / 6.02-1023 = 0.1013 моль. Составим уравнение

(0.1 - х ) + 2х = 0.1013,

решив которое, получаем х = 0.0013. Степень диссоциации кислоты:

а = с (дис) / с(исх) = 0.0013 / 0.1 = 0.013 (или 1.3%)

Ответ: 1.3%.

4.1) ЗС2Н2 — — > С6Н6 (тримеризация ацетилена);

2) нитрование бензола нитрующей смесью:

Ы0 2

3)восстановление нитробензола в кислой среде:

[Н3С1

| + ЗРеС12 + 2Н20;

4)получение анилина из его соли:

ды:

Решения заданий очного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!» § \

т = т{исх) + /и(802) + т{Н20) = 53 • 1.18 + 0.2 • 64 + 0.2 • 18 = 78.94 г.

Массовые доли солей:

ю(ЫаН803) = 15.6 / 78.94 = 0.198 (или 19.8%), ю(Ыа280з) = 6.3 / 78.94 = 0.08 (или 8.0%).

При обработке раствора избытком гидроксида бария протекают реак­

/я(Ва803) = 217 - (0.15 + 0.05) = 43.4 г.

Ответ: ю(КаН803) = 19.8%, ю(Ка28 0 3) = 8.0%, т(В а803) = 43.4 г.

7. Пусть углеводород - СхНу. При действии на него избытка бромной

откуда 2 = 118, т.е. 12х + у = 118. Методом подбора находим х = 9, у = 10; углеводород - С9Ню.

Из всех веществ состава С9Ню условию задачи удовлетворяет только НС=СН-СН3

Уравнения проведенных реакций:

С6Н5-СН=СН-СН3 + Вг2 -► С6Н5-СНВг-СНВг-СН3; 5С6Н5-СН=СН-СН3 + 8КМп04 + 12Н2804 5С6Н5СООН +

+ 5СН3СООН + 4К2804 + 8Мп804 + 12Н20. Уравнение реакции гидратации:

Ответ: X - С6Н5-СН=СН-СН3.

1.2п(ОН)2 + 2НС1 —►2пС12 + 2Н20 (растворение в кислотах); 2п(ОН)2 + 2ШОЯ Ма2[2п(ОН)4] (растворение в щелочах).

2.Рассчитаем среднюю молярную массу газовой смеси:

М= Мхфх + Л/2ф2 = 30 • 0.2 + 30 • 0.8 = 6 + 24 = 30 г/моль.

Плотность смеси:

р = т / У = М / Ут = 30/22.4= 1.34 г/л.

Ответ: 1.34 г/л.

3. Фтороводородная кислота - слабый электролит

НР «=* Н+ + Г .

В 1.55 л 0.1 М раствора фтороводородной кислоты содержится 0.155 моль НР. Пусть х - число моль диссоциированных молекул кисло­ ты. Тогда 2х - число моль образовавшихся ионов. По условию количест­ во непродиссоиированных молекул и ионов составляет:

Ответ: А - СН3СН2СН2Вг, В - СН3СН=СН2, С - СН3СНВг-СН2Вг,

Б- СН3С=СН, Е - СН3СОСН3.

5.1) Сг + 2НС1 -*■ СгС12 + Н2|;

2) СгС12 + 2ИаОН -*• Сг(ОН)2| + 2ИаС1;

3)Сг(ОН)2 + 4Н28 0 4(конц) -» Сг2(804)3 + 8 0 2| + 6Н20;

4)Сг2(804)3 + ЗВаС12 — ЗВа804| + 2СгС13;

5)СгС13 + З Ш 3 + ЗН20 — Сг(ОН)3| + З Ш 4С1;