Ключи к олимпиадным заданиям отборочного этапа

Ключи к олимпиадным заданиям отборочного этапа
Межрегиональной химической олимпиады школьников имени академика П.Д. Саркисова
11 класс
Вариант № 11-1-13
№1
а) В электронной системе (атоме) не должно быть двух электронов с одинаковым набором
четырёх квантовых чисел.
б) ССl4 sp3-гибридизация
CO2
sp-гибридизация
O
в) Н2О
C
O
sp3-гибридизация
H
O
o28'
H
Модель – тетраэдр, геометрия молекулы – уголковая, с тупым углом.
№2
-22
M(SОx) = 1,06·10
-1
г · 6,02·10 моль = 64 г/моль
32 + 16х = 64
х = 2, следовательно SO2
Возможные реакции:
SO2 + NaOH = NaHSO3
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
pV = ν(SO2)·RT
23
ν ( SO2 ) =
pV
33,5·50,0
=
= 0,624 моль
RT 8,31·(273 + 50)
ν ( NaOH ) =
714·1,05·0,05
= 0,937 моль
40
Из мольного соотношения NaOH : SO2 следует, что образуются обе соли. Пусть получено х
моль NaHSO3 и у моль Na2SO3.
По уравнениям:
⎧ х = 0,311
⎨
⎩ у = 0,313
⎧ х + у = ν ( SO2 ) = 0,624
⎨
x + 2 y = 0,937
⎩
Во второй реакции получено 0,313 моль воды.
ν ( H 2O ) =
714 ⋅ 1,05 ⋅ 0,95
+ 0,313 = 39,9 моль
18
В полученном растворе находятся:
0,311 моль NaHSO3, 0,313 моль Na2SO3 и 39,9 моль Н2О.
№3
100 г вещества содержат:
52,2 г С
13,0 г Н
34,8 г О
: 12
:1
: 16
4,35 С
13 Н
2,175 О
Переходим на 1 (О):
4,35/2,175 = 2 С
13/2,175 = 6 Н
Î С2Н6О
1 О
Реагирует со щелочными металлами, следовательно это C2H5OH.
Синтез этанола из СаСО3:
800 С
СаСО3 ⎯⎯ ⎯⎯→ СaO + CO2 ;
o
1000 С
⎯⎯ ⎯⎯→
CO2 + 2Mg
t
⎯
⎯→
C + 2MgO
o
CaO + 3C
CaC2 + CO
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
t, Ni
C2H2 + 2H2 ⎯⎯⎯→ C2H6
hν
⎯→ C H Br + HBr
C2H6 + Br2 ⎯⎯
2 5
H 2O
⎯→ C H OH + KBr
C2H5Br + KOH ⎯⎯ ⎯
2 5
или
O
HgSO4, H +
⎯→ CH3 C
С2Н2 + H2O ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯
H
+
→
восстановление альдегида до спирта
№4
а) 2P + 3Mg
t
⎯
⎯→
Mg3P2
Mg3P2 + 6HCl → 3MgCl2 + 2PH3
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
P2O5 + Ca(OH)2 + H2O → Ca(H2PO4)2
б) Fe2O3 + Fe + 6HCl → 3FeCl2 + 3H2O
без _ доступа _ кислорода
FeCl2 + 2NaOH ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ Fe(OH)2 + 2NaCl
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
или
2Fe(OH)2 + H2O2 → 2Fe(OH)3
сплавление
Fe(OH)3 + KOH ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ KFeO2 + 2H2O
№5
300 С, Pd
⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯→
o
н-гептан
-3
С6H5-CH3 + 4H2
+7
+3
+4
Н 2О
⎯→ C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O
C6H5-CH3 + 2KMnO4 ⎯⎯ ⎯
t
C6H5COOK(к.) + КОН(к.) ⎯⎯→ С6Н6 + K2CO3
t , FeCl3
⎯→ C H Cl + HCl
C6H6 + Cl2 ⎯⎯ ⎯ ⎯
6 5
p, t
C6H5Cl + 2KOH ⎯⎯⎯→ C6H5OK + KCl + H2O
C6H5OK + HCl → C6H5OH + KCl
или кумольный метод получения фенола:
OH
С6H5OH + 3Br2
Н 2О
⎯⎯ ⎯
⎯→
Br
Br
+ 3HBr
Br
№6
RCOOCH3 + NaOH
Н 2О
⎯⎯ ⎯
⎯→ RCOONa
1 моль
+ CH3OH
0,85 моль
RCOONa + H+ → RCOOH + Na+
0,85 моль
0,85·0,65 =
= 0,5525 моль
Н+
RCOOH + C2H5OH ⎯⎯⎯→ RCOOC2H5 + H2O
0,5525 моль
0,5525·0,76 =
= 0,420 моль
R = CnH2n+1
M(RCOOCH3) = 14n + 1 + 44 + 15 = 14n + 60 г/моль
M(RCOOC2H5) = 14n + 74 г/моль
14n + 60
= 2,094
(14n + 74) ⋅ 0,420
14n + 60 = 12,3n + 65,1
1,7n = 5,1
n = 3. Эфиры образованы бутановой кислотой.
№7
K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2↑ + H2O
х моль
2х моль
2х моль
х моль
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
y моль
2y моль
y моль
y моль
M(CO2) = 44 г/моль
M(K2CO3) = 138 г/моль
M(MgCl2) = 95 г/моль
M(KCl) = 74,5 г/моль
ν(HCl) = 250·1,05·0,100/36,5 = 0,719 моль
⎧2 х + 2 у = ν ( HCl ) = 0,719
⎨
44 x + 2 y = 15,0
⎩
22х + у = 7,50
2х + 2(7,50 – 22х) = 0,719
2х + 15,0 – 44х = 0,719
42х = 14,281
х = 0,340;
у = 0,02.
m(полученного раствора) = 250·1,05 + 138·0,34 + 0,02·24 – 15,0 = 294,9 г
ω ( KCl ) =
2 ⋅ 0,34 ⋅ 74,5
⋅100% = 17,18%
294,9
ω ( MgCl 2 ) =
0,02 ⋅ 95
⋅ 100% = 0,64%
294,9
Вариант № 11-2-13
№1
а) Электронный слой – совокупность электронов, имеющих одно и то же главное квантовое
число n. Емкость электронного слоя равна 2n2.
б) NH3 sp3-гибридизация
CH2=CH2
sp2-гибридизация
в) Наиболее полярная связь среди молекул, содержащих атомы магния и неметаллов, в той,
где имеется атом с наибольшей электроотрицательностью. Такой является молекула MgF2.
Следует отметить, что речь идет о возможных молекулах в газовой фазе, в кристаллическом
состоянии упомянутых молекул нет.
№2
СОх;
PV = νRT =
m
RT ;
M
m
PM
=ρ=
M
RT
Для газов, имеющих одинаковую плотность при одинаковой температуре:
P1M 1 P2 M 2
=
RT
RT
или
P1M 1 = P2 M 2
92,1 * M CO x = 101,3 * M C3 H 4 = 101,3 * 40
M CO x = 44
12 + 16 x = 44
x = 2 → CO2
2,80
= 0,125 моль
22,4
735 * 1,02 * 0,0200
ν NaOH =
= 0,375 моль
40
Образуется средняя соль и NaOH частично остается в растворе:
СO2
+
2NaOH
=
Na2CO3
+
H2O
0,125 моль
0,250 моль
0,125 моль
0,125 моль
ν CO =
2
В окончательном растворе:
0,125 моль Na2CO3; 0,375-0,250=0,125 моль NaOH
735 *1,02 * 0,980
и ν H 2O =
+ 0,125 = 40,9 моль
18
№3
100 г вещества содержат:
53,3 г С
15,6 г Н
31,1 г N
: 12
:1
: 14
4,44 С
15,6 Н
2,22 N
Переходим на 1 (N):
4,44/2,22 = 2 С
15,6/2,22 = 7 Н
1 N
Î С2Н7N
Реагирует с галогенводородами в мольном отношении 1:1, следовательно это C2H5NH2.
3C + CaO
1000 0 C
=
CaC2 + CO
CaC2 + 2 H 2O = Ca (OH ) 2 + C2 H 2
t
C2 H 2 + 2 H 2 = C2 H 6
Ni
или
Al
H+
Cl 2
Na
С → Al4C3 → CH 4 → CH 3Cl → C2 H 6
hν
t
hν
C2 H 6 + Br2 = C2 H 5 Br + HBr
+
C2 H 5 Br + NH 3 = C2 H 5 NH 3 Br −
C2 H 5 NH 3+ Br − + KOH = C2 H 5 Br + KBr + H 2
№4
а)
2 Na + O2 = Na2O2
Na2O2 + 2 H 2O = 2 NaOH + H 2O2
NaOH + CO2 = NaHCO3
NaHCO3 + HNO3 = NaNO3 + H 2O + CO2
б)
эл .ток
= 2 KOH + Cl + H
3Cl + 6 KOH = 5 KCl + KClO + 3H O
2 KClO = 2 KCl + 3O
2 KCl + 2 H 2O
2
2
t
2
3
2
t
3
2
MnO2
KCl( к ) + H 2 SO4 ( конц ) = HCl ↑ + KHSO4
№5
Дрожжи
C6 H12O6
=
2C2 H 5OH + 2CO2
5C2 H 5OH + 4 KMnO4 + 6 H 2 SO4 = 5CH 3COOH + 4 MnSO4 + 2 K 2 SO4 + 11H 2O
УФ
CH 3COOH + Cl2 = ClCH 2COOH + HCl
ClCH 2COOH + 2 NH 3 = NH 2CH 2COOH + NH 4Cl
t
NH 2CH 2COOH = CO2 + CH 3 NH 2
C 6 H 5OH + NaOH = C6 H 5ONa + H 2O
№6
x моль
x моль
C n H 2 n +1COOH + NaOH = Cn H 2 n +1COONa + H 2O
y моль
y моль
234 * 1,07 * 0,060
= 0,376 моль
x + y = ν NaOH =
40
2O
⎯
→ не реагирует
C n H 2 n +1COOH + Br2 ⎯H⎯
С6 H 5OH + 3Br2 = C6 H 2 Br3OH + 3HBr
x моль
x моль
41,8
ν C 6 H 5OH = ν C6 H 2 Br3OH = x =
= 0,126 моль
331
y = 0,376 - 0,126 = 0,250 моль
M C 6 H 5 OH = 94 г/моль
M C n H 2 n+1COOH = 12n + 2n + 1 + 45 = 14n + 46
mC n H 2 n+1COOH = 26,75 − 0,126 * 94 = 14,91 г
M C n H 2 n+1COOH =
14,91
= 60 г/моль
0,250
14n + 46 = 60
n =1
CH 3COOH
№7
mSO3 в олеуме = 25,0 *1,90 * 0,200 = 9,50 г
m H 2 SO4 в олеуме = 25,0 *1,90 * 0,800 = 38,0 г
SO3 + H 2O = H 2 SO4
80
98
9,5
x
x = 11,6 г
m100% H 2 SO4 из олеума = 38,0 + 11,6 = 49,6 г
132,5 * 0,960 * 0,100
= 0,748 моль
17
49,6
ν H 2 SO4 =
= 0,506 моль
98
NH 3 + H 2 SO4 = NH 4 HSO4
ν NH =
3
x моль x моль x моль
2NH 3 + H 2 SO4 = ( NH 4 ) 2 SO4
2 y моль y моль y моль
⎧⎪x + y = ν H 2 SO4 = 0,506
⎨
⎪⎩ x + 2 y = ν NH 3 = 0,748
x = 0,264
y = 0,242
M NH 4 HSO4 = 115 г/моль
M ( NH 4 ) 2 SO4 = 132 г/моль
mполученного раствора = m олеума + m р - ра NH 3 = 25,0 *1,90 + 132,5 * 0,960 = 47,5 + 127,2 = 174,7 г
ωNH
4 HSO 4
ω( NH
4 )2
115 * 0,264
*100 = 17,4%
174,7
132 * 0,242
=
*100 = 18,3%
174,7
=
SO4
Вариант № 11-3-13
№1
а) Электронная орбиталь – совокупность электронов, обладающих одним и тем же
магнитным квантовым числом. На орбитали может быть максимум два электрона и обязательно с
противоположными спинами.
б) СHCl3
sp3-гибридизация
HC ≡ C - CH 3
sp
sp sp 3 − гибридизация
в) Фторацетатный анион сильнее гидратирован, чем ацетатный, поэтому равновесие
диссоциации FCH2COOH более смещено вправо, чем равновесие диссоциации CH3COOH. То есть
фторуксусная кислота сильнее уксусной. Другой вариант объяснения связан с сильным
отрицательным индуктивным эффектом атома F.
№2
SO x ;
32
= 0,400
32 + 16x
x = 3 → SO 3
M = 32 + 16x; ω S=
32 = 6,4x + 12,8;
100 * 35,5
= 1,30 моль
8,31 * (273 + 55)
867 * 1,05 * 0,050
=
= 1,14 моль
40
NaOH
NaHSO 4
+
=
PV = ν SO 3 RT; ν SO 3 =
ν NaOH
SO3
1,14 моль
SO3
1,14 моль
+
1,14 моль
H 2O
(1,30 − 1,14) = 0,16 моль
=
0,16 моль
В полученном растворе :
1,14 моль NaHSO 4 ;
0,16 моль H 2 SO 4 и
H 2 SO4
0,16 моль
νH
2O
867 * 1,05 * 0,95
− 0,16 = 47,9 моль
18
=
№3
o
н - C7 H16
300 C
=
C6 H 5CH 3 + 4 H 2
Pd
толуол
Синтез:
t
4Al + 3C = Al4C3
Al4C3 + 12 HCl = 3CH 4 + 4 AlCl3
hν
CH 4 + Br2 = CH 3 Br + HBr
3C + CaO
1000 o C
=
CaC2 + CO
CaC2 + 2 H 2O = Ca (OH ) 2 + C2 H 2
600 o C
3C2 H 2
=
C6 H 6
C ( акт )
CH 3 Br + C6 H 6
t
= C H CH
6
5
3
+ HBr
FeBr3
№4
а)
CaCO3
800 o C
=
CaO + CO2
o
1000 C
= 2CO
2CO + O = 2CO
CO + 2 Mg = C + 2 MgO
CO2 + C
t
2
2
t
2
б)
FeO + 2 HCl
без доступа O 2
=
FeCl2 + H 2O
2 FeCl2 + Cl2 = 2 FeCl3
H+
2 FeCl3 + Fe = 3FeCl2
FeCl2 + 2 KOH
без доступа O 2
=
Fe(OH ) 2 ↓ +2 KCl
№5
С2 H 4 + HBr = C2 H 5 Br
C2 H 5 Br + KOH
H 2O
= C H OH + KBr
2
5
−1
+3
3CH 3 C H 2OH + 2 K 2Cr2O7 + 8H 2SO4 = 3CH 3 C OOH + 2Cr2 ( SO4 )3 + 2 K 2 SO4 + 11H 2O
УФ
CH 3COOH + Cl2 = ClCH 2COOH + HCl
H+
ClCH 2COOH + CH 3OH = ClCH 2COOCH 3 + H 2O
№6
СH3COOH
х моль
CnH2n+1OH
y моль
СH3COOH + Na = CH3COONa + 1/2H2
x моль
x/2 моль
CnH2n+1OH + Na = CnH2n+1ONa + 1/2H2
y моль
y/2 моль
x y
3,64
+ =ν H2 =
= 0,1625 моль
2 2
22,4
С n H 2 n +1OH + NaHCO3 → не реагирует
СH 3COOH + NaHCO3 = CH 3COONa + H 2O + CO2
x
моль
2
x 0,1625
=
= 0,065
2
2,5
x = 0,130 моль
x
моль
2
x + y = 0,325; y = 0,195 моль
m C n H 2 n+1OH = 19,5 − 0,130 * 60 = 11,7 г
11,7
= 60 г/моль
0,195
14n + 18 = 60; n = 3 → С3H 7OH
M C n H 2 n+1OH =
мол.%CH 3COOH =
0,130 * 100
= 40%
0,130 + 0,195
№7
CH 4
+
x моль
СO
y моль
2O2
t
=
2x моль
+
CO2 + 2 H 2O
x моль
1
O2
=
2
y/2 моль
t
CO 2
y моль
H2
z моль
+
1
O2
2
z/2 моль
= H 2O
⎧x + y + z = 2,0
⎪
⎨2x + y/2 + z/2 = 2,2
⎪x + y = 1,2
⎩
z = 0,8; 2(1,2 - y) + y/2 + 0,4 = 2,2
2,4 - 2y + y/2 = 1,8
1,5y = 0,6
y = 0,4
0,8 * 100
= 40%
Об. доля H 2 = Об. доля СH 4 =
2,0
M газовой смеси = 0,2 * 28 + 0,4 * 16 + 0,4 * 2 = 12,8 г/моль
D смеси по азоту =
M смеси 12,8
=
= 0,457
28
28
Вариант № 11-4-13
№1
а) Fe3+; 23 электрона; 1s22s22p63s23p63d5;
S2-;
18 электронов; 1s22s22p63s23p6;
б) N2
CH 3 − O - H
sp 3
sp 3 − гибридизация
в) H-COOH и
C2H5-COOH
+I эффект этильной группы выше, чем у атома водорода, поэтому связь ОН труднее рвется
у пропионовой кислоты и она слабее. Другое объяснение связано с тем, что пропионат ион менее
гидратирован чем формиат-ион.
M ЭН 3 = 2,83 * 10
−23
№2
* 6,02 * 10 = 17 г/моль → NH 3
23
53,5 * 55,0
= 1,25 моль
8,31 * (273 + 10)
1486 * 1,03 * 0,06
ν H 3 PO4 =
= 0,937 моль
98
H 3 PO4 + NH 3 = NH 4H 2 PO 4
PV = ν NH 3 RT ; ν NH 3 =
x моль x моль
x моль
H 3 PO4 + 2 NH 3 = ( NH 4 ) 2 HPO4
y моль 2y моль
y моль
⎧⎪x + y = ν H 3 PO4 = 0,937
⎨
⎪⎩ x + 2 y = ν NH 3 = 1,25
x = 0,624; y = 0,313
В полученном растворе:
0,624 моль NH4H2PO4; 0,313 моль (NH4)2HPO4
1486 * 1,03 * 0,94
и ν H 2O =
= 79,9 моль
18
№3
3С + CaO
1000 o C
=
CaC2 + CO
CaC2 + 2 H 2O = C2 H 2 + Ca (OH ) 2
3C2 H 2
600 o C
=
C6 H 6
C ( акт )
С6 H 6 + Cl2
t
= C H Cl + HCl
6
5
FeCl 3
P ,t
C6 H 5Cl + 2 NaOH ( изб ) = C6 H 5ONa + NaCl
C6 H 5ONa + H + = C6 H 5OH ↓ + Na +
№4
а)
2P + 3Cl 2 ( недостаток) = 2PCl3
PCl3 + Cl2 = PCl5
PCl5 + 4 H 2O = 5 HCl + H 3 PO4
H 3 PO4 + Ca (OH ) 2 = CaHPO4 + 2 H 2O
б)
4 Fe(OH ) 2 + O2 + 2 H 2O = 4 Fe(OH )3 или
2Fe(OH)2 + H 2O2 = 2 Fe(OH )3
Fe(OH )3 + KOH
сплав
= KFeO
2
+ 2 H 2O
KFeO2 + 4 HCl = KCl + FeCl3 + 2 H 2O
H+
2 FeCl3 + Fe = 3FeCl2
№5
CH 3CH 2CH 2Cl + KOH
CH 3CH 2CH 2OH
H 2O
= CH CH CH OH + KCl
3
H 2 SO4 ( конц )
=
170 o C
2
2
CH 3 − CH = CH 2 + H 2O
H+
CH 3 − CH = CH 2 + H 2O = CH 3−CHOH − CH 3
CH 3 − CHOH − CH 3 (абс) + HCl(гг = CH 3 − CHCl − CH 3 + H 2O
2CH 3 − CHCl − CH 3 + 2 Na = CH (CH 3 ) 2 − CH (CH 3 ) 2 + 2 NaCl
№6
(Cn H 2 n +1 ) 2 NH
Сn H 2 n +1 NH 2
0,125 моль
x моль
+
−
C n H 2 n +1 NH 2 + HCl = Cn H 2 n +1 NH 3 Cl
0,125 моль
0,125 моль
(Cn H 2n +1 ) 2 NH + HCl
=
+
−
(Cn H 2n +1 ) 2 N H 2 Cl
x моль
x моль
x моль
5,60
= 0,25 моль = 0,125 + x
ν аминов = ν HCl =
22,4
x = 0,125 моль
0,125 *100
мол.% С n H 2 n +1 NH 2 =
= 50,0%
0,125 + 0,125
Cn H 2 n +1 NH 2 + O2 → nCO2 + ...
0,125 моль
0,125n моль
(Cn H 2 n +1 ) 2 NH + O2 → 2nCO2 + ...
0,125 моль
0,25n моль
СO 2 + Ca (OH ) 2 = CaCO3 ↓ + H 2O
ν CO = ν CaCO =
2
3
75,0
= 0,75 моль = 0,125n + 0,25n
100
0,375n = 0,75
n=2
C 2 H 5 NH 2
и
(С 2 H 5 ) 2 NH
№7
Na 2 SO3 + H 2 SO4 = Na2 SO4 + SO2 ↑ + H 2O
x моль x моль x моль
Zn
+
H 2 SO4
=
y моль
y моль
M SO 2 = 64 г/моль
x моль
ZnSO4
y моль
M H 2 = 2 г/моль
250 *1,06 * 0,09
= 0,243 моль
98
⎧64x + 2y = 14,43
⎨
⎩x + y = ν H 2 SO4 = 0,243
νH
2 SO 4
=
64 x + 2(0,243 − x) = 14,43
62 x = 13,944
x = 0,225
y = 0,018
+
H2 ↑
y моль
m полученного раствора = 250 *1,06 − 14,43 + 28,35 + 1,17 = 280,1 г
M Na 2 SO4 = 142 г/моль
M ZnSO 4 = 161 г/моль
ωNa
2 SO 4
ωZnSO
4
0,225 * 142 *100
= 11,4%
280,1
0,018 *161 *100
=
= 1,04%
280,1
=
10 класс
Вариант № 10-1-13
0
+1
№1
-3
а) 4Р + 3КОН + 3Н2О → 3KH2PO2 + PH3
или
t
2P + 3Ca ⎯
⎯→ Ca3P2
Сa3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3
-3
+7
+5
+2
б) 5PH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5H3PO4 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O
Mn+7 + 5e- → Mn+2 8
P-3 – 8e- → P+5
5
№2
a) Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
или
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl
б) Al(OH)3 + KOH ⎯сплавление
⎯⎯⎯⎯
⎯→ KAlO2 + 2H2O
№3
a) CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
С ,Сакт. C H
3C2H2 ⎯600
⎯⎯⎯⎯⎯
⎯→ 6 6
О
, AlCl 3 C H C H + HCl
C6H6 + C2H5Cl ⎯t⎯
⎯ ⎯→ 6 5 2 5
-2
-3
+4
+3
б) C6H5-CH2-CH3 + 12KMnO4 + 18H2SO4 → 5CO2 + 6K2SO4 + 5C6H5COOH + 12MnSO4 +
+ 28H2O
C-3 – 7e- → C+4
C-2 – 5e- → C+3
5
Mn+7 + 5e- → Mn+2 12
COOH
H 2 SO 4( конц.)
C6H5COOH + HNO3(конц.) ⎯⎯
⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→
+ H2O
NO2
№4
pV = νRT
ν=
pV 75,0 ⋅ 100
=
= 3,01моль
RT 8,31 ⋅ 300
m(раствора) = 460·1 + 3,01·17 = 511,2 г
ω(NH3) = 51,2·100%/511,2 = 10,0%
m(1 л раствора) = 1000·0,960 = 960 г
m(NH3 в 1 л раствора) = 0,100·960 = 96 г
Концентрация = 96/17 = 5,65 моль/л
№5
СхНу
М(CxHy) = 12x + y г/моль
y
⎧
= 0,143
⎪
⎨ 12 x + y
⎪⎩12 x + y = 4 ⋅14 = 56
56 − 12 x
= 0,143
12 x + 56 − 12 x
56 – 12х = 8,01
х = 4; у = 8.
СH2=CH–CH2–CH3
бутен-1
СH3–CH=CH–CH3
бутен-2
метилпропен
0
5 CH3
+4
C
+2
-2
+7
+2
CH2 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5 CH3 C CH3 +
CH3
O
+ 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 17H2O
C0 – 2e- → C+2
C-2 – 6e- → C+4
5
Mn+7 + 5e- → Mn+2 8
№6
BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2↑
х моль
M(BaCO3) = 197 г/моль
х моль
MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2↑
у моль
M(MgCO3) = 84 г/моль
у моль
197 x + 84 y = 37,4
⎧
⎪
⎨ x + y = ν (CO ) = 5,96 = 0,266
2
⎪⎩
22,4
197(0,266 – у) + 84y = 37,4
52,4 – 197y + 84y = 37,4
113у = 15,0
у = 0,133;
х = 0,133
мольн .доля ( MgCO3 ) = x⋅100 = 50,0%
x+ y
№7
NH2–CH2–CH2–COOH
CH3
CH COOH
β-аминопропановая кислота
α-аминопропановая кислота
NH2
NH2–CH2–COOCH3
метиловый эфир аминоуксусной кислоты
СН3–СН2–СН2NO2
1-нитропропан
CH3
CH CH3
2-нитропропан
NO2
HCOOCH2–CH2–NH2
эфир муравьиной кислоты и аминоэтанола
Вариант № 10-2-13
№1
t
а) Si + 2Mg ⎯
⎯→ Mg2Si
Mg2Si + 2H2SO4 → 2MgSO4 + SiH4
б) SiH4 + 2KOH + H2O → K2SiO3 + 4H2
№2
С
a) BaCO3 ⎯1000
⎯ ⎯ ⎯→ BaO + CO2
О
BaO + H2O → Ba(OH)2
б) Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(CO3)2
№3
ROOR
a) CH2=CH–CH3 + HBr ⎯⎯ ⎯⎯→ CH3–CH2–CH2Br
эфир
б) 2CH3–CH2–CH2Br + 2Na ⎯⎯ ⎯
⎯→ н-C6H14 + 2NaBr
C , Pd
н-C6H14 ⎯300
⎯ ⎯ ⎯ ⎯→ C6H6 + 4H2
H 2SO 4(конц.) C H NO + H O
в) C6H6 + HNO3(конц.) ⎯⎯
2
⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ 6 5 2
O
C6H5NO2 + 3Zn + 6KOH → C6H5NH2 + 3K2ZnO2 + 2H2O
№4
pV = ν(SO2)RT
ν ( SO2 ) =
pV 40,3 ⋅ 120
=
= 1,95 моль
RT 8,31 ⋅ 298
m(раствора) = 1300·1 + 1,95·64 = 1424,8 г
ω(SO2) = 1,95·64·100%/1424,8 = 8,76%
V(раствора) = 1424,8/1,06 = 1344 мл
Концентрация = 1,95/1,344 = 1,45 моль/л
Концентрация = 96/17 = 5,65 моль/л
№5
C6H5–СnН2n+1
М = 77 + 14n + 1 г/моль
2n + 6
= 0,0943
14n + 78
2n + 6 = 1,32n + 7,36
n = 2.
C6H5–С2Н5
Есть 3 изомера – диметилбензолы.
-2
-3
+7
+3
+4
+4
, H 2O C H COOK + 4MnO + KOH + K CO + 2H O
C6H5–СH2–СН3 + 4KMnO4 ⎯t⎯
2
2
3
2
⎯⎯→ 6 5
C-3 – 7e- → C+4
C-2 – 5e- → C+3
3 1
Mn+7 + 3e- → Mn+4 12 4
№6
Zn + 2KOH → K2ZnO2 + H2
х моль
K2[Zn(OH)4]
х моль
Al + 3KOH → K2AlO3 + 1,5H2
у моль
K3[Al(OH)6]
1,5у моль
65 x + 27 y = 12,0
⎧
⎪
⎨ x + 1,5 y = ν ( H ) = 7,28 = 0,325
2
⎪⎩
22,4
65(0,325 – 1,5у) + 27y = 12,0
21,1 – 97,5y + 27y = 12,0
70,5у = 9,1
у = 0,129;
мольн.доля( Al ) =
х = 0,132
0,129 ⋅100%
= 49,4%
0,129 + 0,132
№7
СН3–СН2–СН2–СН2OH
бутанол-1
CH CH2
бутанол-2
CH3
CH3
OH
CH3
CH3
C CH3
метилпропанол-2
OH
CH3
CH CH2
OH
метилпропанол-1
C H3
С2Н5–О–С2Н5
диэтиловый эфир
СН3–СН2–СН2–О–СН3
метил-н-пропиловый эфир
CH3
метил-изо-пропиловый эфир
O
CH CH3
CH3
9 класс
Вариант № 9-1-13
№1
O
8е–
1s22s22p4
Co
27е–
1s22s22p63s23p63d74s2
Cl–
18е–
1s22s22p63s23p6
№2
Наиболее полярной (наименее ковалентной) связью в группе однотипных соединений НГ
будет характеризоваться то соединение, где содержится наиболее электроотрицательный атом.
Таким соединением будет HF.
В водных растворах указанные в задании соединения являются кислотами: HF – слабой, HBr
и HAt – сильными. В ряду HF – HBr – HАt сила кислот возрастает.
г
20
моль
= 3,32 ⋅ 10 − 23 г
Масса молекулы фтороводорода =
1
6,02 ⋅ 10 23
моль
№3
CuSO4·xH2O
t
⎯
⎯→
M = 160 + 18x
CuSO4 + xH2O↑
M = 160
Потеря массы (в %) =
1800x = 5760 + 648x
18 х ⋅100%
= 36%
160 + 18 х
1152x = 5760
х=5
m (CuSO4 в 25,0 г CuSO4·5H2O) = 25,0 ⋅
160
= 16,0 г
250
m (раствора) = 200·1 + 25,0 = 225,0 г
ω (СuSO4 ) =
16,0 ⋅100%
= 7,11%
225,0
№4
Al2O3 + 6KOH + H2O → 2K3[Al(OH)6]
сплавление
Al2O3 + 2NaOH ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ 2NaAlO2 + H2O
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
Al2O3 + 3SO3 → Al2(SO4)3
t
⎯→ Ca(AlO )
Al2O3 + CaO ⎯
2 2
№5
2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O
Mn+7 + 5e– → Mn+2
2
2I– – 2e– → I2
5
№6
Al3+ + H2O
AlOH2+ + H+
Al2(SO4)3 + 2H2O
(первая основная стадия)
2Al(OH)SO4 + H2SO4
№7
ν (SO3) = 8,00/80,0 = 0,100 моль
ν (NaOH) = 6,00/40 = 0,150 моль
Протекают 2 реакции:
SO3 + NaOH → NaHSO4
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
Пусть образовалось х моль NaHSO4 и у моль Na2SO4:
⎧ x + y = ν ( SO3 ) = 0,100
⎨
⎩ x + 2 y = ν ( NaOH ) = 0,150
х = у = 0,0500 моль
В окончательном растворе находятся 0,0500 моль NaНSO4 и 0,0500 моль Na2SO4.
Вариант № 9-2-13
№1
19е
–
1s 2s 2p 3s 3p 4s
Mn
25е
–
1s22s22p63s23p63d54s2
Cr2+
22е–
К
2
2
6
2
6
1
1s22s22p63s23p63d4
№2
Наиболее полярной (наименее ковалентной) связью в группе однотипных соединений Н2Э
будет характеризоваться то соединение, где содержится наиболее электроотрицательный атом.
Таким соединением будет H2S.
В водных растворах указанные в задании соединения являются кислотами. В ряду H2S – H2Se
– H2Te сила кислот возрастает.
г
81
моль
Масса молекулы селеноводорода =
= 1,35 ⋅ 10 − 22 г
1
6,02 ⋅ 10 23
моль
№3
Na2SO4·xH2O
M = 142 + 18x
t
⎯
⎯→
Na2SO4 + xH2O↑
M = 142
Потеря массы (в %) =
1800x = 7937,8 + 1006,2x
18 х ⋅100%
= 55,9%
142 + 18 х
793,8x = 7937,8
х = 100
m (Na2SO4 в 32,2 г Na2SO4·100H2O) = 32,2 ⋅
m (раствора) = 150·1 + 32,2 = 182,2 г
ω ( Na2 SO4 ) =
142
= 14,2г
322
14,2 ⋅ 100%
= 7,79%
182,2
№4
Al(OH)3 + 3KOH(изб.) → K3[Al(OH)6]
сплавление
Al(OH)3 + NaOH ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ NaAlO2 + 2H2O
сплавление
Al(OH)3 + 3NaOH ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ Na3AlO3 + 3H2O
2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O
2Al(OH)3 + 3SO3 → Al2(SO4)3 + 3Н2О
№5
2KMnO4 + 5Zn + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5ZnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Mn+7 + 5e– → Mn+2
Zn0 – 2e– → Zn2+
№6
Fe2+ + H2O
AlOH+ + H+
2FeSO4 + 2H2O
(первая основная стадия)
[Fe(OH)]2SO4 + H2SO4
№7
ν (P2O5) = 14,2/142 = 0,100 моль
ν (KOH) = 16,8/56 = 0,300 моль
Протекают 2 реакции:
P2O5 + 2KOH + H2O → 2KH2PO4
P2O5 + 4KOH → 2K2HPO4 + H2O
Пусть образовалось х моль KH2PO4 и у моль K2HPO4:
⎧ x + y = 2ν ( P2O5 ) = 0,200
⎨
⎩ x + 2 y = ν ( KOH ) = 0,300
х = у = 0,100 моль
В окончательном растворе находятся 0,100 моль KH2PO4 и 0,100 моль K2HPO4.