• Задания для самопроверки являются обязательным условием для усвоения материала, к каждому разделу прилагаются тестовые задания по пройденной тематике, которые необходимо решить.
• Решив все задания из раздела, вы увидите свой результат и сможете посмотреть ответы ко всем примерам, что поможет понять какие ошибки вы совершили, и где ваши знания необходимо укрепить!
• Тест представляет собой 29 заданий «части 1» ЕГЭ и 5 заданий части 2, ответы перемешиваются случайным образом, и берутся из созданной нами базы вопросов!
• Постарайтесь получить выше 90% верных ответов, чтобы быть уверенными в своих знаниях!

Если вы занимаетесь с репетитором, то пишите в начале тестирования свое реальное имя! Полагаясь на ваше имя, репетитор найдет пройденное вами тестирование, просмотрит ваши ошибки и учтет ваши пробелы чтобы в дальнейшем их заполнить!

• Пользуйтесь только справочным материалом представленным ниже, если вы хотите проверить закрепление материала!
• После прохождения теста посмотрите ответы к вопросам где вы ошиблись и закрепите материал перед повторным прохождением!

Ответом к заданиям 1-26 является последовательность цифр. Цифры в ответах на задания 5, 10-12, 18, 19, 22-26 могут повторятся.

Ответом в заданиях 27-29 работы, является число. Запишите это число с указанной точностью.

Ответом к заданиям 30-34 является подробное решение.

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции, определите окислитель и восстановитель.

Железо сожгли в атмосфере хлора. Полученное вещество обработали избытком раствора гидроксида натрия. Образовался бурый осадок, который отфильтровали и прокалили. Остаток после прокаливания растворили в йодоводородной кислоте.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения. При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

При нагревании образца гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л газа и образовалось 63,2 г твёрдого безводного остатка. К полученному остатку добавили минимальный объём 20%-ного раствора соляной кислоты, необходимый для полного выделения углекислого газа. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 24-4. Эквимолярная смесь ацетилена и формальдегида полностью прореагировала с 69,6 г оксида серебра (аммиачный раствор). Определите состав смеси (в % по массе).

Решение. Оксид серебра реагирует с обоими веществами в смеси:

HC=CH + Ag20 -- AgC=CAgl + Н20, CH20 + 2Ag20 -- 4Agi + С02 + Н20. (Уравнения реакции записаны в упрощенном виде.)

310 2400 задач по химии для школьников и поступающих в.вузы

3. Органическая химия

Пусть в смеси содержалось по х моль С2Н2 и СН20. Эта смесь прореагировала с 69,6 г оксида серебра, что составляет 69,6/232 = 0,3 моль. В первую реакцию вступило х моль Ag20, во вторую - 2х моль Ag20, всего - 0,3 моль, откуда следует, что х = 0,1.

т(С2Н2) = 0,1 26 = 2,6 г; m(CH20) = 0,1 30 = 3,0 г; общая масса смеси равна 2,6 + 3,0 = 5,6 г. Массовые доли компонентов в смеси равны: шОтвет. 46,4% ацетилена, 53,4% формальдегида.

Задача 24-5. Некоторый углеводород X при действии избытка бромной воды образует тетрабромпроизводное, содержащее 75,8% брома по массе, а при кипячении с раствором перманганата калуя в присутствии серной кислоты образует только одну одноосновную карбоновую кислоту. Установите молекулярную и структурную формулы углеводорода X. Напишите уравнения проведенных реакций, а также уравнение реакции гидратации этого углеводорода. .

Решение. Пусть формула неизвестного углеводорода - СхНу. Реакция этого вещества с бромом описывается следующим уравнением:

с^+гвг, - с,н„вг4.

Массовая доля брома в одном моле тетрабромпроизводного равна: j откуда 12х + у = 102. При решении этого уравнения методом перебора по х получается: х = 8, у = 6. Молекулярная формула углеводорода - С8Нв. Этот сильно ненасыщенный углеводород может присоединить не более 4 атомов брома, следовательно, он содержит не более одной тройной или двух двойных связей. Вся остальная ненасыщенность может быть «скрыта» только в бензольном кольце. Ароматический углеводород состава СаН6 не может содержать две двойные связи в боковых цеС^СН

Это вещество полностью удовлетворяет условию задачи, так как при его окислении с разрывом тройной связи образуется только одна одноосновная кислота - бензойная:

С=СН (0] X^N,/

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 311 Глава 24. Ацетиленовые углеводороды

Уравнение реакции окисления:

5CeH5-С^СН + 8KMn04 + 12H2S04 -- 5CflHfiCOOH 4- 5С02 + 4K2S04 + 8MnS04 + 12Н20.

Гидратация этого углеводорода протекает аналогично гидратации гомологов ацетилена:

Ответ. Фенилацетилен.

*3адача 24-6. При гидратации двух нециклических углеводородов, содержащих одинаковое число атомов углерода, образовались монофункциональные производные - спирт и кетон - в молярном соотношении 2:1. Масса продуктов сгорания исходной смеси после пропускания через трубку с избытком сульфата меди уменьшилась на 27,27%. Установите строение исходных углеводородов, если известно, что при пропускании их смеси через аммиачный раствор оксида серебра выпадает осадок, а один из них имеет разветвленный углеродный скелет. Напишите уравнения всех упомянутых реакций и укажите условия их проведения.

Решение. Естественная переменная для этой задачи - число атомов углерода п. Как следует из продуктов гидратации, в состав исходной смеси входили алкен СпН2и и алкин СпН2п_2, причем алке-на было в 2 раза больше: v(CnH2n) = 2v(CnH2n_2). Запишем уравнения гидратации в молекулярном виде:

с„н2„ + н2о-с„н2„+1он, с„н2„_2 + н2о-с„н2„о.

Возьмем два моля алкена и один моль алкина. В результате. сгорания этой смеси по уравнениям

С„Н2„ + Зп/202 - пС02 + пН20,

С„Н2„_2 + (Зп - 1)/202 - пС02 + (в - 1)Н20

312 2400 задач по химии для школьников и поступающих а вузы

3. Органическая химия

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 313 Глава 24. Ацетиленовые углеводороды

образуются углекислый газ в количестве v(C02) - 2п + п - Зп и вода в количестве v(H20) - 2п + (п - 1) - (Зге - 1). Общая масса продуктов сгорания равна

т(прод) - т(С02) + т(Н20) -= Зл 44 + (Зп - 1) 18 = 186я - 18 г. Пары воды поглощаются сульфатом меди:

CuS04 + 5Н20 - CuS04 5Н20. По условию масса воды 27,27% от массы продуктов сгорания: (Зп - 1) 18 - 0,2727 (186п - 18),

откуда и - 4.

Единственный алкин состава С4Н6, который дает Осадок с OH,-бутин-1:

СНа-СН2-С=СН + OH --- CH3-CH2-C=CAgl + 2NH3 + Н20 .

Этот углеводород имеет неразветвленный углеродный скелет, следовательно, у алкена - разветвленный скелет. Существует единственный алкен состава С4На с разветвленным скелетом - 2-метил-пропен.

СН3-С=СН2 СН3-СН2-С=СН

2-метилпропен бутин-1

Реакции гидратации протекают по правилу Марковникова.

10-1. При сливании водных растворов солей А и Б выпадает темный осадок вещества В. Осадок растворяется в концентрированной соляной кислоте с образованием соли А и с выделением газа Г. Если газ Г пропустить в водный раствор газа Д выпадает осадок простого вещества Е, который можно растворить в концентрированной азотной кислоте. Что могут представлять собой вещества А-Е? Напишите уравнения упомянутых реакций.

10-2. Углеводород, содержащий одну двойную и одну тройную связь (но не содержащий циклов), смешали с эквивалентным количеством кислорода и сожгли. После сгорания общее число молей в системе не изменилось. Определите структурную формулу углеводорода. Что можно сказать о его химических свойствах? (приведите не более 4 реакций).

10-3. Смесь алкена с водородом общим объемом 26,88 л (н.у.) пропустили над платиновым катализатором при 200°С. При этом прореагировало 75% алкена, и объем смеси уменьшился до 20,16 л (н.у.). При пропускании исходной смеси через склянку с бромной водой весь углеводород прореагировал, и масса склянки увеличилась на 16,8 г. Определите состав исходной смеси (в % по объему) и строение исходного алкена.

10-4. Атом углерода в органических соединениях называют первичным, вторичным, третичным или четвертичным, в зависимости от того, с каким числом соседних углеродных атомов он связан (с одним, двумя, тремя или четырьмя). В таблице представлены сведения о структуре некоторых углеводородов, не содержащих кратных связей.

Алкан	Число первичных атомов	Число вторичных атомов	Число третичных атомов	Число четвертичных атомов

Изобразите структурные формулы углеводородов А -З

10-5. Имеется сплав двух металлов А и Б в молярном отношении 1: 1. Один и тот же объем водорода -1120 мл (н.у.) - получается при растворении сплава массой 1,02 г (в виде порошка) в избытке соляной кислоты или при обработке 1,70 г сплава избытком раствора NaOH. Определить металлы А и Б и их массовые доли в сплаве.

10-6. В анализ природной воды входит определение множества параметров, например, цветность, жесткость, содержание металлов, нефтепродуктов, и т.д. Один из параметров носит название БПК и определяется как убыль в воде некоторого компонента за время инкубации (выдержки) воды при 20°C в темноте без доступа воздуха. Этот показатель рассчитывают как разность количеств этого компонента в воде до и после инкубации. Для определения количества указанного компонента к образцу воды прибавляют раствор хлорида или сульфата марганца(II) и щелочной раствор иодида калия. После прибавления выпадает белый осадок, который быстро темнеет. Смесь выдерживают без доступа воздуха от 10 мин до 24 часов. Затем добавляют соляную кислоту, при этом осадок растворяется, а раствор окрашивается в желтый цвет. Раствор титруют тиосульфатом натрия до слабожелтого цвета. После этого добавляют раствор крахмала и титруют до исчезновения синей окраски. 1. Какой компонент определяют по описанной методике? 2. Напишите уравнения происходящих реакций. 3. На что расходуется описанный компонент в процессе инкубации? 4. В каком случае для правильного определения БПК требуется разбавление исходной воды в несколько раз? (в этом случае полученный результат умножают на кратность разбавления).

Решения

При сливании растворов выпадает осадок сульфида металла. Для того, чтобы удовлетворять условию задачи, сульфид должен быть нерастворим в воде, но растворим в соляной кислоте, кроме того, он должен быть темным. Все эти условия выполняются для железа: FeCl 2 + Na 2 S = FeS

тогда В - сульфид железа, А - хлорид железа, а Б - сульфид щелочного металла.

Помимо железа, подходят некоторые другие сульфиды, например, сульфид никеля, но не сульфид меди, так как сульфид меди не растворяется в соляной кислоте, а растворяется только с окислением, то есть в азотной кислоте.

FeS + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 S (Г - сероводород)

2 H 2 S + SO 2 = 3 S + 2H 2 O (газД - SO 2 , веществоЕ - сера)

S + 2 HNO 3 = H 2 SO 4 + 2 NO

Вместо SO 2 , подходят другие окислители, но только являющиеся газообразными веществами и существующие в виде водных растворов. Например, Cl 2 .

Общая формула такого углеводорода C n H 2n -4

Уравнение горения: C n H 2n -4 + (1,5n - 1) O 2 = nCO 2 + (n - 2) H 2 O

Так как число молей в системе не изменилось

1 + 1,5n -1 = n + n - 2 Отсюда 1,5n = 2n - 2

Таким образом, неизвестный углеводород имеет формулу CH 2 =CH-CºCH

Так как в молекуле имеется двойная и тройная связь, то его химические свойства включают реакции 1,2-присоединения по двойной либо тройной связи, а также 1,4-присоединение различных реагентов (H 2 , HBr, Br 2), замещение атома водорода при тройной связи при реакции с аммиачным раствором оксида серебра и другие реакции, известные для алкенов и алкинов.

C n H 2n + H 2 = C n H 2n+2

В реакцию вступает 2 моля газов (углеводород и водород), а образуется один моль (алкан). Таким образом, уменьшение объема смеси равно объему водорода, который вступил в реакцию, либо объему прореагировавшего алкена.

Этот объем составляет 26,88 - 20,16 = 6,72 л, то есть 0,3 моль. Так как прореагировало 75% алкена, то всего его было 0,4 моль.

При пропускании через бромную воду масса склянки увеличилась на массу углеводорода, т.е. 0,4 моль алкена весят 16,8 г. Молярная масса 16,8/0,4 = 42 г/моль.

Алкен с такой молярной массой - C 3 H 6 , пропен.

Состав смеси:

0,4 моль пропена занимают объем 8,96 л. Это составляет 33% (1/3) от объема смеси. Остальное - 67% (2/3) - водород.

10-4. Формулы углеводородов:

А Б

В Г Д

Е или

Ж C 2 H 6

З CH 4

(атомы водорода не указаны)

Так как при растворении в соляной кислоте и в щелочи, степень окисления металла - одна и та же, очевидно, что во втором случае растворяется только один металл.

Пусть первая навеска содержит Х моль каждого из металлов, М А и М Б - их молярные массы, а и б - валентности.

объем водорода соответствует 0,05 моль

тогда Х а + Х б = 0,05 2 = 0,1 (для растворения в HCl)

(1,70/1,02) Х б = 0,1 (для растворения в NaOH)

отсюда (а + б )/б = 1,67 или а : б = 2: 3, т.е. степени окисления металлов 2 и 3.

таккак Х а + Х б = 0,1, Х = 0,02

Х М А + Х М Б = 1,02 отсюда М А + М Б = 1,02/Х = 1,02/0,02= 51

Трехвалентный амфотерный металл скорее всего алюминий (остальные слишком тяжелые),

второй металл 51 - 27 = 24 магний.

Массовые доли металлов: 27/51 = 53% и 47%.

1. По описанной методике определяют содержание растворенного кислорода

2. Уравнения происходящих реакций

MnCl 2 + 2 KOH = Mn(OH) 2 (белый осадок) + 2 KCl

2Mn(OH) 2 + O 2 = 2 MnO(OH) 2 (темный)

MnO(OH) 2 + 2HCl + 2 KI = MnCl 2 + I 2 + 3 H 2 O + KCl

I 2 + KI = KI 3 (желтое окрашивание раствора)

прититровании: I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 = 2 NaI + Na 2 S 4 O 6

3. БПК - биологическое потребление кислорода, т.е. в процессе инкубации кислород поглощается в результате жизнедеятельности микроорганизмов, а также окисления легкоокисляющихся веществ.

4. Если после инкубации кислород в растворе отсутствует, значит он израсходовался слишком рано, и неизвестно, сколько еще осталось в воде "потребителей кислорода", процесс должен проходить в аэробных условиях (т.е. должен быть избыток кислорода). Так как количество кислорода в растворе равновесное (при разбавлении не меняется), а количество его потребителей снижается в соответствии с кратностью разбавления, то в этом случае нужно повторить эксперимент в разбавленном растворе.