Демонстрационный вариант ЕГЭ 2019 года по химии с решениями

Демонстрационный вариант КИМ ЕГЭ по химии публикуется ежегодно, чтобы любой участник экзамена и представители широкой общественности могли составить представление о видах экзаменационных заданий, распределении их сложности, структуре экзамена в целом. Следует принять во внимание тот факт, что демонстрационный вариант не включает все элементы, которые будут проверяться в текущем году. Полный перечень проверяемых элементов представлен в кодификаторе элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения ЕГЭ 2019 года по химии.

К заданиям с развернутым ответом прилагаются критерии оценки выполнения, что является ценной информацией и позволяет составить представление о требованиях к полноте и правильности записи решений.

Дополнительно отметим, что демонстрационный вариант ЕГЭ 2019 года по химии полностью совпадает с вариантом прошлого 2018 года, поэтому все прошлогодние пособия для подготовки, задания и варианты актуальны в текущем году.

Ниже представлен демонстрационный вариант ЕГЭ 2019 года по химии с пояснениями и ответами. А по этой ссылке можно скачать демонстрационный вариант в том виде, в котором он опубликован Федеральным институтом педагогических измерений.

Задание 1

Определите атомы каких из указанных в ряду элементов
1) Na; 2) K; 3) Si; 4) Mg; 5) C
в основном состоянии имеют на внешнем энергетическом уровне четыре электрона. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

На основе положения элементов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева приводим электронные формулы атомов представленных элементов:
1) Na 1s22s22p63s1;
2) K 1s22s22p63s23p64s1;
3) Si 1s22s22p63s23p2;
4) Mg 1s22s22p63s2;
5) C 1s22s22p2.
В соответствии с приведенными формулами определяем внешний энергетический уровень и количество электронов на нем для каждого элемента:
1) Na – третий уровень – 1 электрон;
2) K – четвертый уровень – 1 электрон;
3) Si – третий уровень – 4 электрона;
4) Mg – третий уровень – 2 электрона;
5) C – второй уровень – 4 электрона.
Таким образом, на внешнем энергетическом уровне 4 электрона имеют атомы кремния и углерода.

Ответ: 35

Задание 2

Из указанных в ряду химических элементов
1) Na; 2) K; 3) Si; 4) Mg; 5) C
выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.
Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их металлических свойств.
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

Решение

По Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева определяем, что в одном периоде находятся натрий, кремний и магний. Металлические свойства возрастают в периоде справа налево. Таким образом, наименьшими металлическими свойствами характеризуется кремний, промежуточное положение в данном случае занимает магний, самыми сильными металлическими свойствами обладает натрий.

Ответ: 341

Задание 3

Из числа указанных в ряду элементов
1) Na; 2) K; 3) Si; 4) Mg; 5) C
выберите два элемента, которые проявляют низшую степень окисления, равную -4.
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

Решение

Низшая степень окисления, равная -4, присуща углероду (в молекуле метана CH4) и кремнию (в молекуле силана SiH4). В случае натрия, калия и магния низшая степень окисления равна 0.

Ответ: 35

Задание 4

Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ионная химическая связь.
1) Ca(ClO2)2
2) HClO3
3) NH4Cl
4) HClO4
5) Cl2O7
Запишите в поле ответа номера выбранных соединений.

Решение

Ионную связь зачастую рассматривают как предельный случай ковалентной полярной связи, данная связь образуется между элементами с большой разностью электроотрицательностей. В данном случае электронная пара практически полностью переходит от одного атома к другому, при этом связанные частицы становятся заряженными и их можно считать ионами. В представленных соединениях ионная связь имеется в молекулах хлорита кальция Ca(ClO2)2 и хлорида аммония NH4Cl.

Ответ: 13

Задание 5

Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА КЛАСС/ГРУППА
А) NH4HCO3
Б) KF
В) NO
1) соли средние
2) оксиды кислотные
3) оксиды несолеобразующие
4) соли кислые

Запишите в поле ответа номера выбранных соединений.

Решение

NH4HCO3 относится к кислым солям, для которых характерно содержание катионов водорода, способных в ходе обменных реакций замещаться другими катионами.
KF относится к средним солям, которые характеризуются отсутствием ионов водорода и гидроксид-ионов, способных к ионному обмену.
NO является несолеобразующим оксидом, который не проявляет кислотных или основных свойств.

Ответ: 413

Задание 6

Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых железо реагирует без нагревания.
1) хлорид кальция (р-р)
2) сульфат меди (II) (р-р)
3) концентрированная азотная кислота
4) разбавленная соляная кислота
5) оксид алюминия
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Железо будет реагировать с раствором сульфата меди (II). Данная реакция обусловлена тем, что железо в ряду активностей металлов (в электрохимическом ряду напряжений) стоит левее меди (следовательно, железо активнее меди). В связи с этим железо способно вытеснять медь из ее соли:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
В случае хлорида кальция железо реагировать не будет, так как кальций находится в указанном ряду левее железа, следовательно, является более активным металлом.
Также железо реагирует без нагревания с разбавленной соляной кислотой с образованием хлорида железа (II):
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ (без доступа воздуха).
Также напомним, что в концентрированной азотной кислоте железо пассивируется.

Ответ: 24

Задание 7

В одну из пробирок с осадком гидроксида алюминия добавили сильную кислоту X, а в другую – раствор вещества Y. В результате в каждой из пробирок наблюдали растворение осадка. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
1) бромоводородная кислота
2) гидросульфид натрия
3) сероводородная кислота
4) гидроксид калия
5) гидрат аммиака
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Решение

Вещество X – бромоводородная кислота HBr, так как именно она является сильной кислотой, которая реагирует с гидроксидом алюминия с образованием растворимой соли – бромидом алюминия AlBr3:
Al(OH)3 + 3HBr = AlBr3 + 3H2O
Вещество Y – гидроксид калия KOH, раствор которого взаимодействует с гидроксидом алюминия с образованием растворимой комплексной соли – тетрагидроксоалюмината калия K[Al(OH)4] или гексагидроксоалюмината калия K3[Al(OH)6]:
Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4]
Al(OH)3 + 3KOH = K3[Al(OH)6]

Ответ: 14

Задание 8

Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА РЕАГЕНТЫ
А) S
Б) SO3
В) Zn(OH)2
Г) ZnBr2 (р-р)
1) AgNO3, Na3PO4, Cl2
2) BaO, H2O, KOH
3) H2, Cl2, O2
4) HBr, LiOH, CH3COOH (р-р)
5) H3PO4 (р-р), BaCl2, CuO

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Сера S, являясь неметаллом, проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства, в данном случае реагирует с веществами ряда 3:
S + H2 = H2S;
S + Cl2 = SCl2;
S + O2 = SO2.
Триоксид серы SO3 (кислотный оксид) взаимодействует с веществами ряда 2:
SO3 + BaO = BaSO4;
SO3 + H2O = H2SO4;
SO3 + 2KOH = K2SO4 + H2O.
Гидроксид цинка Zn(OH)2 реагирует с веществами ряда 4:
Zn(OH)2 + 2HBr = ZnBr2 + 2H2O;
Zn(OH)2 + 2LiOH = Li2[Zn(OH)4];
Zn(OH)2 + 2CH3COOH = (CH3COO)2Zn + 2H2O.
Бромид цинка ZnBr2 взаимодействует с реагентами ряда 1:
ZnBr2 + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2AgBr↓;
3ZnBr2 + 2Na3PO4 = 6NaBr + Zn3(PO4)2↓;
ZnBr2 + Cl2 = ZnCl2 + Br2.

Ответ: 3241

Задание 9

Установите соответствие между исходными веществами, вступающими в реакцию, и продуктами этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ
А) Mg и H2SO4 (конц.)
Б) MgO и H2SO4
В) S и H2SO4 (конц.)
Г) H2S и O2 (изб.)
1) MgSO4 и H2O
2) MgO, SO2 и H2O
3) H2S и H2O
4) SO2 и H2O
5) MgSO4, H2S и H2O
6) SO3 и H2O

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

При взаимодействии с магнием концентрированная серная кислота может восстанавливаться до сероводорода:
4Mg + 5H2SO4 (конц.) = 4MgSO4 + H2S↑ + 4H2O.
Реакция оксида магния с серной кислотой является обменной, при этом происходит образование соли и воды:
MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O.
Концентрированная серная кислота окисляет серу, восстанавливаясь до оксида серы (IV) SO2:
S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O.
Сероводород окисляется в избытке O2 до оксида серы (IV) SO2:
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O.

Ответ: 5144

Задание 10

Задана следующая схема превращений веществ:

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) HCl
2) CuCl2
3) KI
4) Cl2
5) AgI
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Решение

Вещество X – хлор Cl2, который окисляет железо до хлорида железа (III):
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.
Вещество Y – иодид калия KI, который восстанавливает FeCl3 до FeCl2:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2.

Ответ: 43

Задание 11

Установите соответствие между названием вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА КЛАСС/ГРУППА
А) метилбензол
Б) анилин
В) 3-метилбутаналь
1) альдегиды
2) амины
3) аминокислоты
4) углеводороды

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Приведем соответствующие структурные формулы и названия классов/групп, к которым относятся представленные органические соединения:

Метилбензол
(ароматические углеводороды или арены)
Анилин
(ароматические амины)
3-Метилбутаналь
(альдегиды)

Ответ: 421

Задание 12

Из предложенного перечня выберите два вещества, которые являются структурными изомерами бутена-1.
1) бутан
2) циклобутан
3) бутин-3
4) бутадиен-1,3
5) метилпропен
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Напомним, что к структурной изомерии алкенов, к которым относится бутен-1, относится изомерия углеродной цепи, изомерия положения двойной связи и межклассовая изомерия. Среди перечисленных соединений изомерами бутена-1 являются циклобутан (межклассовая изомерия; алкенам изомерны циклоалканы) и метилпропен (изомерия углеродной цепи).
Приведем структурные формулы данных соединений:

Бутен-1
Циклобутан
Метилпропен

Ответ: 25

Задание 13

Из предложенного перечня выберите два вещества, при взаимодействии которых с раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты будет наблюдаться изменение окраски раствора.
1) гексан
2) бензол
3) толуол
4) пропан
5) пропилен
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Изменение окраски раствора будет наблюдаться при взаимодействии раствора перманганата калия в присутствии серной кислоты с толуолом и пропиленом.
В случае толуола окислению под действием раствора перманганата калия в присутствии серной кислоты подвергается метильная группа с образованием бензойной кислоты:

Реакция пропилена с раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты, являющегося сильным окислителем, приведет к расщеплению алкена по двойной связи с образованием карбоновой кислоты и углекислого газа:

Ответ: 35

Задание 14

Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми реагирует формальдегид.
1) Cu
2) N2
3) H2
4) Ag2O (NH3 р-р)
5) CH3OCH3
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Формальдегид взаимодействует с водородом с образованием метилового спирта (реакция гидрирования):

Формальдегид также взаимодействует с аммиачным раствором оксида серебра (I) (реакция серебряного зеркала):

Ответ: 34

Задание 15

Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми реагирует метиламин.
1) пропан
2) хлорметан
3) водород
4) гидроксид натрия
5) соляная кислота
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.

Решение

Метиламин реагирует с хлорметаном (реакция алкилирования) с образованием диметиламина:

Метиламин взаимодействует с соляной кислотой с образованием соли:

Ответ: 25

Задание 16

Установите соответствие между названием вещества и продуктом, который преимущественно образуется при взаимодействии этого вещества с бромом: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВАПРОДУКТ БРОМИРОВАНИЯ
А) этан
Б) изобутан
В) циклопропан
Г) циклогексан

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Представим уравнения протекающих реакций.

А)
Б)
В)
Г)

Ответ: 5236

Задание 17

Установите соответствие между реагирующими веществами и углеродсодержащим продуктом, который образуется при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВАПРОДУКТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
А) уксусная кислота и сульфид натрия
Б) муравьиная кислота и гидроксид натрия
В) муравьиная кислота и гидроксид меди (II)
при нагревании
Г) этанол и натрий
1) пропионат натрия
2) этилат натрия
3) формиат меди (II)
4) формиат натрия
5) ацетат натрия
6) углекислый газ

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Представим уравнения протекающих реакций.
А) 2CH3COOH + Na2S → 2CH3COONa + H2S↑
Б) HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O
В) HCOOH + 2Cu(OH)2 → CO2↑ + 3H2O + Cu2O↓
Г) 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2

Ответ: 5462

Задание 18

Задана следующая схема превращений веществ:

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) H2
2) CuO
3) Cu(OH)2
4) NaOH (H2O)
5) NaOH (спирт)
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Решение

Вещество X – водный раствор гидроксида натрия NaOH (H2O), при этом протекает гидролиз хлорэтана с образованием этанола:
CH3CH2Cl + NaOH (водный р-р) → CH3CH2OH + NaCl.
Вещество Y – оксид меди (II), который окисляет этанол в этаналь.

Ответ: 42

Задание 19

Из предложенного перечня типов реакций выберите два типа реакций, к которым можно отнести взаимодействие щелочных металлов с водой.
1) каталитическая
2) гомогенная
3) необратимая
4) окислительно-восстановительная
5) реакция нейтрализации
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.

Решение

Представим уравнение рассматриваемых реакций на примере натрия:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Данные реакции относятся к необратимым, так как образуется продукт в газообразном виде (H2), который покидает сферу реакции.
Данные реакции также являются окислительно-восстановительными: Na0 – 1e = Na+; 2H+ + 2e = H20.

Ответ: 34

Задание 20

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к уменьшению скорости реакции этилена с водородом.
1) понижение температуры
2) увеличение концентрации этилена
3) использование катализатора
4) уменьшение концентрации водорода
5) повышение давления в системе
Запишите в поле ответа номера выбранных внешних воздействий.

Решение

Запишем уравнение рассматриваемой реакции:
CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3
1) Уменьшение температуры приведет к снижению скорости реакции.
2) Увеличение концентрации этилена повысит скорость реакции.
3) Введение катализатора приводит к ускорению реакций.
4) Уменьшение концентрации водорода снизит скорость реакции.
5) Повышение давления увеличивает скорость реакций с участием газообразных реагентов.

Ответ: 14

Задание 21

Установите соответствие между уравнением реакции и свойством элемента азота, которое он проявляет в этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИСВОЙСТВО АЗОТА
А) NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2
Б) 3CuO + 2NH3 = N2 + 3Cu + 3H2O
В) 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
1) является окислителем
2) является восстановителем
3) является и окислителем, и восстановителем
4) не проявляет окислительно-восстановительных свойств

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) Степень азота не изменяется и равна -3. Азот не является ни окислителем, ни восстановителем.
Б) N-3 – 3e = N0. В ходе реакции азот отдает электроны, его степень окисления повышается. Азот является восстановителем.
В) N–3 – 5e = N+2. В ходе реакции азот отдает электроны, его степень окисления повышается. Азот является восстановителем.

Ответ: 422

Задание 22

Установите соответствие между формулой соли и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделились на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА
А) Na3PO4
Б) KCl
В) CuBr2
Г) Cu(NO3)2
1) H2, O2
2) Cu, O2
3) Cu, Br2
4) H2, Cl2
5) Cu, NO2

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) Так как натрий Na в ряду активности металлов располагается левее марганца, на катоде будет выделяться водород Н2 из воды. В случае кислородсодержащего аниона PO43- на аноде будет выделяться кислород O2 из воды.
Б) Поскольку калий K в ряду активности металлов располагается левее марганца, на катоде будет выделяться водород Н2 из воды. Бескислородный анион Cl- будет разряжаться на аноде с образованием хлора Cl2.
В) На катоде будут восстанавливаться катионы меди, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода. Бескислородный анион Br- будет разряжаться на аноде с образованием брома Br2.
Г) На катоде будут восстанавливаться катионы меди, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода. В случае кислородсодержащего аниона NO3- на аноде будет выделяться кислород O2 из воды.

Ответ: 1432

Задание 23

Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) хлорид аммония
Б) сульфат калия
В) карбонат натрия
Г) сульфид алюминия
1) гидролизуется по катиону
2) гидролизуется по аниону
3) гидролизу не подвергается
4) гидролизуется по катиону и аниону

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) Хлорид аммония – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуется по катиону.
Б) Сульфат калия – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается.
В) Карбонат натрия – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуется по аниону.
Г) Сульфид алюминия – соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуется по катиону и аниону.

Ответ: 1324

Задание 24

Установите соответствие между уравнением обратимой реакции и направлением смещения химического равновесия при увеличении давления: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИНАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ
ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ
1) смещается в сторону прямой реакции
2) смещается в сторону обратной реакции
3) практически не смещается

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Увеличение давления, согласно принципу смещения химического равновесия Ле-Шателье, смещает равновесие в сторону уменьшения объема системы, то есть в сторону уменьшения числа молекул газообразных веществ.
А) Увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону прямой реакции.
Б) Увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону прямой реакции.
В) Изменение давления практически не повлияет на смещение равновесия, так как число молекул газообразных веществ в ходе реакции не изменяется.
Г) Увеличение давления приведет к смещению равновесия в сторону прямой реакции.

Ответ: 1131

Задание 25

Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить водные растворы этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВРЕАГЕНТ
А) HNO3 и NaNO3
Б) KCl и NaOH
В) NaCl и BaCl2
Г) AlCl3 и MgCl2
1) Cu
2) KOH
3) HCl
4) KNO3
5) CuSO4

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

А) HNO3 и NaNO3 – вещества позволит различить Cu, так как медь реагирует только с азотной кислотой HNO3.
Б) KCl и NaOH – данные реагенты можно различить с помощью CuSO4. В случае NaOH выпадет осадок голубого цвета – Cu(OH)2.
В) NaCl и BaCl2 – вещества могут быть различимы с помощью CuSO4. В случае BaCl2 выпадет осадок белого цвета – BaSO4.
Г) AlCl3 и MgCl2 – в обоих случаях при взаимодействии с KOH будут образовываться осадки гидроксидов, но в случае Al(OH)3 осадок будет растворяться в избытке KOH:
Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4]

Ответ: 1552

Задание 26

Установите соответствие между веществом и основной областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВООБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
А) метан
Б) изопрен
В) этилен
1) получение капрона
2) в качестве топлива
3) получение каучука
4) получение пластмасс

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Метан вовлекается в различные органические синтезы, но значительная его доля применяется в качестве топлива.
Изопрен (2-метилбутадиен-1,3) является важным соединением для получения синтетических каучуков.
Этилен – ценное сырье для производства полимеров, пластмасс.

Ответ: 234

Задание 27

Вычислите массу нитрата калия (в граммах), которую следует растворить в 150,0 г раствора с массовой долей этой соли 10% для получения раствора с массовой долей 12%. (Запишите число с точностью до десятых.)

Решение

Определим количество соли, содержащейся в 10% растворе:
m1(KNO3) = m1(р-ра) * w1(KNO3) = 150 * 10/100 = 15 г
Пусть искомое количество соли, которое нужно добавить в раствор, равно x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 12% раствора:
w2(KNO3) = m2(KNO3) / m2(р-ра)
w2(KNO3) = [m1(KNO3) + x] / [m1(р-ра) + x]
12/100 = (15 + x) / (150 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу KNO3:
(15 + x) = 0,12 (150 + x)
15 + x = 18 + 0,12 x
0,88 x = 3
x = 3,4 г

Ответ: 3,4

Задание 28

В результате реакции, термохимическое уравнение которой
2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж,
выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)

Решение

Из термохимического уравнения следует, что при образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты. Составим пропорцию:
2 моль H2O – 484 кДж
x моль H2O – 1452 кДж
Из пропорции следует, что x = 1452 кДж * 2 моль / 484 кДж = 6 моль.
Определяем массу образовавшейся воды:
m(H2O) = n(H2O) * M(H2O) = 6 моль * 18 г/моль = 108 г.

Ответ: 108

Задание 29

Вычислите массу кислорода (в граммах), необходимого для полного сжигания 6,72 л (н.у.) сероводорода. (Запишите число с точностью до десятых.)

Решение

Приведем уравнение протекающей реакции:
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
Из уравнения следует, что на 2 моль реагирующего сероводорода H2S приходится 3 моль кислорода O2.
Находим количество вещества сжигаемого сероводорода:
n(H2S) = V(H2S) / Vm = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль.
Составим пропорцию:
2 моль H2S    – 3 моль O2
0,3 моль H2S – x моль O2
Из пропорции следует, что x = 0,3 * 3 / 2 = 0,45 моль.
Находим массу кислорода:
m(O2) = n(O2) * M(O2) = 0,45 моль * 32 г/моль = 14,4 г.

Ответ: 14,4

Задание 30

Из предложенного перечня веществ (перманганат калия, гидрокарбонат калия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия) выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция. Запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций, используя не менее двух веществ из предложенного перечня. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Решение

Из предложенного перечня веществ окислительно-восстановительная реакция возможна между перманганатом калия и сульфитом натрия, причем данная реакция протекает в присутствии гидроксида калия. Перманганат калия восстанавливается до манганата калия, а сульфит натрия окисляется до сульфата натрия.
Составим электронный баланс:
2 | Mn+7 + 1e → Mn+6
1 | S+4 – 2e → S+6
Окислителем является перманганат калия. Восстановителем является сульфит натрия.
На основании электронного баланса подберём коэффициенты и запишем уравнение реакции:
2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Задание 31

Из предложенного перечня веществ (перманганат калия, гидрокарбонат калия, сульфит натрия, сульфат бария, гидроксид калия) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.

Решение

Реакция ионного обмена возможна между гидрокарбонатом калия и гидроксидом калия:
KHCO3 + KOH = K2CO3 + H2O
2K+ + HCO3 + OH = 2K+ + CO32– + H2O
HCO3 + OH = CO32– + H2O

Задание 32

При электролизе водного раствора нитрата меди (II) получили металл. Металл обработали концентрированной серной кислотой при нагревании. Выделившийся в результате газ прореагировал с сероводородом с образованием простого вещества. Это вещество нагрели с концентрированным раствором гидроксида калия.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Решение

1) На катоде будет восстанавливаться медь Cu, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода. В случае кислородсодержащего аниона NO3- на аноде будет выделяться кислород O2 из воды.
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2 (электролиз)
2) Медь растворили в концентрированной серной кислоте при нагревании. В этом случае медь окислилась до степени окисления +2, а серная кислота восстановилась до оксида серы (IV):
Cu + 2H2SO4 (конц.) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
3) Оксид серы (IV) взаимодействует с сероводородом с образованием простого вещества – серы, данная реакция является реакцией диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления серы):
SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
4) Сера (простое вещество) также вступает в реакцию диспропорционирования с раствором гидроксида калия при нагревании:
3S + 6KOH = 2K2S + K2SO3 + 3H2O

Задание 33

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

Решение

1) При указанных условиях (H2SO4, 180 ᴼC) происходит внутримолекулярная дегидратация пропанола-1 с образованием пропилена (вещество Х1):

2) Взаимодействие пропилена с HCl приводит к образованию 2-хлорпропана (вещество Х2) (реакция гидрогалогенирования):

3) В 2-хлорпропане при взаимодействии с водным раствором NaOH происходит замещение –Cl на гидроксильную группу, образуется изопропанол (вещество Х3):

4) Изопропанол под действием H2SO4 при нагревании (180 ᴼC) подвергается внутримолекулярной дегидратации с образованием пропилена (вещество Х1):

5) При воздействии водного раствора KMnO4 пропилен вступает в реакция гидроксилирования с образованием пропиленгликоля (вещество Х4):

Задание 34

При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа. Масса твёрдого остатка составила 41,2 г. Этот остаток добавили к 465,5 г раствора соляной кислоты, взятой в избытке. Определите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Запишем уравнения протекающих реакций:
1) CaCO3 = CaO + CO2
2) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
3) CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
По уравнению реакции рассчитаем количество вещества образовавшегося CO2:
n(CO2) = V(CO2) / Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль
Из уравнения реакции (1) определим количество вещества образовавшегося оксида кальция:
n(CaO) = n(CO2) = 0,2 моль
Найдем массу образовавшегося оксида кальция:
m(CaO) = n(CaO) * M(CaO) = 0,2 моль * 56 г/моль = 11,2 г
Рассчитаем массу неразложившегося карбоната кальция в остатке:
m(CaCO3)остаток = m(остаток) – m(CaO) = 41,2 г – 11,2 г = 30 г
Определим количество вещества неразложившегося карбоната кальция в остатке:
n(CaCO3)остаток = m(CaCO3)остаток / M(CaCO3) = 30 г / 100 г/моль = 0,3 моль
Найдем количество вещества хлорида кальция, образовавшегося по уравнениям (2) и (3):
n(CaCl2) = n(CaO) + n(CaCO3)остаток = 0,2 + 0,3 = 0,5 моль
Рассчитаем массу хлорида кальция, образовавшегося по уравнениям (2) и (3):
m(CaCl2) = n(CaCl2) * M(CaCl2) = 0,5 моль * 111 г/моль = 55,5 г
Найдем количество вещества углекислого газа, образовавшегося по реакции (2):
n(CO2) = n(CaCO3)остаток = 0,3 моль
Рассчитаем массу углекислого газа, образовавшегося по реакции (2):
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 0,3 моль * 44 г/моль = 13,2 г
Определим массу раствора:
m(р-ра) = 41,2 + 465,5 – 13,2 = 493,5 г
Рассчитаем массовую долю хлорида кальция в растворе:
w(CaCl2) = m(CaCl2) / m(р-ра) = 55,5 / 493,5 = 0,112 или 11,2%

Задание 35

Органическое вещество А содержит 11,97% азота, 9,40% водорода и 27,35% кислорода по массе и образуется при взаимодействии органического вещества Б с пропанолом-2. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение и способно взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и пропанола-2 (используйте структурные формулы органических веществ).

Решение

1) Общая формула органического вещества А – CxHyOzNm.
Определим содержание углерода в веществе А:
w(C) = 100 – 11,97 – 9,40 – 27,35 = 51,28%
Допустим, что масса вещества А составляет 100 г, тогда массы элементов C, H, O, N составят 51,28 г, 9,40 г, 27,35 г, 11,97 г, соответственно. Определим соотношение атомов в молекуле:
x : y : z : m = [w(C)/M(C)] : [w(H)/M(H)] : [w(O)/M(O)] : [w(N)/M(N)]
x : y : z : m = (51,28/12) : (9,40/1) : (27,35/16) : (11,97/14) = 4,27 : 9,40 : 1,71 : 0,86 = 5 : 11 : 2 : 1
Молекулярная формула вещества А – C5H11O2N.
2) Составим структурную формулу вещества А - изопропилового эфира аминоуксусной кислоты:

3) Представим уравнение реакции между веществом Б (глицин или аминоуксусная кислота) и пропанолом-2. Данная реакция является реакцией этерификации:

Рекомендуем также прочитать:
О ЕГЭ по химии 2019
Советы по подготовке к ЕГЭ
Статистика экзамена

↑ НАВЕРХ ↑

Связаться с нами

Copyright © 2019, Экзамен по химии / chemexam.ru