Тренировочный вариант №1 ЕГЭ по химии с решениями и ответами
Задание 1
Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов
1) Ca; 2) O; 3) Al; 4) Mg; 5) S
в основном состоянии имеют на внешнем энергетическом уровне два 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) Ca 1s22s22p63s23p64s2;
2) O 1s22s22p4;
3) Al 1s22s22p63s23p1;
4) Mg 1s22s22p63s2;
5) S 1s22s22p63s23p4.
В соответствии с приведенными формулами определяем внешний энергетический уровень и количество электронов на нем для каждого элемента:
1) Ca – четвертый уровень – 2 электрона;
2) O – второй уровень – 6 электронов;
3) Al – третий уровень – 3 электрона;
4) Mg – третий уровень – 2 электрона;
5) S – третий уровень – 6 электронов.
Таким образом, на внешнем энергетическом уровне 2 электрона имеют атомы кальция и магния.
Ответ: 14
Задание 2
Из указанных в ряду химических элементов
1) Ca; 2) O; 3) Al; 4) Mg; 5) S
выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одном периоде.
Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их атомных радиусов.
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 алюминий, магний и сера.
Атомные радиусы возрастают в периоде справа налево. Таким образом, наименьшим атомным радиусом характеризуется сера,
промежуточное положение в данном случае занимает алюминий, самым большим атомным радиусом обладает магний.
Ответ: 534
Задание 3
Из числа указанных в ряду элементов
1) Ca; 2) O; 3) Al; 4) Mg; 5) S
выберите два элемента, которые проявляют низшую степень окисления, равную -2.
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Решение
Низшая степень окисления, равная -2, присуща кислороду и сере.
В случае кальция, алюминия и магния низшая степень окисления равна 0.
Ответ: 25
Задание 4
Из предложенного перечня выберите два соединения, в которых присутствует ковалентная неполярная химическая связь.
1) P2O5
2) NaCl
3) O2
4) HBr
5) P4
Запишите в поле ответа номера выбранных соединений.
Решение
Ковалентная неполярная связь образуется между одноименными атомами, при этом связующая их общая электронная пара
в равной степени принадлежит обоим соединяющимся атомам. В представленных соединениях ковалентная неполярная связь
присутствует в молекулах O2 и P4.
Ответ: 35
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) Fe(OH)NO3
Б) K2HPO4
В) HCOONH4 |
1) соли кислые
2) соли средние
3) соли основные
4) гидроксиды |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Fe(OH)NO3 относится к основным солям, для которых характерно присутствие гидроксильных групп, способных замещаться на анионы в ходе обменных реакций.
K2HPO4 относится к кислым солям, для которых характерно содержание катионов водорода, способных в ходе обменных реакций замещаться другими катионами.
HC(O)ONH4 (формиат аммония, аммонийная соль муравьиной кислоты) относится к средним солям, которые характеризуются отсутствием ионов водорода и
гидроксид-ионов, способных к ионному обмену.
Ответ: 312
Задание 6
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых реагирует углерод.
1) оксид свинца (IV)
2) сульфат меди (II) (р-р)
3) разбавленная соляная кислота
4) концентрированная серная кислота
5) хлорид хрома (III) (р-р)
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Углерод будет восстанавливать оксид свинца (IV):
2C + PbO2 = Pb + 2CO
Углерод будет взаимодействовать с концентрированной серной кислотой при нагревании:
C + 2H2SO4 (конц.) = CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
Ответ: 14
Задание 7
В пробирку с раствором вещества X добавили несколько капель бесцветного раствора вещества Y. В результате реакции наблюдали выделение чёрного осадка.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанную реакцию.
1) гидроксид калия
2) сульфид натрия
3) хлороводородная кислота
4) нитрат цинка
5) хлорид меди (II)
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Решение
Вещество X – хлорид меди (II). Вещество Y – сульфид натрия (бесцветный раствор). Вещества X и Y взаимодействуют с образованием сульфида меди (II)
(осадок черного цвета):
CuCl2 + Na2S = CuS↓ + 2NaCl
Ответ: 52
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) N2
Б) NO2
В) Al(OH)3
Г) BaBr2 |
1) H2SO4, HCl, NaOH
2) Cl2, KOH, He
3) AgNO3, MgSO4, Cl2
4) Cu, KOH, H2O
5) H2, O2, Mg |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Азот N2 реагирует с веществами ряда 5:
N2 + 3H2 = 2NH3;
N2 + O2 = 2NO;
N2 + 3Mg = Mg3N2.
Диоксид азота NO2 взаимодействует с веществами ряда 4:
2NO2 + 4Cu = N2 + 4CuO;
2NO2 + 2KOH = KNO2 + KNO3 + H2O;
2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3.
Гидроксид алюминия Al(OH)3 реагирует с веществами ряда 1:
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O;
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O;
Al(OH)3 + NaOH (конц.) = Na[Al(OH)4]
или при сплавлении с твердыми щелочами
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O.
Бромид бария BaBr2 взаимодействует с реагентами ряда 3:
BaBr2 + 2AgNO3 = Ba(NO3)2 + 2AgBr↓;
BaBr2 + MgSO4 = MgBr2 + BaSO4↓;
BaBr2 + Cl2 = BaCl2 + Br2.
Ответ: 5413
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) Cl2 и KOH (на холоду)
Б) Cl2 и KOH (при нагревании)
В) KClO3 и HCl (конц.)
Г) KClO3 (разложение при нагревании) |
1) KCl и KClO2
2) KCl и KClO4
3) KCl, Cl2 и H2O
4) KClO, Cl2 и H2O
5) KCl, KClO и H2O
6) KCl, KClO2 и H2O
7) KCl, KClO3 и H2O |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Приведем уравнения протекающих реакций:
Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O (на холоду)
3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O (при нагревании)
KClO3 + 6HCl (конц.) = KCl + 3Cl2 + 3H2O
4KClO3 = KCl + 3KClO4 (разложение при нагревании)
Ответ: 5732
Задание 10
Задана следующая схема превращений веществ:
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) N2O
2) Cu
3) N2
4) Mg
5) NO2
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Решение
Вещество X – медь, при взаимодействии с которой азотная кислота восстанавливается до оксида азота (II):
3Cu + 8HNO3 (разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Вещество Y – оксид азота (IV), который образуется при взаимодействии оксида азота (II) с кислородом:
2NO + O2 = 2NO2
Ответ: 25
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) бензол
Б) пропанол-2
В) бутадиен-1,3 |
1) алкадиены
2) алкены
3) арены
4) спирты |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Приведем соответствующие структурные формулы и названия классов/групп, к которым относятся представленные органические соединения:
Бензол
(ароматические углеводороды или арены) |  |
Пропанол-2
(спирты) |  |
Бутадиен-1,3
(алкадиены) |  |
Ответ: 341
Задание 12
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые являются структурными изомерами пентена-2.
1) пентадиен-1,4
2) циклопентан
3) пентин-1
4) 2-метилбутен-2
5) 2-метилбутан
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Напомним, что к структурной изомерии алкенов, к которым относится пентен-2, относится изомерия углеродной цепи,
изомерия положения двойной связи и межклассовая изомерия. Среди перечисленных соединений изомерами пентена-2 являются циклопентан
(межклассовая изомерия; алкенам изомерны циклоалканы) и 2-метилбутен-2 (изомерия углеродной цепи).
Приведем структурные формулы данных соединений:
| Пентен-2 |  |
| Циклопентан |  |
| 2-метилбутен-2 |  |
Ответ: 24
Задание 13
Из предложенного перечня выберите два вещества, каждое из которых вступает в химическую реакцию
с раствором перманганата калия.
1) бутан
2) бензол
3) бутен-1
4) толуол
5) циклогексан
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Бутилен реагирует с раствором перманганата калия, при этом в присутствии серной кислоты происходит расщепление алкена
по двойной связи с образованием карбоновой кислоты и углекислого газа:
Толуол реагирует с раствором перманганата калия, при этом в присутствии серной кислоты при нагревании метильная группа
подвергается окислению с образованием бензойной кислоты:
Ответ: 34
Задание 14
Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми реагирует этиленгликоль.
1) 2-метилбутен-1
2) азот
3) бромоводород
4) пентин-2
5) уксусная кислота
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Этиленгликоль взаимодействует с бромоводородом с последовательным замещением гидроксильных групп на атомы брома
с конечным образованием 1,2-дибромэтана:
Этиленгликоль также реагирует с уксусной кислотой с образованием сложного эфира:
Ответ: 35
Задание 15
Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми реагирует диметиламин.
1) гидроксид натрия
2) пропан
3) соляная кислота
4) медь
5) бромметан
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Диметиламин взаимодействует с соляной кислотой с образованием соли:
Диметиламин реагирует с бромметаном (реакция алкилирования) с образованием триметиламина:
Ответ: 35
Задание 16
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктом, который преимущественно образуется
при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию,
обозначенную цифрой.
| РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА | ПРОДУКТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ |
А) пропин и вода
Б) пропен и вода
В) пропин и хлороводород (избыток)
Г) пропин и хлороводород (эквимолярное соотношение) |
1) 1,2-дихлорпропан
2) 2,2-дихлорпропан
3) 2-хлорпропен-1
4) хлористый аллил
5) пропанон
6) пропанол-1
7) пропанол-2
8) пропаналь |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Представим уравнения протекающих реакций.
А) Гидратация пропина приводит к образованию пропанона:
Б) Гидратация пропилена приводит к образованию пропанола-2:
В) Присоединение хлороводорода, взятого в избытке, к пропину приводит к образованию 2,2-дихлорпропана:
Г) Присоединение хлороводорода, взятого в эквимолярном соотношении, к пропину приводит к образованию 2-хлорпропена-1:
Ответ: 5723
Задание 17
Установите соответствие между веществом и углеродсодержащим продуктом реакции, который преимущественно образуется
при взаимодействии этого вещества с натрием: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию,
обозначенную цифрой.
| РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА | ПРОДУКТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ |
А) муравьиная кислота
Б) пропанол-1
В) фенол
Г) уксусная кислота |
1) фенолят натрия
2) этилат натрия
3) ацетат натрия
4) формиат натрия
5) метилат натрия
6) пропиолат натрия
7) пропионат натрия
8) реакция не идет |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Представим уравнения протекающих реакций.
А) Муравьиная кислота реагирует с натрием с образованием формиата натрия:
2HCOOH + 2Na → 2HCOONa + H2↑
Б) Пропанол-1 взаимодействует с натрием с образованием пропиолата натрия:
2CH3CH2CH2OH + 2Na → 2CH3CH2CH2ONa + H2↑
В) Фенол реагирует с натрием с образованием фенолята натрия:
2C6H5OH + 2Na → 2C6H5ONa + H2↑
Г) Уксусная кислота реагирует с натрием с образованием ацетата натрия:
2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2↑
Ответ: 4613
Задание 18
Задана следующая схема превращений веществ:
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) CH3CH2CH2OH
2) NaOH
3) CH3CH2COOCH3
4) H2
5) Cu(OH)2
6) CH3CH2CH2OCH3
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Решение
Вещество X – гидроксид меди (II), который окисляет пропаналь в пропионовую кислоту:
CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 → CH3CH2COOH + Cu2O↓ + 2H2O
Вещество Y – метиловый эфир пропионовой кислоты (метилпропионат) CH3CH2COOCH3,
образующийся в результате протекания реакции этерификации:
CH3CH2COOH + CH3OH ↔ CH3CH2COOCH3 + H2O
Ответ: 53
Задание 19
Из предложенного перечня типов реакций выберите два типа реакций, к которым можно отнести взаимодействие метанола с натрием.
1) каталитическая
2) гетерогенная
3) обратимая
4) окислительно-восстановительная
5) реакция присоединения
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
Представим уравнение рассматриваемой реакции:
2CH3OH + 2Na = 2CH3ONa + H2↑
Данная реакция относится к гетерогенным, так как натрий находится в твердом агрегатном состоянии, а метанол является жидкостью.
Данная реакция также является окислительно-восстановительной:
Na0 – 1e = Na+; 2H+ + 2e = H20.
Ответ: 24
Задание 20
Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции ацетилена с водородом.
1) понижение температуры
2) уменьшение концентрации ацетилена
3) использование катализатора
4) увеличение концентрации водорода
5) понижение давления в системе
Запишите в поле ответа номера выбранных внешних воздействий.
Решение
Запишем уравнение рассматриваемой реакции:
C2H2 + H2 → CH2=CH2
или
C2H2 + 2H2 → CH3-CH3
1) Уменьшение температуры приведет к снижению скорости реакции.
2) Уменьшение концентрации ацетилена снизит скорость реакции.
3) Введение катализатора приводит к ускорению реакций.
4) Увеличение концентрации водорода повысит скорость реакции.
5) Понижение давления приводит к уменьшению скорости реакций с участием газообразных реагентов.
Ответ: 34
Задание 21
Установите соответствие между уравнением реакции и формулой окислителя в ней:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | ОКИСЛИТЕЛЬ |
А) CaO + 3C = CaC2 + CO
Б) Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
В) Cl2 + H2O = HCl + HClO
Г) C + CO2 = 2CO |
1) Ca
2) C
3) Cl2
4) H2O
5) CaO
6) CO2 |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Напомним, что в результате окислительно-восстановительной реакции окислитель восстанавливается
(получает электроны, его степень окисления понижается).
А) C (в данной реакции является и окислителем, и восстановителем); C0 + 1e = C-1
Б) H2O; 2H+1 + 2e = H20
В) Cl2 (в данной реакции является и окислителем, и восстановителем); Cl0 + 1e = Cl-1
Г) CO2; C+4 + 2e = C+2
Ответ: 2436
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 СОЛИ | ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА |
А) MgCl2
Б) Ba(NO3)2
В) CuSO4
Г) AgF |
1) металл и кислород
2) водород и кислород
3) металл, водород и галоген
4) металл и галоген
5) водород и галоген
6) металл, водород и кислород |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
А) Так как магний Mg 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.
Б) Поскольку барий Ba в ряду активности металлов располагается левее марганца, на катоде будет выделяться водород Н2 из воды.
В случае кислородсодержащего аниона NO3- на аноде будет выделяться кислород O2 из воды.
В) На катоде будут восстанавливаться катионы меди, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода.
В случае кислородсодержащего аниона SO42- на аноде будет выделяться кислород O2 из воды.
Г) На катоде будут восстанавливаться катионы серебра, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода.
В случае фторид-аниона на аноде будет выделяться кислород O2 из воды.
Ответ: 5211
Задание 23
Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| НАЗВАНИЕ СОЛИ | ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ |
А) хлорид бария
Б) сульфид калия
В) сульфат меди (II)
Г) карбонат железа (III) |
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 бария – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается.
Б) Сульфид калия – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуется по аниону.
В) Сульфат меди (II) – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуется по катиону.
Г) Карбонат железа (III) – соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуется по катиону и аниону.
Ответ: 3214
Задание 24
Установите соответствие между внешним воздействием на систему
2NO(г) + O2(г) ↔ 2NO2(г) + Q
и направлением смещения химического равновесия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию,
обозначенную цифрой.
| ВНЕШНЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ | НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ
ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ |
А) уменьшение температуры
Б) добавление NO
В) уменьшение давления
Г) уменьшение концентрации NO2 |
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
А) Уменьшение температуры приведет к смещению равновесия в сторону протекания экзотермической реакции, т.е. прямой реакции.
Б) Добавление NO сместит равновесие в сторону реакции расходования данного вещества, т.е. в сторону прямой реакции.
В) Уменьшение давления сместит равновесие в сторону реакции, протекающей с увеличением объема, т.е. в сторону обратной реакции.
Г) Уменьшение концентрации NO2 приведет к смещению равновесия в сторону реакции образования данного вещества,
т.е. в сторону прямой реакции.
Ответ: 1121
Задание 25
Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно различить данные вещества друг от друга:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ | РЕАГЕНТ |
А) LiNO3 и NaOH
Б) ZnO и K2O
В) K2SO4 и KCl
Г) HBr и Ba(OH)2 |
1) BaCl2
2) NaOH
3) HCl
4) H2O
5) фенолфталеин |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
А) LiNO3 и NaOH – вещества позволит различить фенолфталеин. В случае NaOH раствор окрасится в малиновый цвет.
Б) ZnO и K2O – данные реагенты можно различить с помощью H2O. Оксид цинка не растворим в воде.
В) K2SO4 и KCl – вещества могут быть различимы с помощью BaCl2.
В случае K2SO4 выпадет осадок белого цвета – BaSO4.
Г) HBr и Ba(OH)2 – вещества позволит различить фенолфталеин. В случае Ba(OH)2 раствор окрасится
в малиновый цвет.
Ответ: 5415
Задание 26
Установите соответствие между веществом и основной областью его применения:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| ВЕЩЕСТВО | ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ |
А) циклогексан
Б) изопрен
В) азот |
1) получение аммиака
2) получение капрона
3) в качестве топлива
4) получение каучука |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Циклогексан используют для производства капронового волокна.
Изопрен (2-метилбутадиен-1,3) является важным соединением для получения синтетических каучуков.
Азот является сырьем для производства аммиака.
Ответ: 241
Задание 27
Вычислите массу воды (в граммах), которую следует добавить к 35 г раствора уксусной кислоты с массовой долей 50%
для получения уксуса с массовой долей 3%. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим количество уксусной кислоты, содержащейся в 50% растворе:
m1(CH3COOH) = m1(р-ра) * w1(CH3COOH) = 35 * 50/100 = 17,5 г
Пусть искомое количество воды, которое нужно добавить в раствор, равно x.
Представим уравнение на основе выражения для нахождения массовой доли в случае 3% раствора:
w2(CH3COOH) = m1(CH3COOH) / m2(р-ра)
w2(CH3COOH) = m1(CH3COOH) / [m1(р-ра) + x]
3/100 = 17,5 / (35 + x)
Решая полученное уравнение, находим искомую массу воды:
35 + x = 17,5 * 100 / 3
35 + x = 583,3
x = 548,3 г
Ответ: 548,3
Задание 28
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
3Fe + 2O2 = Fe3O4 + 1200 кДж,
выделилось 420 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом железной окалины (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)
Решение
Из термохимического уравнения следует, что при образовании 1 моль железной окалины выделяется 1200 кДж теплоты. Составим пропорцию:
1 моль Fe3O4 – 1200 кДж
x моль Fe3O4 – 420 кДж
Из пропорции следует, что x = 420 кДж * 1 моль / 1200 кДж = 0,35 моль.
Определяем массу образовавшейся железной окалины:
m(Fe3O4) = n(Fe3O4) * M(Fe3O4) = 0,35 моль * 232 г/моль = 81 г.
Ответ: 81
Задание 29
При взаимодействии кальция с водой образовалось 0,4 моль гидроксида кальция.
Какой объем водорода (в л при н.у.) при этом выделился? (Запишите число с точностью до сотых.)
Решение
Приведем уравнение протекающей реакции:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
Из уравнения следует, что на 1 моль образующегося водорода H2 приходится 1 моль гидроксида кальция Ca(OH)2.
Следовательно, n(H2) = n(Ca(OH)2) = 0,4 моль
Находим объем выделяющегося водорода:
V(H2) = n(H2) * Vm = 0,4 моль * 22,4 л/моль = 8,96 л.
Ответ: 8,96
Задание 30
Из предложенного перечня веществ (перманганат натрия, фтороводород, оксид азота (IV), фосфат кальция, гидроксид натрия;
допустимо использование водных растворов) 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 натрия и
оксидом азота (IV), причем данная реакция протекает в присутствии гидроксида натрия. Перманганат натрия восстанавливается
до манганата натрия, а оксид азота (IV) окисляется до нитрата натрия.
Составим электронный баланс:
1 | Mn+7 + 1e → Mn+6
1 | N+4 – 1e → N+5
Окислителем является перманганат натрия. Восстановителем является оксид азота (IV).
На основании электронного баланса подберём коэффициенты и запишем уравнение реакции:
NaMnO4 + NO2 + 2NaOH =
Na2MnO4 + NaNO3 + H2O
Задание 31
Из предложенного перечня веществ (перманганат натрия, фтороводород, оксид азота (IV), фосфат кальция, гидроксид натрия;
допустимо использование водных растворов) выберите вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена.
Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения этой реакции.
Решение
Реакция ионного обмена возможна между фтороводородом и гидроксидом натрия:
HF + KOH = KF + H2O
HF + K+ + OH– = K+ + F- + H2O
HF + OH– = F- + H2O
Задание 32
К раствору бромида железа(III) прилили раствор карбоната натрия. Образовавшийся осадок бурого цвета отфильтровали, промыли и прокалили.
Получившийся после прокаливания порошок сплавили с гидроксидом калия. Полученное вещество обработали избытком соляной кислоты,
в результате получили окрашенный раствор.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Источник - Открытый банк заданий ЕГЭ
Решение
1) К раствору бромида железа(III) прилили раствор карбоната натрия, при этом образовался бурый осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)3:
2FeBr3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2 + 6NaBr
2) Образовавшийся осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)3 отфильтровали и промыли. В результате его последующего прокаливания образовался порошок -
оксид железа (III) Fe2O3:
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
3) Полученный оксид железа (III) Fe2O3 сплавили с гидроксидом калия, при этом образовался диоксоферрат (III) калия KFeO2:
Fe2O3 + 2KOH = 2KFeO2 + H2O
4) Полученный диоксоферрат (III) калия KFeO2 обработали избытком соляной кислоты,
в результате реакции получен окрашенный раствор хлорида железа (III):
KFeO2 + 4HCl = FeCl3 + KCl + 2H2O
Задание 33
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
Источник - Открытый банк заданий ЕГЭ
Решение
1) Щелочной гидролиз 1,1-дибромпропана приведет к образованию альдегида - пропаналя:
2) При взаимодействии с подкисленным раствором дихромата калия пропаналь окисляется в пропановую кислоту:
3) В результате реакции пропановой кислоты с хлором в присуствии красного фосфора образуется 2-хлорпропановая кислота:
4) 2-Хлорпропановая кислота взаимодействует с гидрокарбонатом натрия с образованием соответствующей натриевой соли:
5) Взаимодействие натриевой соли 2-хлорпропановой кислоты с иодэтаном приводит к образованию соответствующего сложного эфира -
этилового эфира 2-хлорпропановой кислоты:
Задание 34
К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 50 г медного купороса (CuSO4·5H2O), добавили 14,4 г магния.
После завершения реакции к полученной смеси прибавили 146 г 25%-ного раствора хлороводородной кислоты. Определите массовую долю хлороводорода
в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления
(указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Источник - Открытый банк заданий ЕГЭ
Решение
Запишем уравнения протекающих реакций:
1) CuSO4 + Mg = MgSO4 + Cu
2) Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Рассчитаем количество вещества медного купороса и магния, взятых для реакции (1):
n(CuSO4·5H2O) = m(CuSO4·5H2O) / M(CuSO4·5H2O) =
50 г / 250 г/моль = 0,2 моль
n(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 14,4 г / 24 г/моль = 0,6 моль
Согласно уравнению реакции (1) n(CuSO4) = n(Mg)прореаг., при этом учитываем, что
n(CuSO4) = n(CuSO4·5H2O). Следовательно, медный купорос находится в недостатке,
в то же время магний прореагировал не полностью. Рассчитаем количество непрореагировавшего количества вещества магния
(расчет ведем по недостатку соли):
n(Mg)ост. = n(Mg) - n(Mg)прореаг. = 0,6 моль - 0,2 моль = 0,4 моль
Определим исходную массу раствора сульфата меди:
m(CuSO4)р-ра = m(CuSO4) / w(CuSO4)
m(CuSO4) = n(CuSO4) * M(CuSO4) = 0,2 моль * 160 г/моль = 32 г
m(CuSO4)р-ра = (32 г / 20 %) * 100 % = 160 г
Определим массу выделившейся по реакции (1) меди:
n(Cu) = n(Mg)прореаг. = n(CuSO4) = 0,2 моль
m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 0,2 моль * 64 г/моль = 12,8 г
Рассчитаем массу и количество вещества хлороводородной кислоты, взятой для реакции:
m(HCl)исх. = m(HCl)р-ра * w(HCl)исх. = 146 г * 25 % / 100 % = 36,5 г
n(HCl)исх. = m(HCl)исх. / M(HCl) = 36,5 г / 36,5 г/моль = 1 моль
Вычислим количество вещества реагирующей хлороводородной кислоты согласно уравнению реакции (2):
n(HCl)прореаг. = 2 * n(Mg)ост. = 2 * 0,4 моль = 0,8 моль
Отмечаем, что исходное количество вещества HCl превышает требуемое для реакции количество (1 моль > 0,8 моль).
Следовательно, магний находится в недостатке, он полностью прореагирует по реакции (2).
Определим количество вещества HCl, которое останется после реакции (2), и соответствующую массу остатка HCl:
n(HCl)ост. = n(HCl)исх. - n(HCl)прореаг. = 1 моль - 0,8 моль = 0,2 моль
m(HCl)ост. = n(HCl)ост. * M(HCl) = 0,2 моль * 36,5 г/моль = 7,3 г
Определим массу водорода, выделяющегося в результате протекания реакции (2):
n(H2) = n(Mg)ост. = 0,4 моль
m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0,4 моль * 2 г/моль = 0,8 г
Рассчитаем массу раствора после протекания реакций (1) и (2):
m(р-ра)ост. = m(CuSO4)р-ра + m(Mg) - m(Cu) + m(HCl)р-ра - m(H2) =
160 г + 14,4 г - 12,8 г + 146 г - 0,8 г = 306,8 г
Найдем искомую массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе:
w(HCl) = m(HCl)ост. / m(р-ра)ост. = 7,3 г / 306,8 г = 0,0238 или 2,38%
Задание 35
При сжигании образца органического вещества массой 5,84 г получено 10,56 г углекислого газа и 3,6 г воды.
При нагревании с водным раствором гидроксида калия данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов,
один из которых имеет состав С2H3О2K.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу исходного вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции гидролиза исходного вещества в растворе гидроксида калия (используйте структурные формулы органических веществ).
Источник - Открытый банк заданий ЕГЭ
Решение
1) Общая формула органического вещества – CxHyOz.
Определим количество вещества и массу углерода в исходном органическом веществе по количеству образовавшегося углекислого газа:
n(C) = n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 10,56 г / 44 г/моль = 0,24 моль
m(C) = n(C) * M(C) = 0,24 моль * 12 г/моль = 2,88 г
Рассчитаем количество вещества и массу водорода в исходном органическом веществе по количеству образовавшейся воды:
n(H) = 2 * n(H2O) = 2 * m(H2O) / M(H2O) = 2 * 3,6 г / 18 г/моль = 0,4 моль
m(H) = n(H) * M(H) = 0,4 моль * 1 г/моль = 0,4 г
Вычислим массу и количество кислорода в исходном органическом веществе:
m(O) = m(в-ва) - m(C) - m(H) = 5,84 г - 2,88 г - 0,4 г = 2,56 г
n(O) = m(O) / M(O) = 2,56 г / 16 г/моль = 0,16 моль
Определим соотношение атомов в молекуле:
x : y : z = [n(C)] : [n(H)] : [n(O)]
x : y : z = 0,24 : 0,4 : 0,16 = 1,5 : 2,5 : 1 = 3 : 5 : 2
Если предположить, что молекулярная формула сложного эфира – C3H5O2, то с учетом формулы продукта щелочного гидролиза
С2H3О2K остатком спирта в молекуле сложного эфира является группа CH2, что не может быть верным.
Следовательно, полученное соотношение атомов надо увеличить вдвое. Тогда остатком спирта будет CH2CH2,
что соответствует образованию сложного эфира с участием этиленгликоля.
Молекулярная формула вещества – C6H10O4.
2) Составим структурную формулу исходного вещества - этиленгликольдиацетата:
3) Представим уравнение реакции гидролиза этиленгликольдиацетата в растворе гидроксида калия, в результате образуется ацетат калия и этиленгликоль:
