Тренировочный вариант №4 ЕГЭ по химии с решениями и ответами
Задание 1
Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов
1) Se; 2) O; 3) H; 4) S; 5) Al
в основном состоянии имеют на внешнем энергетическом уровне один неспаренный электрон.
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) Se 1s22s22p63s23p64s23d104p4;
2) O 1s22s22p4;
3) H 1s1;
4) S 1s22s22p63s23p4;
5) Al 1s22s22p63s23p1.
В соответствии с приведенными формулами определяем внешний энергетический уровень и количество неспаренных электронов на нем для каждого элемента:
1) Se – четвёртый уровень – 2 электрона;
2) O – второй уровень – 2 электрона;
3) H – первый уровень – 1 электрон;
4) S – третий уровень – 2 электрона;
5) Al – третий уровень – 1 электрон.
Таким образом, на внешнем энергетическом уровне 1 неспаренный электрон имеют атомы водорода и алюминия.
Ответ: 35
Задание 2
Из указанных в ряду химических элементов
1) Se; 2) O; 3) H; 4) S; 5) Al
выберите три элемента, которые в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева находятся в одной группе.
Расположите выбранные элементы в порядке возрастания их электроотрицательности.
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.
Решение
По Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева определяем, что в одной группе находятся селен, кислород и сера.
Электроотрицательность возрастает в группе снизу вверх. Таким образом, наименьшей электроотрицательностью характеризуется
селен, промежуточное положение в данном случае занимает сера, самой большой электроотрицательностью обладает кислород.
Ответ: 142
Задание 3
Из числа указанных в ряду элементов
1) Se; 2) O; 3) H; 4) S; 5) Al
выберите два элемента, которые проявляют степень окисления +4.
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Решение
Степень окисления +4 проявляют селен и сера (ЭO2, H2ЭO3).
Ответ: 14
Задание 4
Из предложенного перечня выберите два соединения, для которых характерно образование межмолекулярных водородных связей.
1) NH3
2) H2
3) HF
4) NaH
5) KHCO3
Запишите в поле ответа номера выбранных соединений.
Решение
Водородной называют химическую связь, которая образуется за счет сил электростатического притяжения полярных молекул,
включающих атомы химических элементов с наибольшей электроотрицательностью (F, O, N). Среди представленных соединений
образование межмолекулярных водородных связей характерно для молекул NH3 и HF.
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) HCN
Б) H2SO4
В) CH3COONa |
1) сильная кислота
2) средняя соль
3) кислая соль
4) слабая кислота |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
HCN является слабой кислотой.
H2SO4 является сильной кислотой.
CH3COONa относится к средним солям, которые характеризуются отсутствием ионов водорода и гидроксид-ионов, способных к ионному обмену.
Ответ: 412
Задание 6
Из предложенного перечня выберите два вещества, с каждым из которых реагирует кремний.
1) бром
2) хлорид калия (р-р)
3) оксид магния
4) концентрированная азотная кислота
5) сульфат меди (II) (р-р)
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Кремний, проявляя восстановительные свойства, реагирует с бромом:
Si + 2Br2 = SiBr4
Кремний, являясь восстановителем, также взаимодействует с оксидом магния:
Si + 2MgO = SiO2 + 2Mg
Ответ: 13
Задание 7
В одну пробирку с раствором сульфата меди (II) добавили вещество X и в результате реакции наблюдали образование меди.
В другую пробирку с раствором сульфата меди (II) добавили раствор вещества Y. В результате реакции образовался осадок голубого цвета.
Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
1) серебро
2) хлороводородная кислота
3) железо
4) гидроксид натрия
5) бромид калия
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Решение
Вещество X – железо Fe, которое реагирует с сульфатом меди (II) с образованием меди Cu. Данная реакция обусловлена тем,
что в ряду активности металлов железо находится левее меди, следовательно, является более активным металлом и способно вытеснять медь из ее соли:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Вещество Y – гидроксид натрия NaOH, раствор которого взаимодействует с сульфатом меди (II) с образованием гидроксида меди (II) Cu(OH)2
(осадок голубого цвета):
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Ответ: 34
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) P (красн.)
Б) CaO
В) Cr(OH)3
Г) Na2CO3 |
1) HNO3, N2, H2S
2) CaCl2, Ba(NO3)2, HCl
3) SO3, C, H2O
4) H2SO4, CH3COOH, NaOH
5) HNO3, Ca, I2 |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Красный фосфор P (красн.) реагирует с веществами ряда 5:
P (красн.) + 5HNO3 (конц.) = H3PO4 + 5NO2 + H2O;
2P (красн.) + 3Ca = Ca3P2;
2P (красн.) + 3I2 = 2PI3.
Оксид кальция CaO взаимодействует с веществами ряда 3:
CaO + SO3 = CaSO4;
CaO + 3C = CaC2 + CO;
CaO + H2O = Ca(OH)2.
Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 реагирует с веществами ряда 4:
2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O;
Cr(OH)3 + 3CH3COOH = (CH3COO)3Cr + 3H2O;
Cr(OH)3 + 3NaOH (конц.) = Na3[Cr(OH)6]
или при сплавлении Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O.
Карбонат натрия Na2CO3 взаимодействует с реагентами ряда 2:
Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3↓;
Na2CO3 + Ba(NO3)2 = 2NaNO3 + BaCO3↓;
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O.
Ответ: 5342
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) KClO3 (разложение при нагревании)
Б) KClO3 (разложение при нагревании в присутствии катализатора)
В) Fe и Cl2
Г) Fe и HCl (разб.) |
1) KCl и O2
2) KClO и KClO4
3) KCl и KClO4
4) FeCl2
5) FeCl3
6) FeCl2 и H2
7) FeCl3 и H2 |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Приведем уравнения протекающих реакций:
4KClO3 = KCl + 3KClO4 (разложение при нагревании)
2KClO3 = 2KCl + 3O2 (разложение при нагревании в присутствии катализатора)
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Fe + 2HCl (разб.) = FeCl2 + H2
Ответ: 3156
Задание 10
Задана следующая схема превращений веществ:
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) CO
2) K2O
3) KHCO3
4) KOH
5) K2CO3
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Решение
Вещество X – гидрокарбонат калия, который образуется при взаимодействии диоксида углерода с разбавленным раствором гидроксида калия:
CO2 + KOH (разб.) = KHCO3
Вещество Y – карбонат калия, который образуется при термическом разложении гидрокарбоната калия:
2KHCO3 = K2CO3 + СO2 + H2O
Ответ: 35
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) кумол
Б) пентанон-2
В) бутанол-1 |
1) спирты
2) кетоны
3) альдегиды
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:
Кумол
(ароматические углеводороды или арены) |  |
Пентанон-2
(кетоны) |  |
Бутанол-1
(спирты) |  |
Ответ: 421
Задание 12
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые являются структурными изомерами этилацетата.
1) бутановая кислота
2) пентановая кислота
3) метилпропионат
4) бутаналь
5) диэтиловый эфир
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Напомним, что к структурной изомерии сложных эфиров, к которым относится этилацетат, относится изомерия углеродной цепи,
изомерия положения сложноэфирной группы и межклассовая изомерия. Среди перечисленных соединений изомерами этилацетата являются
бутановая кислота (межклассовая изомерия; сложные эфиры изомерны карбоновым кислотам) и метилпропионат
(изомерия положения сложноэфирной группы).
Приведем структурные формулы данных соединений:
| Этилацетат |  |
| Бутановая кислота |  |
| Метилпропионат |  |
Ответ: 13
Задание 13
Из предложенного перечня выберите два вещества, каждое из которых вступает в химическую реакцию
с аммиачным раствором оксида серебра.
1) пропан
2) пропилен
3) пропин
4) этилен
5) ацетилен
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Алкины с концевой тройной связью (пропин и ацетилен) вступают в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра,
что обусловлено значительной подвижностью атома водорода, связанного с sp-гибридизованным атомом углерода:
Ответ: 35
Задание 14
Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми реагирует пропанол-1.
1) калий
2) этан
3) пентен-2
4) оксид алюминия
5) хлороводород
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Пропанол-1 взаимодействует с калием с образованием алкоголята:
Пропанол-1 также реагирует с хлороводородом с образованием хлорпропана:
Ответ: 15
Задание 15
Из предложенного перечня выберите два вещества, с которыми реагирует аланин.
1) азот
2) глицин
3) хлорид натрия
4) 2-метилбутан
5) бромоводород
Запишите в поле ответа номера выбранных веществ.
Решение
Аланин (2-аминопропановая кислота) взаимодействует с глицином (аминоуксусной кислотой) с образованием дипептида:
или
Аланин реагирует с бромоводородом с образованием соли:
Ответ: 25
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) ацетилен и вода
Б) пропилен и вода
В) этилен и вода
Г) пропин и вода |
1) этиленгликоль
2) этанол
3) этаналь
4) пропанол-1
5) пропанол-2
6) пропанон
7) пропаналь |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Представим уравнения протекающих реакций.
А) Гидратация ацетилена приводит к образованию этаналя:
Б) Гидратация пропилена приводит к образованию пропанола-2:
В) Гидратация этилена приводит к образованию этанола:
Г) Гидратация пропина приводит к образованию пропанона:
Ответ: 3526
Задание 17
Установите соответствие между реагирующими веществами и углеродсодержащим продуктом реакции, который преимущественно
образуется при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию,
обозначенную цифрой.
| РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА | ПРОДУКТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ |
А) пропаналь и водород
Б) пропанон и водород
В) муравьиная кислота и гидроксид калия
Г) уксусная кислота и сульфид калия |
1) этилат калия
2) ацетат калия
3) метилат калия
4) формиат калия
5) пропанол-1
6) пропанол-2
7) пропионовая кислота |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Представим уравнения протекающих реакций.
А) Пропаналь гидрируется с образованием пропанола-1:
CH3CH2CHO + H2 → CH3CH2CH2OH
Б) Пропанон гидрируется с образованием пропанола-2:
CH3C(O)CH3 + H2 → CH3CH(OH)CH3
В) Муравьиная кислота взаимодействует с гидроксидом калия с образованием формиата калия:
HCOOH + KOH → HCOOK + H2O
Г) Уксусная кислота взаимодействует с сульфидом калия с образованием ацетата калия:
2CH3COOH + K2S → 2CH3COOK + H2S↑
Ответ: 5642
Задание 18
Задана следующая схема превращений веществ:
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) пропаналь
2) пропанол-1
3) пропанол-2
4) 1-бромпропан
5) 2-бромпропан
6) пропилен
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Решение
Вещество X – 2-бромпропан, который образуется в результате присоединения бромоводорода к пропилену:
CH2=CHCH3 + HBr → CH3CH(Br)CH3
Вещество Y – пропанол-2, который образуется при замещении атома брома на гидроксильную группу:
CH3CH(Br)CH3 + NaOH (водн. р-р) → CH3CH(OH)CH3 + NaBr
Ответ: 53
Задание 19
Из предложенного перечня типов реакций выберите два типа реакций, к которым можно отнести взаимодействие раствора гидроксида калия
с раствором хлорида железа (II).
1) реакция замещения
2) реакция обмена
3) реакция нейтрализации
4) каталитическая
5) практически необратимая
Запишите в поле ответа номера выбранных типов реакций.
Решение
Представим уравнение рассматриваемой реакции:
2KOH + FeCl2 = 2KCl + Fe(OH)2↓
Данная реакция относится к реакциям обмена.
Данная реакция также является практически необратимой в связи с тем, что при взаимодействии образуется осадок гидроксида железа (II).
Ответ: 25
Задание 20
Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции.
CaCO3 = CaO + CO2↑
1) повышение температуры
2) снижение температуры
3) измельчение карбоната кальция
4) добавлению карбоната кальция
5) повышение давления системы
Запишите в поле ответа номера выбранных внешних воздействий.
Решение
1) Увеличение температуры приведет к повышению скорости реакции.
2) Уменьшение температуры приведет к снижению скорости реакции.
3) Данная реакция является гетерогенной, реакция протекает на поверхности карбоната кальция. Измельчение карбоната кальция
увеличит площадь поверхности вещества, что повысит скорость разложения.
4) Добавление карбоната кальция не изменит скорость реакции.
5) Повышение давления системы оказывает значительное влияние в случае реакций с участием реагентов
в газообразном агрегатном состоянии.
Ответ: 13
Задание 21
Установите соответствие между уравнением реакции и формулой восстановителя в ней:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ | ВОССТАНОВИТЕЛЬ |
А) FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
Б) Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O
В) S + NaOH → Na2S + Na2SO3 + H2O |
1) FeS2
2) O2
3) S
4) NaOH
5) Cu
6) H2SO4 |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Напомним, что в результате окислительно-восстановительной реакции восстановитель окисляется
(теряет электроны, его степень окисления повышается).
А) FeS2; Fe+2 – 1e = Fe+3; S-1 – 5e = S+4
Б) Cu; Cu0 - 2e = Cu+2
В) S (в данной реакции является и окислителем, и восстановителем); S0 - 4e = S+4
Ответ: 153
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) CuF2
Б) NaCl
В) CuCl2
Г) Cu(NO3)2 |
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) На катоде будут восстанавливаться катионы меди, так как в ряду активности металлов элемент находится правее водорода.
В случае фторид-аниона на аноде будет выделяться кислород O2 из воды.
Б) Так как натрий Na 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 Cl- будет разряжаться на аноде с образованием хлора Cl2.
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: 1541
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) бромид кальция
Б) ацетат аммония
В) фосфат калия
Г) хлорид хрома (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) Бромид кальция – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается.
Б) Ацетат аммония – соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуется по катиону и аниону.
В) Фосфат калия – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуется по аниону.
Г) Хлорид хрома (III) – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуется по катиону.
Ответ: 3421
Задание 24
Установите соответствие между внешним воздействием на систему
2NO(г) + Cl2(г) ↔ 2NOCl(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 концентрации NO
Б) повышение давления
В) уменьшение температуры
Г) добавление катализатора |
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 концентрации NO приведет к смещению равновесия в сторону реакции образования данного вещества,
т.е. в сторону обратной реакции.
Б) Повышение давления сместит равновесие в сторону реакции, протекающей с уменьшением объема, т.е. в сторону прямой реакции.
В) Уменьшение температуры приведет к смещению равновесия в сторону протекания экзотермической реакции, т.е. прямой реакции.
Г) Добавление катализатора увеличивает скорость реакции, но практически не влияет на смещение равновесия.
Ответ: 2113
Задание 25
Установите соответствие между формулами реагирующих веществ и признаком их реакции:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ | ПРИЗНАК РЕАКЦИИ |
А) MgCl2 и AgNO3
Б) Fe2(SO4)3 и LiOH
В) Na2SO3 и HCl
Г) CaBr2 и K2CO3 |
1) образование желтого осадка
2) образование бурого осадка
3) образование белого осадка
4) выделение бесцветного газа
5) выделение бурого газа |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
А) Наблюдается образование белого осадка AgCl:
MgCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Mg(NO3)2
Б) Наблюдается образование бурого осадка Fe(OH)3:
Fe2(SO4)3 + 6LiOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Li2SO4
В) Наблюдается выделение бесцветного газа SO2:
Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2↑ + H2O
Г) Наблюдается образование белого осадка CaCO3:
CaBr2 + K2CO3 → CaCO3↓ + 2KBr
Ответ: 3243
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) бутан
Б) озон
В) аммиак |
1) обеззараживание воды
2) в качестве топлива
3) производство удобрений
4) консервант в пищевой промышленности |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение
Бутан применяется в качестве топлива.
Озон используют для обеззараживания воды.
Аммиак является сырьем для производства удобрений.
Ответ: 213
Задание 27
Из 190 г раствора хлорида натрия с массовой долей 10% выпарили 30 г воды.
Определите массовую долю соли (в процентах) в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Определим количество соли, содержащейся в 10% растворе:
m1(NaCl) = m1(р-ра) * w1(NaCl) = 190 * 10/100 = 19 г
Рассчитаем массовую долю раствора после упаривания воды:
w2(NaCl) = m1(NaCl) / m2(р-ра)
w2(NaCl) = m1(NaCl) / [m1(р-ра) - m(упар. воды)]
w2(NaCl) = [19 / (190-30)] * 100 = 11,9 %
Ответ: 11,9
Задание 28
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж,
выделилось 1936 кДж теплоты. Какой объем кислорода (в л при н.у.) при этом вступил в реакцию? (Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Из термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль кислорода выделяется 484 кДж теплоты. Составим пропорцию:
1 моль O2 – 484 кДж
x моль O2 – 1936 кДж
Из пропорции следует, что x = 1936 кДж * 1 моль / 484 кДж = 4 моль.
Определим объем прореагировавшего кислорода при н.у.:
V(O2) = n(O2) * Vm = 4 моль * 22,4 л/моль = 89,6 л.
Ответ: 89,6
Задание 29
Какой объем (в литрах при н.у.) углекислого газа выделится при растворении 25,2 г карбоната магния в избытке соляной кислоты?
(Запишите число с точностью до десятых.)
Решение
Приведем уравнение протекающей реакции:
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2
Из уравнения следует, что на 1 моль карбоната магния MgCO3 приходится 1 моль углекислого газа CO2.
Следовательно, n(MgCO3) = n(CO2)
Находим количество растворившегося карбоната магния:
n(MgCO3) = m(MgCO3) / M(MgCO3) = 25,2 г / 84 г/моль = 0,3 моль.
Находим объем образовавшегося углекислого газа:
V(CO2) = n(CO2) * Vm = 0,3 моль * 22,4 л/моль = 6,7 л.
Ответ: 6,7
Задание 30
Из предложенного перечня веществ (хлорид меди (II), нитрат натрия, перманганат калия, сульфат натрия, сульфид калия;
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 водными растворами сульфида калия и
перманганата калия. Перманганат калия восстанавливается до оксида марганца (IV), а сульфид окисляется до элементной серы.
Составим электронный баланс:
2 | Mn+7 + 3e → Mn+4
3 | S-2 – 2e → S0
Окислителем является перманганат калия. Восстановителем является сульфид калия.
На основании электронного баланса подберём коэффициенты и запишем уравнение реакции:
3K2S + 2KMnO4 + 4H2O = 3S + 2MnO2 + 8KOH
Задание 31
Из предложенного перечня веществ (хлорид меди (II), нитрат натрия, перманганат калия, сульфат натрия, сульфид калия;
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 хлоридом меди (II) и сульфидом калия:
CuCl2 + K2S = CuS + 2KCl
Cu2+ + 2Cl- + 2K+ + S2- = CuS + 2K+ + 2Cl-
Cu2+ + S2- = CuS
Задание 32
Сульфат железа(III) обработали раствором гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок отделили и прокалили. Полученное твёрдое вещество растворили
в иодоводородной кислоте. Образовавшуюся соль выделили и смешали с раствором нитрата серебра.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Источник - Открытый банк заданий ЕГЭ
Решение
1) При взаимодействии сульфата железа (III) с раствором гидроксида натрия образуется бурый осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)3:
Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4
2) Образовавшийся осадок гидроксида железа (III) Fe(OH)3 отделили и промыли. В результате его последующего прокаливания
образовалось твердое вещество - оксид железа (III) Fe2O3:
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
3) Оксид железа (III) Fe2O3 реагирует с иодоводородной кислотой с образованием иодида железа (II) FeI2 (соль)
и молекулярного иода I2:
Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2↓ + 3H2O
4) Выделенный иодид железа (II) FeI2 реагирует с раствором нитрата серебра с образованием осадка иодида серебра (I) AgI:
FeI2 + 2AgNO3 = 2AgI↓ + Fe(NO3)2
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) В результате взаимодействия бензола с хлорметаном в присутствии катализатора AlCl3 протекает реакция алкилирования с образованием толуола:
2) Бромирование толуола в присутствии катализатора FeBr3 приводит к образованию 4-бромтолуола (п-бромтолуола) и
2-бромтолуола (о-бромтолуола):
3) Реакция 4-бромтолуола (п-бромтолуола) с бромметаном и металлическим натрием приводит к образованию п-ксилола (реакция Вюрца-Фиттига):
4) Окисление п-ксилола по действием подкисленного серной кислотой раствора перманганата калия приведет к образованию терефталевой кислоты:
5) Терефталевая кислота с этиловым спиртом в присутствии катализатора H2SO4 вступит в реакцию этерификации
с образованием сложного эфира - диэтилового эфира терефталевой кислоты (диэтилтерефталата):
Задание 34
При нагревании карбоната магния часть вещества разложилась. При этом выделилось 5,6 л газа и образовалось 18,4 г твёрдого остатка.
Остаток растворили в 365 г соляной кислоты, при этом массовая доля кислоты в конечном растворе составила 2,9%.
Вычислите массовую долю соляной кислоты в исходном растворе.
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) MgCO3 = MgO + CO2↑
2) MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2↑ + H2O
3) MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
Рассчитаем количество вещества CO2, образовавшегося по уравнению реакции (1):
n(CO2) = V(CO2) / Vm = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль
По уравнению реакции (1) определим количество вещества образовавшегося оксида магния:
n(MgO) = n(CO2) = 0,25 моль
Найдем массу образовавшегося оксида магния:
m(MgO) = n(MgO) * M(MgO) = 0,25 моль * 40 г/моль = 10 г
Рассчитаем массу неразложившегося карбоната магния в остатке:
m(MgCO3)остаток = m(остаток) – m(MgO) = 18,4 г – 10 г = 8,4 г
Определим количество вещества неразложившегося карбоната магния в остатке:
n(MgCO3)остаток = m(MgCO3)остаток / M(MgCO3) = 8,4 г / 84 г/моль = 0,1 моль
Согласно уравнению реакции (2) составим пропорцию для расчета количества вещества HCl, прореагировавшего в реакции (2):
1 моль MgCO3 - 2 моль HCl
0,1 моль MgCO3 - x моль HCl
Тогда х = n(HCl)прореаг.2 = 0,1 моль * 2 моль / 1 моль = 0,2 моль
Согласно уравнению реакции (3) составим пропорцию для расчета количества вещества HCl, прореагировавшего в реакции (3):
1 моль MgO - 2 моль HCl
0,25 моль MgO - y моль HCl
Тогда y = n(HCl)прореаг.3 = 0,25 моль * 2 моль / 1 моль = 0,5 моль
Определим массу HCl, прореагировавшего в реакциях (2) и (3):
m(HCl)прореаг. = [n(HCl)прореаг.2 + n(HCl)прореаг.3] * M(HCl) =
(0,2 моль + 0,5 моль) * 36,5 г/моль = 25,55 г
Вычислим количество вещества и массу углекислого газа, выделившегося в результате протекания реакции (2):
n(CO2)обр.2 = n(MgCO3)остаток = 0,1 моль
m(CO2)обр.2 = n(CO2)обр.2 * M(CO2) = 0,1 моль * 44 г/моль = 4,4 г
Рассчитаем массу раствора после протекания реакций (2) и (3):
m(р-ра)кон. = m(остаток) + m(р-ра)исх. - m(CO2)обр.2 =
18,4 г + 365 г - 4,4 г = 379 г
Определим массу HCl в растворе после протекания реакций (2) и (3):
m(HCl)кон. = m(р-ра)кон. * w(HCl)кон. = 379 г * 2,9 % / 100 % = 10,99 г
Рассчитаем массу HCl в исходном растворе соляной кислоты:
m(HCl)исх. = m(HCl)прореаг. + m(HCl)кон. = 25,55 г + 10,99 г = 36,54 г
Найдем искомую массовую долю HCl в исходном растворе:
w(HCl)исх. = m(HCl)исх. / m(р-ра)исх. = 36,54 г / 365 г = 0,1 или 10%
Задание 35
При сжигании образца органического вещества массой 5,22 г получено 5,376 л (н.у.) углекислого газа и 3,78 г воды.
При нагревании в присутствии кислоты данное вещество подвергается гидролизу с образованием двух продуктов,
один из которых имеет состав С3H6О2.
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 кислой среде (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) = V(CO2) / Vm = 5,376 л / 22,4 л/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 * 3,78 г / 18 г/моль = 0,42 моль
m(H) = n(H) * M(H) = 0,42 моль * 1 г/моль = 0,42 г
Вычислим массу и количество кислорода в исходном органическом веществе:
m(O) = m(в-ва) - m(C) - m(H) = 5,22 г - 2,88 г - 0,42 г = 1,92 г
n(O) = m(O) / M(O) = 1,92 г / 16 г/моль = 0,12 моль
Определим соотношение атомов в молекуле:
x : y : z = [n(C)] : [n(H)] : [n(O)]
x : y : z = 0,24 : 0,42 : 0,12 = 2 : 3,5 : 1 = 4 : 7 : 2
Если предположить, что молекулярная формула сложного эфира – C4H7O2, то с учетом формулы продукта гидролиза
С3H6О2 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 – C8H14O4.
2) Составим структурную формулу исходного вещества - этиленгликольдипропионата:
3) Представим уравнение реакции гидролиза этиленгликольдипропионата в присутствии кислоты, в результате образуется пропионовая кислота и этиленгликоль:
