Задачи и упражнения / Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др. Вступительные экзамены и олимпиады по химии. Опыт МГУ

Вариант 4

1.Приведите структурные формулы одного комплексного аниона и одного комплексного катиона, в которых цинк имеет валентность IV.

2.Выберите две ароматические кислоты, сравните их силу и объясни­ те, какая из них сильнее и почему.

3.Назовите три вещества, принадлежащие разным классам неоргани­ ческих соединений, при добавлении которых к воде образуется щелочной раствор. Приведите ионные уравнения реакций, протекающих в каждом растворе.

4.Напишите структурные формулы трех углеводородов, которые со­ держат 88.9 мае. % углерода и имеют разную молекулярную массу.

5.Навеску соединения меди с серой сожгли в избытке кислорода. Газ, выделившийся при сжигании, обесцвечивает 200 мл 0.2 М раствора ди­ хромата калия, подкисленного серной кислотой. Твердый остаток от сжи­ гания растворяется в 96 г 24.5%-ной серной кислоты. Установите форму­ лу соединения и массу навески.

6 . Смесь 1.1 моль водорода и 0.5 моль иода (в парах) выдержали до установления равновесия при 820°С. В результате реакции выделилось 6.3 кДж теплоты. Рассчитайте константу равновесия обратимой реакции

Н2 + 12 2Н1

при этой температуре, если теплота образования Н1 равна 7.0 кДж/моль.

7. Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей схеме, и определите неизвестные вещества:

РЪ(Ж>3)2 -> X -> С 02 -> У -> КОН -> Ъ -> С6Н6.

8 . Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей схеме, и определите неизвестные вещества:

В уравнениях реакций приведите структурные формулы веществ и укажите условия проведения реакций.

9. Смесь изомерных дихлорэтанов нагрели со спиртовым раствор щелочи. Выделившийся газ пропустили в аммиачный раствор гидроксида меди (I), при этом выпало 6.08 г осадка. При обработке такого же количе­ ства исходной смеси водным раствором щелочи получена смесь, при дей­ ствии на которую аммиачного раствора оксида серебра выпало 5.40 г

осадка. Определите массу исходной смеси и мольную долю каждого изо­ мера в ней.

10. Два газообразных простых вещества, состоящих из двухатом молекул, смешали в объемном соотношении 1:10 в закрытом реакцион­ ном сосуде при температуре 28°С и высоком давлении. Сосуд нагрели до 200°С; при этом с количественным выходом образовалось газообразное сложное вещество, а давление по окончании реакции оказалось равным первоначальному. Определите формулу продукта реакции и напишите уравнения его реакций с водой и щелочью.

Задания олимпиады 2007

Вариант 1

1. Напишите по одному уравнению реакций, в которых газообразный хлор а) восстанавливается; б) окисляется.

2. Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении

0.2 моль азотной кислоты к 0.1 моль фенола.

3.При полном сжигании одного моля серы до оксида серы (IV) выде­ лилось 297 кДж теплоты, а при полном окислении двух молей 8 0 2 до 8 О3 выделилось 198 кДж. Рассчитайте теплоту образования 8 О3 из простых веществ (в кДж/моль).

4.В трех пробирках без этикеток находятся водные растворы азотной кислоты, нитрата аммония и нитрата серебра. Как с помощью одного ре­ актива различить эти растворы? Напишите уравнения реакций и укажите их признаки.

5.Реакция между водородом и иодом Над + 12(Г) —> 2Н1(Г) и обратная ей реакция имеют второй порядок. Как изменятся скорости прямой и обрат­ ной реакций, если концентрацию Н2 увеличить в 3 раза, а концентрацию Н1 - в 2 раза? В какую сторону сместится равновесие в этом случае?

6 . При сплавлении со щелочью калиевой соли предельной однооснов­ ной карбоновой кислоты образовалось 17.4 г углеводорода А, а при элек­ тролизе водного раствора такого же количества этой соли образовалось

17.1г углеводорода В. Определите формулы веществ А и В.

7.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующим схе­

мам:

1)Си —> X —> Си(ОН)2 ;

2)Си —> V —> СиО;

3)Си -> Ъ -> [Си(Ш 3)2]С1.

Определите неизвестные вещества X, V и Ъ.

8 . Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей схеме, и определите неизвестные вещества:

В уравнениях приведите структурные формулы веществ и укажите условия проведения реакций.

9.При термическом разложении 18.0 г органического вещества обра­ зовалось 8.96 л смеси газов (в пересчете на н.у.), имеющей плотность по водороду 18.0. После пропускания смеси через известковую воду объем газа уменьшился вдвое. Оставшееся газообразное вещество легче возду­ ха. При нагревании оно реагирует с железом, образуя летучее соедине­ ние, содержащее 28.6% железа по массе. Установите формулы всех пере­ численных веществ и напишите уравнения всех реакций.

10.Массовая доля углерода в неизвестном углеводороде X равна 94.12%. Этот углеводород, обладающий слабыми кислотными свойства­ ми, способен образовать соль У, в которой массовая доля металла состав­ ляет 65.98%. Определите структурные формулы веществ X и У. Напиши­ те уравнение превращения X в У и уравнение полной каталитической гидратации X.

Вариант 2

1. Напишите по одному уравнению реакций, в которых элементарная сера а) восстанавливается; б) окисляется.

2. Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении 0.4 моль азотной кислоты к 0.2 моль толуола в присутствии серной ки­ слоты.

3.При полном окислении одного моля газообразного азота до N02 по­ глотилось 68 кДж теплоты, а при окислении четырех молей N0 2 до N205 выделилось 110 кДж. Рассчитайте теплоту образования N205 из простых веществ (в кДж/моль).

4.В трех пробирках без этикеток находятся водные растворы гидро­ ксида калия, фторида натрия и хлорида аммония. Как с помощью одного реактива различить эти растворы? Напишите уравнения реакций и ука­ жите их признаки.

5.Реакция между водородом и иодом Н2(Г) + Ь(г) —> 2Н1(г) и обратная ей реакция имеют второй порядок. Как изменятся скорости прямой и обрат­ ной реакций, если концентрацию Ь увеличить в 2 раза, а концентрацию Н1 - в 1.5 раза? В какую сторону сместится равновесие в этом случае?

6 . При сплавлении со щелочью калиевой соли предельной однооснов­ ной карбоновой кислоты образовалось 17.6 г углеводорода А, а при элек­ тролизе водного раствора такого же количества этой соли образовалось

17.2г углеводорода В. Определите формулы веществ А и В.

7.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующим схе­

мам:

1) А1 —> X —> А1(0Н)3;

2)А1 —> У —> А120 3;

3)А1 —> 2 —> К[А1(0Н)4].

Определите неизвестные вещества X, У и Ъ.

8 . Напишите уравнения химических реакций, соответствующих дующей схеме, и определите неизвестные вещества:

В уравнениях приведите структурные формулы веществ и укажите условия проведения реакций.

9.При термическом разложении 19.2 г неорганического вещества об­ разовалось 13.44 л смеси газов (в пересчете на н.у.), имеющей плотность по водороду 13.0. После пропускания смеси над твердым гидроксидом калия объем газа уменьшился в 1.5 раза. Оставшееся газообразное веще­ ство легче воздуха. В определенных условиях оно реагирует с натрием, образуя ионное соединение, содержащее 59.0% натрия по массе. Устано­ вите формулы всех перечисленных веществ и напишите уравнения всех реакций.

10.Массовая доля водорода в неизвестном углеводороде X равна 5.88%. Этот углеводород, обладающий слабыми кислотными свойствами, способен образовать соль У, в которой массовая доля металла составляет 17.50%. Определите структурные формулы веществ X и У. Напишите уравнение превращения X в У и уравнение полной каталитической гид­ ратации X.

Вариант 3

1. Напишите по одному уравнению реакций, в которых белый фосфор а) восстанавливается; б) окисляется.

2. Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении 0.5 моль азотной кислоты к 0.25 моль бензойной кислоты в присутствии серной кислоты.

3. При фторировании одного моля хлора до С1Р3 выделилось 329 кДж теплоты, а при фторировании одного моля С1Р3 до С1Р5 выделилось 73 кДж. Рассчитайте теплоту образования С1Р5 из простых веществ (в кДж/моль).

4. В трех пробирках без этикеток находятся водные растворы уксус­ ной кислоты, нитрата кальция и сульфата аммония. Как с помощью одно­ го реактива различить эти растворы? Напишите уравнения реакций и укажите их признаки.

5. Реакция между водородом и иодом Н2(Г) + Ь(г) —> 2Н1(г) и обратная ей реакция имеют второй порядок. Как изменятся скорости прямой и обрат­

ной реакций, если концентрацию Н2 уменьшить в 4 раза, а концентрацию Н1 уменьшить в 2 раза? В какую сторону сместится равновесие в этом случае?

6 . При сплавлении со щелочью калиевой соли предельной однооснов­ ной карбоновой кислоты образовалось 11.6 г углеводорода А, а при элек­ тролизе водного раствора такого же количества этой соли образовалось

11.4г углеводорода В. Определите формулы веществ А и В.

7.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующим схе­

мам:

1)Сг —> X —> Сг(ОН)2;

2)Сг —> У —> Сг20 3;

3)Сг —> 2 —> К3[Сг(ОН)6].

Определите неизвестные вещества X, У и Ъ.

8 . Напишите уравнения химических реакций, соответствующих сле­ дующей схеме, и определите неизвестные вещества:

В уравнениях приведите структурные формулы веществ и укажите условия проведения реакций.

9.При термическом разложении 14.4 г неорганического вещества об­ разовалось 10.08 л смеси газов (в пересчете на н.у.), имеющей плотность по гелию 6.5. После пропускания смеси над твердым оксидом кальция объем газа уменьшился в 1.5 раза. Оставшееся газообразное вещество легче воздуха. В определенных условиях оно реагирует с калием, образуя ионное соединение, содержащее 70.9% калия по массе. Установите фор­ мулы всех перечисленных веществ и напишите уравнения всех реакций.

10.Массовая доля углерода в неизвестном углеводороде X равна 94.12%. Этот углеводород, обладающий слабыми кислотными свойства­ ми, способен образовать соль У, в которой массовая доля металла состав­ ляет 76.60%. Определите структурные формулы веществ X и У. Напиши­ те уравнение превращения X в У и уравнение полной каталитической гидратации X.

Вариант 4

1.Напишите по одному уравнению реакций, в которых оксид се­ ры (IV) а) восстанавливается; б) окисляется.

2.Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении азот­ ной кислоты к равному количеству нитробензола в присутствии серной кислоты.

Задания олимпиады 2008

Вариант 1

1. Международным олимпийским комитетом запрещен препарат б денон из класса анаболических стероидов. Факт применения спортсме­ ном болденона устанавливается допинг-контролем при анализе проб мо­ чи на наличие следующего соединения

с молекулярной массой 288, которое является продуктом биотрансфор­ мации болденона в организме. Запишите молекулярную формулу, соот­ ветствующую структуре вышеприведенного продукта, и рассчитайте его элементный состав (в масс. %).

2.Приведите электронные конфигурации основного состояния атома М& и иона О2-.

3.Сравните силу пропановой и молочной (2-гидроксипропановой) ки­ слот. Ответ обоснуйте.

4.Смесь азота и метана содержит 86.3% метана по массе. Добавление какого газа не вызовет изменения плотности смеси?

5.Рассчитайте массу фосфата кальция, необходимую для получения образца белого фосфора, при взаимодействии которого с горячим раство­ ром гидроксида натрия выделяется 3.36 л (н.у.) газообразного вещества.

6 . Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

2п -> X -> 2пС12 -> V -> 2п(ОН)2 -> Ъ -> Ыа22п02;

определите неизвестные вещества, укажите условия протекания реакций.

7. Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

С3Н60 2 —> X —> С2Н6 —^ V —> С2Н60 —> ^ —> С4Н60 3;

определите неизвестные вещества, укажите условия протекания реакций.

8 . Какой объем воды необходимо добавить к 100 мл' раствора уксус­ ной кислоты, чтобы степень диссоциации кислоты увеличилась с 1% до 2%? На сколько при этом изменится значение рН раствора?

9. Газовая смесь, полученная при прокаливании 25.4 г смеси карбона­ та магния и нитрата серебра и оказавшаяся в 2.12 раза тяжелее неона, была пропущена через 160 г 7.5%-ного раствора гидроксида натрия. Рас­ считайте массовые доли веществ в конечном растворе.

Задания олимпиады «Ломоносов»

10. Нагревание сложного эфира с 80%-ной серной кислотой приве образованию смеси газов. Установите строение сложного эфира, если после пропускания смеси через избыток бромной воды ее объем умень­ шился в два раза, а плотность газа уменьшилась в полтора раза. Все ука­ занные реакции протекают количественно.

Вариант 2

1. Международным олимпийским комитетом запрещен препарат тандиенон из класса анаболических стероидов. Факт применения спорт­ сменом метандиенона устанавливается допинг-контролем при анализе проб мочи на наличие следующего соединения

с молекулярной массой 304, которое является продуктом биотрансфор­ мации метандиенона в организме. Запишите молекулярную формулу, соответствующую структуре вышеприведенного продукта, и рассчитайте его элементный состав (в масс. %).

2.Приведите электронные конфигурации основного состояния атома

Ри иона К+.

3.Сравните силу 3-бромпропановой и 2-хлорпропановой кислот. От­ вет обоснуйте.

4.Смесь кислорода и гелия содержит 91.5% кислорода по массе. До­ бавление какого газа не вызовет изменения плотности смеси?

5.Для полного растворения образца серы, полученного из сероводо­ рода, потребовалось 400 г 8.4%-ного раствора гидроксида калия. Рассчи­ тайте необходимую массу сероводорода.

6. Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

Си —> X —> Си(Ж )3)2 —►V —> Си804 —> X —> Си20;

определите неизвестные вещества, укажите условия протекания реакций.

7. Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

С2Н60 -> X -> С4Н10 -> V -> С3Н60 2 -> Ъ -> С2Н60;

определите неизвестные вещества, укажите условия протекания реакций.

8 . Раствор хлорноватистой кислоты со степенью диссоциации 0.05% разбавили в два раза. Какова степень диссоциации кислоты в полученном растворе? На сколько при этом изменилось значение рН раствора?

9.Газовая смесь, полученная при прокаливании 67.6 г смеси карбона­ та кальция и нитрата алюминия и оказавшаяся в 1.55 раза тяжелее азота, была пропущена через 300 г 8 .8%-ного раствора гидроксида лития. Рас­ считайте массовые доли веществ в конечном растворе.

10.Нагревание сложного эфира с 80%-ной серной кислотой привело к образованию смеси газов. Установите строение исходного сложного эфи­ ра, если после пропускания через избыток водного раствора пермангана­ та калия объем смеси уменьшился вдвое, а плотность не изменилась. Все указанные реакции протекают количественно.

Вариант 3

1. Международным олимпийским комитетом запрещен препарат н дролон из класса анаболических стероидов. Факт применения спортсме­ ном нандролона устанавливается допинг-контролем при анализе проб мочи на наличие следующего соединения

с молекулярной массой 276, являющегося продуктом биотрансформации нандролона в организме. Запишите молекулярную формулу, соответст­ вующую структуре вышеприведенного продукта, и рассчитайте его эле­ ментный состав (в масс. %).

2.Приведите электронные конфигурации основного состояния атома 81 и иона № +.

3.Сравните силу яя/?я-нитробензойной и яя/?а-метилбензойной ки­ слот. Ответ обоснуйте.

4.Смесь этана и аргона содержит 75.0% этана по массе. Добавление какого газа не вызовет изменения плотности смеси?

5.Рассчитайте количество хлора, прореагировавшего с горячим рас­ твором гидроксида калия, если при выпаривании полученного раствора был получен сухой остаток, прокаливание которого позволило получить

6.72л (н.у.) газообразного вещества.

6. Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

Ре —> X —> Ре(ОН)3 —> V —> РеС12 —> X —> Ре20з;

определите неизвестные вещества, укажите условия протекания реакций. 7. Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:

С2Н6 X С2Н60 V -> С2Н40 2 -> Ъ -> С3Н60;