химия - Другая школа

ИПО – выпускникам
ХИМИЯ
Тест готовности к продолжению образования
Ответы и комментарии
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
НЕТ
В номенклатуре спиртов понятия «первичный» и «вторичный» означают тип атома углерода,
а в номенклатуре аминов они характеризуют число радикалов у атома азота.
НЕТ
Теоретически можно получить 1,25 г йода из обычного 5%-го медицинского раствора. Но йод
возгоняется, даже при слабом нагревании.
НЕТ
Хлор, как сильный окислитель, окисляет железо до Fe+3, а хлорид меди (П) окисляет железо
до Fe+2:
2Fe + 3 Cl2 = 2FeCl3
Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu↓
НЕТ
Метан: СН4
Масса атомов углерода в одном моле m(c) = n · M = 1 · 12 = 12 г
Масса атомов водорода m (H) = 4 · 1 = 4 г
Т.е. массы различаются в три раза.
ДА
Азот в аммиаке находится в степени окисления –3 и не может далее восстанавливаться (проявлять окислительные свойства). Но степень окисления водорода +1, и за счет этого аммиак
может окислять, например, некоторые активные металлы.
2Mg + 2NH3 = Mg3N2 + 3H2.
НЕТ
С водой не реагирует оксид углерода (II): СО + Н2О ≠
NO2 + Н2О = HNO2 + HNO3
P2O3 + Н2О = 2HPO3
CaO+ Н2О = Ca(OH)2
НЕТ
Полное окисление сероводорода воздухом протекает согласно уравнению:
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2Н2О
Следовательно, для окисления 10 л сероводорода требуется 15 л кислорода. Однако, кислорода в воздухе – примерно 20% от объема. Следовательно, воздуха требуется в 5 раз больше –
75 литров.
ДА
2SO2 + O2 = 2SO3 (в присутствии катализатора и высоком давлении);
2СO + O2 = 2СO2;
4FeO + O2 = 2Fe2 O3;
2BaO + O2 = 2BaO2 – оксид бария окисляется кислородом до пероксида при нагревании более
500°.
НЕТ
При определении электронного строения иона надо учитывать, что при образовании иона
атом отдает или принимает определенное число электронов. В данном случае: сера, элемент
6-й группы, на внешнем слое 6 электронов (3s23p4), у иона (S0 + 2е = S2-) их будет 8 (3s23p6).
Строение иона хлора рассматривается аналогично. Натрий, как элемент 1-ой группы, на
внешнем слое имеет 1 электрон (2s22p63s1), у иона (Na0 – e = Na+) их останется 8 предыдущего
уровня (2s22p6).
1
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Железо – это d-элемент, на внешнем уровне атома железа, как и у большинства d-элементов,
2 электрона (3s23p63d64s2). При образовании иона (Fe0 – 2е = Fe2+), именно эти 2 электрона
теряются в первую очередь (далее могут уходить электроны предыдущего d-подуровня).
Внешним для иона железа становится третий уровень, на котором остается 14 электронов
(3s23p63d64s0).
НЕТ
Скорость химической реакции: «изменение количества одного из реагирующих веществ (реагента) за единицу времени в единице реакционного пространства (объема)» – но изменение
количества вещества в единице объема есть изменение концентрации.
НЕТ
Факторами, влияющими на скорость химической реакции являются:
- природа веществ;
- температура;
- концентрации исходных веществ;
- давления газообразных исходных веществ;
- наличие катализатора.
Для гетерогенных реакций добавляются такие факторы, как:
- величина поверхности, связанная обычно со степенью измельченности вещества;
- наличие (интенсивность) перемешивания.
Увеличение любого из этих факторов (кроме природы веществ) приводит к увеличению скорости химической реакции.
Изменение давления для газообразных продуктов реакции на скорость не влияет.
НЕТ
При нагревании нитрата аммония не происходит его диссоциация, а протекает окислительновосстановительный процесс, в котором ион аммония окисляется:
NH4NO3 → N2O↑ + 2H2O;
2NH4NO3 →2 N2↑ + O2↑ + 4H2O.
По первому уравнению процесс протекает преимущественно при температуре ниже 270° С,
по второму – выше 270° С.
ДА
Длина связи в СО2 больше длины связи в NO2, т.к. в периоде радиус атомов уменьшается
(с увеличением порядкового номера), но от периода к периоду возрастает.
НЕТ
При действии на галогенопроизводные алканов спиртовым раствором щелочи образуется не
спирт, а алкен.
CH3CH2Cl + NaOH (cпирт. р-р) = CH2= CH2 + NaCl + H2O.
НЕТ
Исключений из правила Ле Шателье до настоящего времени не выявлено. В данном случае
при растворении CuSO4 в воде сначала образуется кристаллогидрат CuSO4·5H2O (известный
как медный купорос). Образование CuSO4·5H2O сопровождается большим выделением тепла.
Растворение же CuSO4·5H2O в воде происходит с уменьшением тепла, и, следовательно, повышение температуры увеличивает растворимость.
НЕТ
При окислительно-восстановительном процессе должен сохраняться электронный баланс.
В первых двух уравнениях он сохранен:
Mn+7 + 5ē → Mn+2
N+3 – 2ē → N+5
Mn+7 + 5ē → Mn+2
S–2 – 2ē → S0
2 окислитель
5 восстановитель
2 окислитель
5 восстановитель
2
В реакции окисления этилена водным раствором перманганата калия он нарушен:
Mn+7 + 3ē → Mn+4
2C–2 – 2ē → C–1
2 окислитель
3 восстановитель
Следовательно, уравнение должно иметь вид:
3C2H4 + 2KMnO4 +4 H2O = 3CH2OHCH2OH +2KOH +2MnO2
17. НЕТ
При действии избытка концентрированной серной кислоты на щелочи образуются кислые соли. В данном случае: KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O.
Следовательно: из 112 г КОН (2 моля) будет образовываться 272 г кислой соли (2 моля).
18. ДА
Определяем n(Cu) – количество меди:
N(Cu) = m(Cu)/M(Cu) = 6,35/63.5 = 0,1 моль.
Определяем число атомов N (Cu):
N(Cu) = n(Cu) · NA = 0,1 · 6,02 · 1023 = 6,02 · 1022.
Определяем число электронов:
Nэлектр. = Z · N(Cu) = 29 · 6,02 · 1022 = 1,75 · 1024 , где Z – число электронов в атоме (равно порядковому номеру в Периодической таблице Д. И. Менделеева)
19. НЕТ
Хлорирование алкенов при 500° С протекает по механизму радикального замещения водорода на хлор (по Львову):
CH3-CH=CH2 + Cl2 → CH2Cl-CH=CH2 + HCl,
500°
а не по механизму присоединения хлора по двойной связи. Образуется 3-хлорпропен-1, а не
1,2-дихлорпропан.
20. НЕТ
Окраску индикатора не изменяют водные растворы солей, не подвергающихся гидролизу, –
это соли образованные сильным основанием и сильной кислотой. Галогеноводордные кислоты – сильные кислоты, за исключением НF – это слабая кислота. Поэтому водный раствор соли NaF в результате гидролиза будет иметь основную среду (гидролиз по аниону):
NaF + 4 H2O → Na[(H2O)4]+ + F–
F– + H2O ↔ HF + OH–
21. ДА
Во всех молекулах имеется по две π-связи. Если ковалентную связь, образованную донорноакцепторным способом, обозначить, как это принято стрелкой, направленной от атома-донора
к атому-акцептору, то структурные формулы газов могут быть представлены следующим образом:
Угарный газ – СО
–
Веселящий газ – N2O
–
N←N=O
Углекислый газ – СО2
–
О=С=О
Сернистый газ – SO2
–
O=S=O.
22. ДА
В курсе химии средней школы изучается три типа брожения глюкозы:
1. Спиртовое брожение:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.
2. Молочнокислое брожение:
C6H12O6 → CH3—CHOH—COOH (молочная кислота) + C2H5OH + CO2 (гетероферментативное брожение).
C6H12O6 → 2CH3—CHOH—COOH (гомоферментативное брожение).
3. Маслянокислое брожение:
C6H12O6 → 2H2 + 2CO2 + C4H8O2 (масляная кислота).
3
23. НЕТ
В литературе нет ни одной химической реакции, в которой металл реагировал бы как окислитель.
24. ДА
Как уже говорилось (вопрос 10), скоростью реакции в гомогенной системе называется изменение концентрации какого-либо из веществ, вступающих в реакцию или образующихся при
реакции, происходящее за единицу времени. В середине XIX в. (1865 г. – Н. Н. Бекетов,
1867 г. – К. Гульдберг, П. Вааге) был сформулирован основной постулат химической кинетики, называемый также законом действующих масс: «скорость химической реакции прямо
пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равных коэффициентам перед формулами веществ в уравнении реакции: υ = k [A]а * [B] b, для реакции
aA + bB = cC + dD, где υ – скорость химической реакции; [А] – концентрация вещества А;
[В] – концентрация вещества В; k – константа скорости реакции (коэффициент пропорциональности); а и b – коэффициенты в уравнении реакции».
Т.к. в нашем случае коэффициенты равны 1, а концентрации увеличиваются в 3 раза, то их
произведение возрастет в 9 раз.
25. ДА
Данное превращение предполагает следующие уравнения химических реакций:
H2C
CH3-CHBr-CH2-CH2Br + Zn →
│ > CH-CH3 + ZnBr2
H2C
t0
H2C
│ > CH-CH3 + HBr → CH3-CH(Br)-CH2-CH3
H2C
2 CH3-CH(Br)-CH2-CH3 + 2Na → C2H5-CH(CH3)-CH(CH3)-C2H5 + 2NaBr
C2H5-CH(CH3)-CH(CH3)-C2H5
→
(кат., t0)
+ 4Н2
26. НЕТ
Гидролиз – один из видов химических реакций, где при взаимодействии веществ с водой
происходит разложение исходного вещества с образованием новых соединений. Гидролизу
подвергаются различные классов: соли, углеводы, белки, сложные эфиры, жиры и другие, –
механизм их гидролиза имеет существенные различия. Хлорид алюминия, стеарат кальция,
метилацетат и сахароза подвергаются гидролизу.
Хлорид алюминия AlCl3, соль образованная сильной кислотой HCl и слабым основанием
Al(OH)3. При гидролизе ион Al3+ будет отрывать гидроксид-ионы ОН– от молекул Н2О. Освобождающиеся катионы водорода Н+ обусловливают кислую среду раствора (гидролиз по катиону).
Первая ступень:
AlCl3 Al3+ + 3ClAl3+ + HOH
AlOH2+ + H+
Al3+ + 3Cl- + H2O AlOH2+ + H+ + 3ClAlCl3 + H2O AlOHCl2 + HCl
По второй ступени гидролиз протекает в очень малой степени, а по третьей ступени практически не наблюдается. Ввиду накопления ионов водорода процесс смещается в сторону исходных веществ.
Стеарат натрия С17Н35СООNa, соль образованная слабой кислотой С17Н35СООН и сильным
основанием NaOH будет подвергаться гидролизу по аниону.
4
Приведем запись только молекулярной формы:
С17Н35СООNa + H2O С17Н35СООН + NaOH
Метилацетат CH3COOCH3, как и другой сложный эфир подвергается гидролизу. Гидролиз в
условиях кислотного катализа является обратимым, гидролиз же в щелочной среде необратим
из-за образования карбоксилат-ионов RCOO−, не проявляющих электрофильных свойств.
CH3COOCH3 + H2O ↔ CH3COOН + CH3ОН
Сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего
образуются глюкоза и фруктоза:
С12Н22О11 + H2O ↔ С6Н12О6 + С6Н12О6
Этен СН2═СН2 с водой реагирует. Однако эта реакция не гидролиза, а присоединения (гидратации): СН2═СН2 + H2O → CH3CН2ОН (протекает под действием катализаторов).
27. НЕТ
Оба будут реагировать с:
Щелочными металлами с выделением водорода
2CH3CН2ОН + 2Na → 2CH3CН2ОNa + H2↑
2C6H5OH + 2Na → 2 C6H5ONa + H2↑
Хлором:
Этанол образует хлораль (что является основным лабораторным и промышленным способом
его синтеза) C2H5OH + 4Cl2 Cl3CCHO + 5HCl
Фенол хлорируется очень легко и не требуется катализа кислотами Льюиса (FeCl3, FeBr3,
AlCl3 и др.) Галогенирование фенола молекулярным хлором в полярной среде практически
невозможно остановить на стадии моногалогенирования, и процесс протекает до 2,4,6-трихлорфенола C6H5OH + 3Cl2 → C6H2Cl3OH + 3HCl
Основность и нуклеофильность атома кислорода в фенолах (вследствие влияния π-электронной системы бензольного кольца) резко снижена по сравнению со спиртами.
Поэтому фенолы (в отличие от спиртов) не реагируют с галогеноводородами и не образуют
простых эфиров при действии концентрированной H2SO4.
28. ДА
Плотность по водороду Dвод. = Мсмесь / Мвод. , где М – молярные массы.
Находим Мсмеси. Мсмеси = γпроп, · Мпроп. + γмет. · Ммет. , где γ – молярные доли.
Мсмеси = 0,6 · 44 + 0,4 · 16 = 32,8 (г-моль); Dвод. = 32,8 / 2 = 16,4.
29. ДА
Водный раствор аммиака проявляет основные свойства. В результате будет иметь место обменная реакция: MgCl2 + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl
30. ДА
Уравнения последовательных реакций:
KFeO2 + 2H2O = Fe(OH)3↓ + KOH
2Fe(OH)3 +6HI = 2FeI2 + I2↓ + 6H2O
2FeI2 + 4KOH + H2O2 = 2Fe(OH)3↓ + 4KI
5