“С”, 94

11 класс
11-1. В лаборатории имелось твердое вещество “С”, 94,3% чистоты, способное
реагировать с водой с выделением газа. Для поглощения этого газа приготовили раствор
поглотителя “А”: 10г соли “В” растворили в 100мл 25%-ного аммиака. После растворения
соли получился бесцветный прозрачный раствор, синеющий при стоянии на воздухе. При
контакте с водой вещества “С” выделился газ “D” и образовался гидроксид кальция,
который использовали для получения известковой воды. При пропускании полученного
из вещества “С” газа через раствор поглотителя “А” образовался красный осадок” F”,
который отфильтровали. При поджигании на воздухе осадок взорвался с зеленой
вспышкой, выделившийся при этом газ J пропустили через известковую воду, а выпавший
в количестве 1,001г осадок H взвесили.
Объясните проведенные эксперименты:
1. Напишите уравнения реакций, приводящих к появлению в растворе синей окраски.
Приведите примеры солей типа B, которые можно использовать для приготовления
поглотительного раствора.
2. Определите вещества В, C , D, F, J, H , напишите уравнения химических реакций.
3. Найдите массу вещества С, взятого для химической реакции.
11-2. «Холмс молчал. После продолжительной тишины он бросился в свой лабораторный
угол, что-то нашептывая. Лейстред и я устремились за ним. У меня возникло
неосознанное чувство, что Холмс собирается позже спросить меня о чем-то.
Мы внимательно наблюдали за его действиями. Он растворил желтые кристаллы в
воде и опустил в раствор синюю лакмусовую бумажку. Мокрая часть бумажки стала
красной. В водный раствор яда он ввел несколько капель сульфида аммония. Желтая
жидкость после нагревания стала кроваво-красной. Было видно, что Холмс напал на след.
Он поставил на стол перед собой стеклянную банку и две бутылки. Я прочел этикетки:…
-Ватсон, должен просить Вас отойти к камину. Следующий шаг довольно опасен…
…Неожиданно позади нас раздался громкий взрыв, который потряс комнату.
-Холмс!- окликнул я и бросился к нему. Он появился из облака дыма с мрачной улыбкой.
Не обращая на меня внимания он подошел прямо к Лестрейду…»
1.Какие вещества находились в банке и бутылках, какое вещество описано в
рассказе про Шерлока Холмса?
2. Составьте уравнения химических реакций получения описанного соединения и
его взаимодействия с сульфидом натрия.
3. При восстановлении желтых кристаллов, имевшихся в распоряжении Холмса,
образуется вещество Х, благодаря которому Петер Грисс в 1858 году открыл новый тип
химических реакций, послуживший началу бурного роста анилинокрасочной
промышленности. Как называется вещество Х и тип реакций открытых Гриссом? Какие
соединения получают с их помощью, приведите уравнения реакций?
11-3. При сжигании уксусной кислоты в кислороде выделилось 235,9 кДж теплоты, и
осталось 10,0 л непрореагировавшего кислорода, измеренного при давлении 104.1 кПа и
температуре 400С. Рассчитайте массовые доли компонентов в исходной смеси.
∆Нобр(СО2 ) = -393,5 кДж/моль, ∆Нобр(Н2Ог)= -241,8 кДж/моль,
∆Нобр(СН3СООН) = - 484,2 кДж/моль.
11 – 4. Обсудите возможность взаимодействий между:
1) Сульфидом аммония и сульфатом алюминия в водном растворе
2) Сульфатом аммония и триэтиламином в водном растворе
3) Сульфидом железа (II) и серной кислотой
4) Оксидом серы (IV) и фенолятом натрия
5) Сульфатом железа (III) и магнием.
11- 5. В лаборатории исследовали смесь с неизвестным соотношением фенола и окрезола. При бромировании 4,99 г смеси фенола и о-крезола избытком брома получилось
15,28 г продуктов бромирования. Напишите уравнения реакций. Определите вероятный
качественный и количественный (в моль) состав продуктов бромирования.
Ответы
11 класс
11-1.
1. Растворение соли B в растворе аммиака:
CuCl + 3NH3 ⋅ H2O = [Cu(NH3)2]OH + NH4Cl
(1)
Окисление комплекса меди(I) в комплекс меди(II):
4[Cu(NH3)2]OH + 2 H2O + O2 + 8 NH3 = 4[Cu(NH3)4](OH)2 (2)
Примеры стабильных солей меди(I): CuCl, CuI, CuSCN
2. Вещества: B – CuCl, C - CaC2; D - H2C2; F - Cu2C2; J - CO2; H - CaCO3;
Уравнения происходящих реакций:
Реакция карбида кальция с водой:
CaC2 + 2H2O = H2C2↑ + Ca(OH)2
(3)
Взаимодействие аммиаката меди (I) с ацетиленом с образованием красного осадка
ацетиленида меди (I):
H2C2 + 2 [Cu(NH3)2]OH = Cu2C2↓ + 2 NH3 + 2 H2O
(4)
Реакция сгорания ацетиленида меди(I):
Cu2C2 + 3O2 = 2CuO + 2 CO2↑
(5)
При горении пламя окрашивается медью в характерный зеленый цвет;
Взаимодействие углекислого газа с гидроксидом кальция в водном растворе.
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓ + H2O
(6)
1. Решение задачи начинают с последнего уравнения реакции
По условию задачи:
n(CaCO 3 ) 
m
1,00 г

 0,01моль.
M 100 г / моль
По цепочке последовательных уравнений реакций количества вещества соотносятся:
n (CaC2)= n ( H2C2)= n ( Cu2C2)= 2 n (CO2)= 2 n CaCO3
Следовательно, вычисляем количество 100%-ного карбида кальция:
n (CaC2)=1/2 ∙ n CaCO3= 0,01 / 2= 0,005 моль.
m(100%CaC2)= n ∙ M = 0,005∙64.10=0,32 г .
m(94,3%CaC 2 ) 
m(100%CaC 2 ) 0,32г

100%  0,34г
 (CaC2 )
94,3%
Система оценивания:
1. За уравнения 1,2 и примеры солей
2. За определенные вещества B - H по 0,5 балла за каждое
за уравнения реакций 3 и 6 по 1 баллу
за уравнения реакция 4 и 5 по 2 балла
3. За нахождение массы карбида кальция
Всего:15 баллов
- 2 балла
- 3 балла
- 2 балла
- 4 балла
- 4 балла.
11-2
1. В банке находился фенол, известный во времена Холмса, как «карболовая
кислота», в одной бутыли находилась азотная кислота, а в другой
концентрированная серная кислота, известная также, как «купоросное масло». А
желтые ядовитые взрывчатые кристаллы – это тринитрофенол, широко известный
как пикриновая кислота.
2. Реакция получения тринитрофенола:
Под действием сульфида натрия происходит восстановление пикриновой кислоты
в пикраминовую:
3. Название продукта восстановления – пикраминовая кислота, именно при помощи
нее были открыты реакции диазотирования и азосочетания. Путем азосочетания
получают азокрастели, которые до сих пор широко используются, например
Система оценивания:
1. За определение веществ, описанных в задаче
- 2 балла
2. За составление уравнений химических реакций: получения тринитрофенола – 1 балл,
взаимодействия тринитрофенола с сульфидом натрия
– 1 балл,
3. За название продукта восстановления пикриновой кислоты
– 1 балл,
за название типа реакций
- 1 балл,
за название соединений
– 1 балл
пример уравнения реакций
– 1 балл,
за уравнение реакции
– 2 балла
Всего:10 баллов
11 – 3.
Уравнение сгорания кислоты:
СН3СООН + 2О2 = 2СО2 + 2Н2О
По следствию из закона Гесса:
∆Н0 = 2∆Нобр(СО2) + 2∆Нобр(Н2Ог) - ∆Нобр(СН3СООН) =
2⋅( -393,5) -2⋅(-241,8) + 484,2 = -786,4 кДж/моль.
n(СН3СООН) = ∆Н/∆Н0 = (-235,9) : (-786,4) = 0,3 моль.
nпрореаг(О2) = 0,6 моль
nост(О2) = PV/RT = 104,1⋅10,0 / (8,31⋅313) = 0,4 моль.
В исходной смеси было 0,3 моль СН3СООН и 1 моль О2.
m (СН3СООН) = 0,3 моль⋅60 г/моль = 18 г
m(О2) = 32 г.
ω (СН3СООН) = 18/(18+32) = 0,36
ω(О2) = 0.64
Система оценивания:
За уравнение реакции
За расчет энтальпии реакции
За расчет количества прореагировавших веществ
За расчет количества оставшегося кислорода
За расчет массовых долей
Итого: 6 баллов
– 1 балл
- 2 балла
– 1 балл
– 1 балл
– 1 балл
11 -4
1)
2)
3)
4)
5)
3(NH4)2S + Al2(SO4)3 + 6Н2О = t 2Al(OH)3 + 3H2S + 3(NH4)2SO4
(NH4)2SO4 + (C2H5)3N + 2Н2О = 2NH3⋅ Н2О + [C2H5)3NH]HSO4 или
(NH4)2SO4 + 2(C2H5)3N + 2Н2О = 2NH3⋅ Н2О + [C2H5)3NH]2SO4
а) FeS + H2SO4 разб =t Fe SO4 + H2S
б) FeS + 10H2SO4 конц =t Fe2 (SO4)3 + 9SO2 + 10Н2О
C6H5ONa + SO2 + Н2О = C6H5OH↓ +NaHSO3
а)15Mg + Fe2 (SO4)3тв = t 12MgO + 3MgS +2Fe (большой избыток магния)
б) Mg + Fe2(SO4)3 = MgSO4 + 2FeSO4 в водном растворе
Система оценивания:
За уравнения 1, 2, 3а 4 по 1 баллу
За уравнения 3б, 5а, 5б по 2 балла
Итого: 10 баллов
- 4 балла
- 6 баллов
11 -5
При бромировании избытком брома из фенола образуется исключительно 2,4,6трибромфенол, а при бромировании о-крезола в тех же условиях соответствующее
дибромпроизводное:
C6H5OH +3Br2 = Br3C6H2OH + 3HBr
CH3C6H4OH + 2Br2 = CH3Br2C6H2OH + 2HBr
При вычитании из массы бромпроизводных массы свободных фенолов получаем массу
присоединенного брома: m (Br) = 15,28 – 4,99 = 10,29 г
По ней находим количество присоединившегося брома:
n(Br) = 10, 29 : 80 = 0,13 моль
Принимаем за x количество вещества фенола, а за у – количество вещества о-крезола.
Далее составляем систему уравнений:
94,1х+108,2у = 4,99
3х+2у=0,13
Решая систему, получаем x = 0,03моль фенола и y = 0,02моль о-крезола.
Система оценивания:
За уравнения реакций по 1 баллу
- 2 балла
За расчет количества вещества присоединенного брома - 1 балл
За расчет по системе уравнений
– 6 баллов.
Итого: 9 баллов