Ответы и указания к варианту па–2004–3
1. а) основная соль: [Al(OH)2)]2SO4 – дигидроксосульфат алюминия,
б) комплексная соль: [Cu(NH3)4]Cl2 – хлорид тетраамминмеди (II).
2. HCl – Zn(NO3)2 – CsBr – CH3COOK – KOH.
3. SN: R–CH2–OH + HBr → R–CH2–Br + H2O,
AE: R–CH=CH2 + HBr → R–CHBr–CH3.
4. ω(21Ne) = 0.24%, ω(20Ne) = 90.545%.
5.
.
6. A – Cu(OH)2, Б – CuSO4 (или нитрат).
7. 214.62 г K2Cr2O7.
9. 33.38 г углерода.
10. 2.51% раствор Al2(SO4)3.
Ответы и указания к варианту ПА–2004–4
1. а) комплексная соль: [Ag(NH3)2]NO3 – нитрат диамминсеребра,
б) кристаллогидрат: Na2CO3.10H2O – декагидрат карбоната натрия.
2. HI – Fe2(SO4)3 – KNO3 – Na2SiO3 – CsOH.
3. NaOH + R–Cl → R–OH + NaCl (нуклеофил),
NaOH + HCl → NaCl + H2O (основание).
4. ω(16О) = 99.75%, ω(17О) = 0.05%.
5.
.
6. A – MnS, Б – Mn(NO3)2 (или сульфат).
7. 136 г AgNO3.
9. 7.63 г углерода.
10. 8.68% раствор FeSO4.
Решение варианта hmb-2004-1
1. 12Mg: 1s22s22p63s2.
2. 2NH3 ⇄ N2 + 3H2 – 46.19 кДж.
В соответствии с принципом Ле-Шателье равновесие сместится в сторону образования аммиака (влево) при увеличении давления, понижении температуры (реакция эндотермическая), уменьшении объема, увеличении концентраций продуктов (N2 и H2) и уменьшении концентрации реагента (NH3).
3.
Поскольку
,
значит
следовательно,
К
= – 34.1С.
Ответ: 238.9 К или –34.1С.
4.
H2SO4(конц)
1) C6H12O6 ––––––– 6H2O + 6C;
t
2) H2S + 3H2SO4(конц.) 4SO2 + 4H2O;
3) Zn + H2SO4(10%.) ZnSO4 + H2↑;
4) 4Zn + 5H2SO4(конц.) 4ZnSO4 + H2S↑ + 4H2O.
5.
Cr2(SO4)3 + 12NaOH(изб.) 2Na3[Cr(OH)6] + 3Na2SO4;
2Na3[Cr(OH)6] + 3Cl2 + 4NaOH 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8 H2O;
2Na2CrO4 + H2SO4 Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O;
Na2Cr2O7 + 2BaCl2 + H2O 2BaCrO4↓ + 2HCl + 2NaCl.
6. KClO4 + 2S KCl + 2SO2↑;
3PH3 + 8HNO3 3H3PO4 + 8NO↑ + 4H2O;
CH3CH=CH2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 CH3COOH + CO2↑ + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O.
7. Для 1 моль кристаллогидрата Me(NO3)n · xH2O разница в массах составляет
m = m(б/в соли) – m(H2O) = M(Me(NO3)n) – 18x = 22.8/0.3 = 76 г.
Составим пропорцию:
В 100 г Me(NO3)nxH2O – 59.5 г Me(NO3)n – 40.5 г H2O – m = 59.5 – 40.5 = 19 г.
В 1 моль Me(NO3)nxH2O – M г Me(NO3)n – 18x г H2O – m = 76 г.
18x = 40.5 · 76/19 = 162 г,
x = 162/18 = 9;
M(Me(NO3)n) = 59.5 · 76/19 = 238 г/моль.
M(Me(NO3)n) = M(Me) + 62n = 238. Будем определять металл методом подбора:
Если n = 1, то M(Me) = 238 – 62n = 176 г/моль –
Если n = 2, то M(Me) = 238 – 62n = 114 г/моль –
Если n = 3, то M(Me) = 238 – 62n = 52 г/моль + Металл – это хром.
Ответ: Нонагидрат нитрата хрома (III) Cr(NO3)3 · 9H2O.
8.
5CH3C ≡ CCH3+ 6KMnO4 + 9H2SO4(конц.) 10CH3COOH + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 4H2O;
CH3COOH + CaO Ca(CH3COO)2 + H2O;
t
Ca(CH3COO)2 CH3COCH3 + CaCO3
CH3COCH3 + PCl5 CH3C(Cl)2CH3 + POCl3;
спирт
CH3C(Cl)2CH3 + 2KOH CH3C ≡ CH + 2KCl + 2H2O;
NH3 жидк.
CH3C ≡ CH + NaNH2 CH3C ≡ CNa + NH3.
9.
(1) CuSO4 + H2O Cu↓ + 0.5O2↑ + 2HNO3 (электролиз, t1 = 50 мин)
(2) 2H2O H2↑ + 0.5O2↑ (электролиз,
t2 = 12·60 + 30 – 50 = 700 мин)
Пусть исходный раствор содержал 1 моль CuSO4 (M = 160 г/моль).
Тогда в ходе реакции (1) через электролизёр прошло ν(e)1 = 2 моль электронов,
масса раствора уменьшилась на
Δm1 = m(Cu) + m(O2) = 64 + 0.5·32 = 80 г.
ν(e)2/ν(e)1 = q2/q1 = t2/t1.
Отсюда ν(e)2 = ν(e)1·t2/t1 = 2·700/50 = 28 моль – количество моль электронов, прошедших через электролизёр в ходе разложения воды (реакция 2).
Тогда ν(H2O) = 0.5ν(e)2 = 14 моль, масса раствора уменьшилась на
Δm2 = m(H2O) = 14·18 = 252 г;
Δm = Δm1 + Δm2 = 80 + 252 = 332 г.
Пусть конечная масса раствора равна x г. Тогда
(332 + x)/x = 332/x + 1 = 1.778,
332/x = 0.778,
x = 426.7 г,
mo = 426.7 + 332 = 758.7 г;
ω(CuSO4) = 160/758.7 = 0.2109 (21.1%)
Ответ: ω(CuSO4) = 21.1%.
10. В системе протекали следующие реакции:
H2SO4
(1) C6H4(C2H5)2 + HNO3 –– C10H13NO2 + H2O;
H2SO4
(2) C6H4(C2H5)2 + 2HNO3 –– C10H12(NO2)2 + 2H2O;
(3) C10H13NO2 + 3Zn + 6NaOH + 4H2O C10H13NH2 + 3Na2[Zn(OH)4];
(4) C10H12(NO2)2 + 6Zn + 12NaOH + 8H2O C10H12(NH2)2+ 6Na[Al(OH)4].
Пусть в результате реакций (1) и (2) образовалось x моль C10H13NO2 и y моль C10H12(NO2)2. Тогда в результате реакций (3) и (4) соответственно образуется x моль C10H13NH2 и y моль C10H12(NH2)2.
M(C6H4(C2H5)2) = M(C10H14) = 134 г/моль;
M(C10H13NO2) = 179 г/моль; M(C10H13NH2) = 149 г/моль;
M(C10H12(NO2)2) = 224 г/моль; M(C10H12(NH2)2) = 164 г/моль.
Так как массы начальной и конечной смеси известны, то можно составить следующую систему уравнений:
Решив ее, получим:
x = 0.03; y = 0.025.
ω(C9H10(NO2)2) = 224·5.6/10.97 = 4.2/17.4 = 0.5105 (51.05%).
Выбор изомеров производим на основании данных о числе моно- и динитро-производных:
1) Если исходным веществом был орто-диэтилбензол:
то возможно получение двух мононитропроизводных:
и четырех динитропроизводных:
Этот вариант не соответствует условию задачи.
2) Если исходным веществом был мета-диэтилбензол:
то возможно получение двух мононитропроизводных:
и двух динитропроизводных:
Этот вариант также не соответствует условию задачи.
3) Если исходным веществом был пара-диэтилбензол:
то возможно получение одного мононитропроизводного:
и трех динитропроизводных:
Этот вариант условию соответствует.