Ответы к олимпиадным заданиям отборочного этапа

Ответы к олимпиадным заданиям отборочного этапа
Межрегиональной химической олимпиады школьников имени академика П.Д. Саркисова
11 класс
Вариант №1
1. Как используя только водный раствор хлорида калия получить бертолетову соль? Любая
аппаратура и катализаторы в Вашем распоряжении. Что получается при нагревании бертолетовой
соли, при ее взаимодействии с фосфором? Напишите уравнения химических реакций и укажите
условия их проведения.
Ответ. В результате электролиза водного раствора хлорида калия получают хлор и раствор едкого
кали:
2 КCl, 2Н2О ― (электролиз раствора) → 2 КОН + Н2↑ + Cl2 ↑.
При взаимодействии горячего раствора щелочи с хлором образуется бертолетова соль:
3 Cl2 + 6 КОН ―(t)→ 5 КCl + KClO3 + 3 H2O.
Продукты термического разложения бертолетовой соли зависят от условий. В присутствии
катализатора (MnO2) выделяется кислород:
2 KClO3 ―(t, MnO2)→ 2 КCl + 3 O2↑.
При нагревании без катализатора происходит диспропорционирование хлората калия:
4 KClO3 ―(t)→ КCl + 3 KClO4.
Взаимодействие бертолетовой соли с фосфором:
5 KClO3 + 6 P = 5 КCl + 3 P2O5.
2. Предложите известные Вам способы устранения временной и постоянной жесткости воды.
Напишите уравнения протекающих при этом химических реакций. Какой вред приносит
использование жесткой воды в народном хозяйстве?
Ответ. Временная жесткость устраняется кипячением или добавлением гидроксида кальция:
Ca(НCO3)2 ―(t, кипячение)→ CаСО3↓ + CO2↑ Н2О,
Ca(НCO3)2 + Са(ОН)2 = 2 СаСО3↓ + 2 Н2О.
Постоянная жесткость устраняется добавлением соды:
CaСl2 + Na2CО3 = СаСО3 ↓ + 2 NaCl.
Временная и постоянная жесткости устраняются также с помощью ионообменных смол, через
которые пропускается жесткая вода. В жесткой воде плохо стирается белье; при использовании
жесткой воды трубы забиваются осадками карбонатов.
3. Какие из перечисленных ниже веществ Fe, FeCl2, FeCl3, Са(OH)2, С6Н6 будут взаимодействовать
с хлором? Напишите уравнения возможных химических реакций и укажите условия их
проведения.
Ответ. С хлором будут реагировать Fe, FeCl2, Са(OH)2, С6Н6 :
2 Fe + 3 Cl2 ― t → 2 FeCl3,
2 FeCl2 + Cl2 ― t → 2 FeCl3,
2 Ca(OH)2 + 4 Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2 H2O или
2 Ca(OH)2 + 4 Cl2 → CaOCl2 (хлорная известь) + H2O,
6 Ca(OH)2 + 6 Cl2 ―t→ 5 CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6 H2O.
В зависимости от условий бензол с хлором образует хлорбензол (FeBr3), гексахлорбензол (AlCl3) и
гексахлорциклогексан (hν).
4. Напишите уравнения химических реакций:
Ответ:
а) 6 CrSO4 + K2Cr2O7 + 7 H2SO4 = 4 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7 H2O;
б) Fe3O4 + 10 HNO3(конц.)  3 Fe(NO3)3 + NO2↑ + 5 H2O;
в) NH4NO3 ― t → N2O + 2 H2O;
г) 2 MgNH4PO4 ― t → 2 NH3↑ + H2O↑ + Mg2P2O7;
д) Ca(НCO3)2 + 2 КОН →CaCO3 +K2CO3 + 2 H2O.
5. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения (с указанием условий
их проведения):
Zn → Na2ZnO2 → … →Zn(OH)2 → Zn(NO3)2 →ZnO.
Ответ:
Zn + 2 NaOH ―t(сплавление)→ Na2ZnO2 + H2;
Na2ZnO2 + 4 HCl = 2 NaCl + ZnCl2 + 2 H2O;
ZnCl2 + 2 NaOH = 2 NaCl + Zn(OH)2↓;
Zn(OH)2 + 2 HNO3 = Zn(NO3)2 + 2 H2O;
2 Zn(NO3)2 ―(t)→ 2 ZnO +4 NO2↑ + O2↑.
6. Смешали 372 мл 10 мас.% раствора ортофосфорной кислоты (плотность 1,0538 г/мл) и 280 г 16
мас.% раствора едкого кали. Какое соединение образуется и какова его массовая доля (в %) в
полученном растворе?
Ответ. Масса раствора фосфорной кислоты равна 372·1,0538=392,0 г. Масса кислоты в этом
растворе составит 392,0·0,1=39,2 г. Количество вещества кислоты равно 39,2:98=0,40 моль.
Масса раствора щелочи равна 280·0,16=44,8 г. Количество вещества щелочи равно 44,8:56=0,8
моль. В результате реакции
Н3РО4 + 2 KOH = К2НРО4 + H2O
получается 0,4 моль или 0,4·174=69,6 г К2НРО4. Масса раствора составит 392+280=672 г. Массовая
доля соли в этом растворе равна 69,6:672= 0,1036 или 10,36 мас.%.
Ответ: К2НРО4, 10,36 мас.%.
7. В трех пробирках без этикеток находятся глицерин, уксусная кислота и этанол. С помощью
каких реакций можно определить содержимое каждой пробирки? Напишите уравнения реакций
определения всех трех веществ.
Ответ.
Из всех предложенных соединений только глицерин дает соединение ярко-синего цвета со
свежеприготовленным гидроксидом меди (II). Схематически эту реакцию можно представить
следующим образом:
HO-CH2-СН(ОН)-CH2-OН + Cu(OH)2 = [НO-CH2-СН(ОН)-CH2-O]2Cu + 2 H2O.
Чтобы отличить уксусную кислоту от спирта, используем соду. C ней взаимодействует уксусная
кислота:
2 СH3COOH + Na2СO3 = 2 СH3COONa + СО2↑ + H2O.
Спирт можно идентифицировать c помощью реакции этерификации:
+
CH3COOH + C2H5OH
H


- H 2O
CH3COOC2H5 .
Его можно также отличить, используя реакции дегидратации:
C2H5OH (170оС, H+) С2Н4 + H2O,
C2H5OH (140оС, H+) С2Н5-O-С2Н5+ H2O.
8. Напишите все известные Вам уравнения реакций, в которые может вступать бензойная кислота
и укажите условия их проведения.
Ответ: (Приводятся важнейшие реакции)
2 С6H5COOH + 2 Na = 2 С6H5COONa + H2↑,
С6H5COOH + NaOH = С6H5COONa + H2O,
С6H5-CООН + NaHCO3 С6H5-CООNa + CO2↑ + H2O,
2 С6H5COOH + Na2CO3 = 2 С6H5COONa + CO2↑ + H2O,
С6H5-CООН + NH3 С6H5-CООNH4,
C6H5COOH + C2H5OH (t, H2SO4(конц))C6H5COOC2H5 + H2O.
Хлорирование и нитрование приводит к образованию мета-хлорбензойной и мета-нитробензойной
кислот.
9. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
C2H6 → … → C2H5OH → CH3COOH →… → NH2CH2COOH.
В уравнениях должны быть указаны условия проведения реакций, все участники процессов в
явном виде и расставлены коэффициенты.
Ответ:
С2Н6 –(t, Сr2O3)→С2Н4.
Этилен можно получить также бромируя этан с последующей обработкой КОН:
С2Н6 + Br2 –(hν)→С2Н5Br + HBr; С2Н5Br + 2 KOH (t, спирт)С2Н4 + 2 KBr + H2O.
С2Н4 + Н2O (H+) C2H5OH,
5 C2H5OH + 4 KMnO4 + 6 H2SO4 t 5 CH3COOH + 4 MnSO4 + 2 K2SO4 + 11 H2O;
СH3COOH + Cl2 –(hν)→ Cl-СH2COOH + HCl,
2 NH3 +Cl-CH2-CОOН = NH2-CH2-CОONH4 + NH4Cl,
NH2-CH2-CОONH4 + HCl = NH3+-CH2-CОO– + NH4Cl.
10. Сколько граммов Ag2O потребуется для взаимодействия с 25,8 г смеси формальдегида и
ацетилена, если плотность газовой смеси по азоту равна 1,025 г/мл? Определите массовую и
мольную доли ацетилена в смеси органических веществ.
Решение. Молярная масса смеси равна М=28·1,025=28,7 г/моль. Обозначим через х мольную долю
формальдегида. Тогда 30х+26(1-х)=28,7. Отсюда находим долю НСНО: х=0,675. Количество
вещества НСНО равно 0,675(25,8/28,7)=0,607 моль. Ацетилена 0,325(25,8/28,7)=0,292 моль.
Масса ацетилена в смеси равна 0,292·26=7,592 г. Его массовая доля в смеси: 7,592:25,8=0,294 или
29,4 %.
Уравнения реакций, протекающих с оксидом серебра:
С2Н2 + Ag2O (NH3, H2O) Ag-C≡C-Ag + H2O;
НСHО + Ag2O (NH3, H2O) НСOOH + 2 Ag
Для взаимодействия с 0,292 моль ацетилена понадобится 0,292 моль оксида серебра или 67,7 г.
Для взаимодействия с 0,607 моль формальдегида понадобится 0,607 моль оксида серебра или
140,8 г. В сумме это составит 67,7+140,8=208,5 г.
Ответ: 208,5 г.
Если окисление формальдегида произойдет до углекислого газа:
НСHО + 2 Ag2O (NH3, H2O) СO2 + H2О + 4 Ag,
то на взаимодействие с 0,607 моль формальдегида понадобится 1,214 моль оксида серебра или
281,6 г. В итоге с учетом массы оксида на окисление ацетилена получаем 281,6+67,7=349,3 г.
При недостатке Ag2O возможно протекание реакции
2 С2Н2 + Ag2O (NH3, H2O) 2 НC≡C-Ag + H2O;
В этом случае для взаимодействия с 0,292 моль ацетилена понадобится 0,146 моль оксида серебра
или 33,85 г. Общее количество оксида серебра тогда составит 33,85+140,8=174,65 г.
Вариант №2
1. Как используя только неорганические реагенты можно получить глицин? Любая аппаратура и
катализаторы в Вашем распоряжении. Как реагирует глицин с неорганическими кислотами и
щелочами? Напишите уравнения химических реакций и укажите условия их проведения.
Ответ. Глицин (аминоуксусная кислота) получается при взаимодействии аммиака с хлоруксусной
кислотой:
2 NH3 +Cl-CH2-CОOН = NH2-CH2-CОOН + NH4Cl
(при протекании этой реакции сначала образуется соль NH2-CH2-CОONH4).
Для получения уксусной кислоты из карбида кальция получаем ацетилен:
Са + 2 С t→ CaС2.
CаС2 + 2 Н2О = Са(ОН)2 + С2H2↑,
с которым проводим реакцию Кучерова:
С2H2 + Н2О (Hg2+, H+)→ СH3CHO.
Уксусный альдегид окисляем до уксусной кислоты, которая с хлором дает нам хлоруксусную
кислоту:
СН3СHО + Ag2O (NH3, H2O) СН3СOOH + 2 Ag.
СH3COOH + Cl2 –(hν)→ Cl-СH2COOH + HCl.
2. Какие из перечисленных ниже веществ ВаS, K2SO4, Al(NO3)3, РСl5, Ba(NO3)2 подвергаются
гидролизу в водных растворах? Напишите уравнения реакций гидролиза этих веществ.
Ответ. В водных растворах гидролизуются ВаS, K2SO4, Al(NO3)3, РСl5:
2 BaS + 2 H2O 
 Ba(HS)2 + Ba(OH)2,
Al(NO3)3 + H2O 
 Al(OH)(NO3)2 + HNO3,
PCl5 + H2O(недостаток) = POCl3 + 2 HCl,
PCl5 + 4 H2O(избыток) = Н3PO4 + 5 HCl.
3. Какие из перечисленных ниже веществ Cu, N2, Cl2, NaCl, NaI, Na2SO4 будут взаимодействовать
с серной кислотой? Напишите уравнения возможных химических реакций и укажите условия их
проведения.
Ответ. С концентрированной серной кислотой будут реагировать Cu, NaCl, NaI, Na2SO4 :
Cu + 2 H2SO4 (конц.) t→ CuSO4 + SO2↑ + Н2O;
NaCl + H2SO4 (конц.) = NaHSO4 + HCl;
2 NaI + 2 H2SO4 (конц.) = I2↓ + Na2SO4 + SO2↑ + 2 H2O;
Na2SO4 + H2SO4 (конц.) = 2 NaHSO4 .
4. Напишите уравнения химических реакций:
Ответ:
а) 2 Cu(NO3)2 t→ 2 CuO + 4 NO2↑ + O2↑;
б) 2 Na3[Cr(ОН)6] + 6 H2SO4(избыток) → 3 Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 12 H2O;
в) РСl5 + 8 КОН(избыток) → K3PO4 + 5 KCl + 4 H2O;
г) K2S + 2 KMnO4 (KОH)→ S + 2 K2MnO4;
д) 2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O .
5. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения (с указанием условий
их проведения):
KNO3 → КС1 → HCl→ …→ KClO3 → KClO4.
Ответ. Первое превращение не получится осуществить в одну стадию, поскольку азотная и
соляная кислоты не могут вытеснять друг друга из их солей. Поэтому это превращение проводим в
две стадии:
2 КNO3 t→ 2 KNO2 + O2↑;
КNO2 + HCl = KCl + HNO2.
Для получения НС1 на хлорид калия действуем концентрированной серной кислотой:
КCl + H2SO4 (конц.) = КHSO4 + HCl.
Чтобы из соляной кислоты получить бертолетову соль, сначала получаем хлор, который затем
пропускаем через горячий раствор едкого кали:
16 НCl + 2 KMnO4 = 5 Cl2 + 2 КCl + 2 MnCl2 + 8 H2O;
3 Cl2 + 6 KOH t→ 5 KCl + КClO3 + 3 H2O.
Бертолетова соль при нагревании без катализатора подвергается диспропорционированию:
4 KClO3 ―(t)→ КCl + 3 KClO4.
6. Для растворения 26 г смеси порошкообразных магния и железа потребовалось 687 мл 10 мас.%
серной кислоты, плотность которого равна 1,07 г/см3). Рассчитайте массовую долю магния в смеси
металлов. Определите сколько литров хлора (н.у.) понадобится для полного хлорирования
исходной смеси этих металлов.
Решение. Массу магния обозначим через х. Масса железа в смеси 26-х. Масса раствора кислоты
составит 687·1,07=735 г. Масса кислоты в этом растворе равна 735·0,1=73,5 г. Количество
вещества кислоты равно 73,5:98=0,75 моль. Реакции взаимодействия кислоты с металлами:
Mg + Н2SО4 = MgSO4 + H2,
Fe + Н2SО4 = FeSO4 + H2.
Количество вещества металлов равно количеству вещества кислота, т.е. 0,75 моль. Составляем
уравнение:
х/24 + (26-х)/56=0,75 моль.
Из этого уравнения находим х=12 г или 12:24=0,5 моль. Железа в смеси 26-12=14 г или 0,25 моль.
Массовая доля магния равна 12:26=0,4615 или 46,15 мас.%.
Реакции взаимодействия металлов с хлором:
Mg + Cl2 = MgCl2,
Fe + 3/2 Cl2 = FeCl3.
Количество вещества хлора на взаимодействие с магнием равно 0,5 моль, с железом –
0,25·3:2=0,375 моль. Всего потребуется 0,5+0,375=0,875 моль хлора или 0,875·22,4=19,6 л (н.у.).
Ответ: 46,15 % Mg, 19,6 л С12
7. В трех пробирках без этикеток находятся С6Н5NН2, С6Н5СООН и С6Н5ОН. С помощью каких
реакций можно определить содержимое каждой пробирки? Напишите уравнения реакций
определения всех трех веществ.
Ответ. В первую очередь определяем анилин, который при действии соляной кислоты образует
переходящий в водный раствор солянокислый анилин:
С6Н5NH2 + HCl → [С6Н5NH3]+Cl–.
Бензойную кислоту определяем по выделению углекислого газа при добавлении соды или
гидрокарбоната натрия:
С6H5-CООН + NaHCO3 С6H5-CООNa + CO2↑ + H2O,
2 С6H5COOH + Na2CO3 = 2 С6H5COONa + CO2↑ + H2O.
Наконец, фенол определяем с использованием реакции взаимодействия с бромной водой, в
результате которой образуется осадок 2,4,6-трибромфенола:
С6Н5ОН + 3 Br2
Н 2О


2,3,6-Br3С6H2-ОН↓ + 3 HBr;
8. Напишите все известные Вам уравнения реакций, в которые может вступать фенол и укажите
условия их проведения.
Ответ: (Приводятся важнейшие реакции)
2 С6H5OH+ 2 Na = С6H5ONa + H2;
С6H5OH+ NaOH = С6H5ONa + H2O;
С6H5OH+ 3 Br2  (H2O) 2,3,6-Br3С6H2-ОН + 3 HBr;
С6Н5ОН + 3 HNO3(разб.)  о-нитрофенол + п-нитрофенол + H2O,
С6Н5ОН + 3 HNO3(конц.) (H2SO4) 2,4,6-тринитрофенол + 3 H2O,
Фенол + формальдегид  (Н+) фенолформальдегидные смолы:
(-CH2-С6Н4(OH)-CH2-С6Н4(OH)-CH2-)
С6H5OH+ 3 Н2  (t, Ni/Al2O3) С6H11OH;
С6H5OH  (K2Cr2O7/H2SO4) п-бензохинон;
бромирование фенола в СCl4 приводит к образованию орто- и пара-бромфенола.
9. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
С6Н12О6
Cпиртовое
Н 2SO 4

 …. 
 ….→ Br-CH2-CH2-Br → C2H2 →…. →CH3СООH
брожение
170oC
В уравнениях должны быть указаны условия проведения реакций, все участники процессов в
явном виде и расставлены коэффициенты.
Ответ:
С6Н12О6
Cпиртовое

 2 C2H5OН + 2 CО2↑,
брожение
Н SO
170 C
2
4
C2H5OH 
o  C2H4 + H2O
C2H4 + Br2 (CCl4)→ Br-CH2-CH2-Br
Br-CH2-CH2-Br + 2 KOH –(спирт, t)→ C2H2 + 2 KBr + 2 H2O
С2H2 + Н2О (Hg2+, H+)→ СH3CHO.
СН3СHО + Ag2O (NH3, H2O) СН3СOONH4 + 2 Ag.
СН3СOONH4 + HCl = СН3СOOH + NH4Cl.
10. При взаимодействии натрия с 33,4 г смеси фенола и предельного одноатомного спирта
выделяется 5,6 л (н.у.) газа, при обработке того же количества смеси избытком бромной воды
выпадает 33,1 г осадка. Установить формулу одноатомного спирта и его массовую и мольную
долю в исходной смеси (в %).
Ответ. Взаимодействие фенола и спирта с натрием:
2 С6Н5OH+ 2 Na = 2 С6Н5ONa + H2↑,
2 R-OH+ 2 Na = 2 R-ONa + H2↑.
При взаимодействии с бромной водой образуется осадок 2,4,6-трибромфенола:
С6H5OH+ Br2  (H2O) С6H2Br3OH + 3 HBr
Количество вещества осадка равно 33,1:331=0,1 моль. Значит в смеси 0,1 моль (9,4 г) фенола. Это
количество фенола с натрием образует 0,05 моль (1,12 л., н.у.) водорода.
Из спирта выделяется 4,48:22,4=0,2 моль водорода. Количество вещества спирта рано 0,4 моль.
Его масса равна 33,4-9,4=24,0 г. Молярная масса спирта равна 24,0:0,4=60 г/моль. Спирт –
С3Н7ОН. Массовая доля спирта равна 24:33,4 = 0, 7186 или 71,86 мас.%,. Мольная доля спирта
составляет 0,4:(0,1+0,4)=0,8 или 80 %.
Вариант №3
1. Как используя только серу и воду получить серную кислоту? Любая аппаратура и катализаторы
в Вашем распоряжении. Что получается при взаимодействии серной кислоты с углеродом, с
железом? Напишите уравнения химических реакций и укажите условия их проведения.
Ответ. Серная кислота получается растворением серного ангидрида в воде. Серный ангидрид
получается каталитическим окислением оксида серы (IV), а SO2 образуется при горении серы в
кислороде. Последний может быть получен электролизом воды:
2 H2O  (электролиз)→ 2 Н2↑ + О2↑;
S + O2  (t)→ SO2;
2 SO2 + O2  (t, kat)→ 2 SO3;
SO3 + H2O = H2SO4.
Углерод взаимодействует с концентрированной серной кислотой:
С + 2 H2SO4(конц.)= СО2 + 2 SO2 + 2 H2O.
Железо реагирует с разбавленной серной кислотой, а при нагревании и с концентрированной:
Fe + H2SO4(разб.)= FeSО4 + 2 H2↑;
2 Fe + 6 H2SO4(конц.) (t)→ Fe2(SО4)3 + 3 SO2↑ + 6 H2O.
2. В трех пробирках без этикеток находятся кристаллические вещества NH4Cl, NaCl и NaNO3. Как
определить содержимое этих пробирок? Напишите уравнения реакций, протекающих при
определении этих веществ.
Ответ. При прокаливании происходит возгонка хлорида аммония, плавление хлорида натрия и
термическое разложение нитрата натрия:
NH4Cl  (t)→ NH3 + HCl → NH4Cl,
2 NaNO3  (t)→ 2 NaNO2 +O2↑.
Натрий в хлориде определяется по желтой окраске пламени, а хлор – при взаимодействии
раствора хлорида натрия с нитратом серебра:
NaCl + AgNO3 =NaNO3 + AgCl↓.
3. Какие из перечисленных ниже веществ Zn, Ca, C, S, CO, CO2 будут взаимодействовать с едким
натром? Напишите уравнения возможных химических реакций и укажите условия их проведения.
Ответ. C едким натром будут реагировать Zn, S, СО и CO2 :
Zn + 2 NaOH(раствор) + 2 H2O =Na2[Zn(OH)4] + H2↑,
Zn + 2 NaOH(сплавление) = Na2ZnO2 + H2↑,
3 S + 6 NaOH = 2 Na2S + Na2SO3 + 3 H2O,
CO + NaOH (t, р)→ НСООNa,
CO2 + 2 NaOH(избыток) = Na2СO3 + H2О,
CO2(избыток) + NaOH = NaНСO3.
4. Напишите уравнения химических реакций:
Ответ:
а) FeS + 12 HNO3(конц.) → Fe(NO3)3 + H2SO4 +9 NO2↑ + 5 H2O;
б) 2 КAl(SО4)2 H2O→ K2SO4 + Al2(SO4)3,
Al2(SO4)3, + 2 H2O 
 2 Al(OH)SO4 + H2SO4;
в) Ca(H2PO4)2 t Ca(PO3)2 + 2 H2O; 2 CaHPO4 t Ca2P2O7 + H2O;
г) 4 NH3 + 3 О2. t→ 2 N2 + 6 H2O;
д) 2 KI + KMnO4 (KОH)→ I2 + K2MnO4 .
5. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения (с указанием условий
их проведения):
Al  K3 AlO3 ….  Al2 О3  KAlO2  КAl(SО4)2.
Ответ. Ортоалюминат калия получается при сплавлении алюминия с едким кали:
2 Al + 6 KOH  (t, сплавление)→ 2 K3AlO3 + 3 H2.
Чтобы получить гидроксид алюминия из алюмината калия, на K3AlO3 необходимо сначала
подействовать недостатком соляной кислоты, а потом разложить гидроксид алюминия:
K3 AlO3 + 3 HCl(недостаток) = 3 KCl + Al(OH)3↓,
2 Al(OH)3  (t)→ Al2O3 + 3 H2O.
При сплавлении со стехиометрическим количеством щелочи оксид алюминия дает метаалюминат:
Al2O3 + 2 КОН  (t, сплавление)→ 2 KAlO2 + H2O.
При действии на метаалюминат калия серной кислоты из концентрированного раствора будут
выпадать алюмокалиевые квасцы КAl(SО4)2·12 Н2О:
KAlO2 + 2 H2SO4 = KAl(SO4)2 + 2 H2O.
6. Смешали равные массы воды и оксида серы(VI). Рассчитайте массовые и мольные доли веществ
(в %) в полученном растворе.
Решение. Для расчета возьмем 100 г Н2О и 100 г SO3. Масса раствора составит 200 г. Количество
вещества SO3 равно 100:80=1,25 моль. Столько же образуется серной кислоты. Масса H2SO4
составит 1,25·98=122,5 г. Массовая доля кислот равна 122,5:200=0,6125 или 61,25 масс.% H2SO4.
Массовая доля воды в растворе равна 100-61,25=38,75 %. Масса воды в растворе составит 200122,5=77,5 г или 77,5:18=4,3 моль. Мольная доля воды 4,3:(1,25+4,3)=0,775. Массовая доля
кислоты равна 1-0,775=0,225.
Ответ: Массовая доля кислоты равна 61,25 %, мольная доля – 0,225.
7. В трех пробирках без этикеток находятся муравьиная кислота, уксусная кислота и
этиленгликоль. С помощью каких реакций можно определить содержимое каждой пробирки?
Напишите уравнения реакций определения всех трех веществ.
Ответ.
Муравьиная кислота в отличие от остальных веществ дает реакцию серебряного зеркала:
HCOOH + 2 [Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + 2 Ag↓ + 2 NH3 + H2O.
Уксусная кислота взаимодействует с гидрокарбонатом натрия с выделением углекислого газа:
СН3СООН + NaHСO3 = СН3СООNa + СO2↑ + Н2О.
Этиленгликоль дает характерное синие окрашивание с гидроксидом меди (II):
2 HO-CH2-CH2-OH + Cu(OH)2 = [HO-CH2-CH2-O]2Cu + 2 H2O.
8. Напишите все известные уравнения реакций, в которые может вступать пропин и укажите
условия их проведения.
Ответ: (Приводятся важнейшие реакции)
CH3-C≡CH + 2 H2 –(Ni, p, t) C3H8,
CH3-C≡CH + H2 –(Pd/ PbO/CaCO3) C3H6,
CH3-C≡CH + Br2 –(CCl4) CH3-CH(Br)=CHBr,
CH3-C≡CH + 2 Br2 –(CCl4) CH3-CH(Br)2-CHBr2,
СН3–С≡СН + [Ag(NH3)2]OH → СН3–С≡СAg + 2 NH3 + H2O;
CH3-C≡CH + H2O –(Hg2+, H+) CH3-C(O)-CH3 (ацетон),
CH3-C≡CH + 4 O2 –(t) 3 CO2 + 2 H2O,
CH3-C≡CH + C2H5OH –(КОН, t, р)C2H5OC(CH3)=CH2.
9. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
CH 3OH , H 
Cl 2
KMnO4

   …. NaOHo →… .
CH3Br → C6H5CH3
→ …. 
→
….
o
FeCl 3
H , H 2 O, t
H 2 O, t
В уравнениях должны быть указаны условия проведения реакций, все участники процессов в
явном виде и расставлены коэффициенты.
Ответ:
CH3Br + C6H6 + –(AlCl3) С6Н5-CH3 + HBr,
Cl 2
С6Н5-CH3  о-Cl-С6Н4-CH3 и п-Cl-С6Н4-CH3;
FeCl 3
KMnO4
Cl-С6Н4-CH3 
 Cl-С6Н4-COOН,
H , H 2 O, t o
CH 3OH , H 
Cl-С6Н4-COOH
 Cl-С6Н4-COOCH3,
 H 2O
NaOH
Cl-С6Н4-COOCH3
 НО-С6Н4-COONa + CH3OH + NaCl.
H 2O , t o
10. При взаимодействии 24,0 г смеси этанола, уксусной кислоты и уксусного альдегида с
металлическим натрием получено 3,36 л (н.у.) водорода. Эта же смесь прореагировала с 16,4 мл 20
мас.% раствора NaOH (плотность раствора щелочи составляет 1,219 г/мл). Рассчитайте массовые и
мольные доли всех органических веществ в исходной смеси.
Решение. Cо щелочью реагирует уксусная кислота:
СH3COOH + NaOH = СH3COONa + H2O.
M(NaOH)=16,4 1,219 0,2=4 г или 0,1 моль. Уксусной кислоты в смеси – 0,1 моль или 6 г.
Количество вещества водорода равно 3,36:22,4=0,15 моль. С натрием прореагировало 0,3 моль
кислоты и этанола.
Количество вещества этанола равно 0,3–0,1= 0,2 моль или 9,2 г.
Альдегида в смеси 24–6–9,2=8,8 г или 8,8:44=0,2 моль.
Массовая доля кислоты равна 6:24=0,25 или 25 %. Мольная доля 0,1:(0,1+0,2+0,2)=0,2 (20 %).
Массовая доля спирта равна 9,2:24=0,383 или 38,3 %. Мольная доля 0,2:0,5=0,4 (40 %).
Массовая доля альдегида равна 8,8:24=0,367 или 36,7 % . Мольная доля 0,2:0,5=0,4 (40 %).
Вариант №4
1. Как используя только воздух и воду получить аммиачную селитру? Любая аппаратура и
катализаторы в Вашем распоряжении. Что происходит при быстром и медленном нагревании
аммиачной селитры? Напишите уравнения химических реакций и укажите условия их проведения.
Ответ. Электролизом воды получают водород. Воздух сжижают и разделяют ректификацией на
азот и кислород. Взаимодействием азота и водорода получают аммиак, который в присутствии
катализатора окисляется до оксида азота (II). Этот оксид окисляется кислородом до NO2. В
присутствии кислорода оксид азота (IV) с водой дает азотную кислоту. Кислота с аммиаком
образует нитрат аммония. Химические реакции:
2 H2O  (электролиз)→ 2 Н2↑ + О2↑;
3 H2 + N2  (t, kat)→ 2 NН3;
4 NH3 + 5 O2  (t, kat)→ 4 NO + 6 Н2О;
2 NO + O2 = 2 NO2;
4 NO2 + 2 H2O + O2 = 4 HNO3;
NH3 + HNO3 = NH4NO3.
Термическое разложение нитрата аммония:
NH4NO3  (t, медленный нагрев)→ N2O + 2 Н2О;
2 NH4NO3  (t, быстрый нагрев)→ 2 N2 + О2 + 4 Н2О.
2. В трех пробирках без этикеток находятся кристаллические вещества Hg(NO3)2, Pb(NO3)2 и
KNO3. Как определить содержимое этих пробирок? Напишите уравнения химических реакций,
протекающих при определении этих веществ.
Ответ. Указанные вещества различным образом ведут себя при нагревании:
Hg(NO3)2  (t)→ Hg + 2 NO2↑ + O2↑;
2 Pb(NO3)2  (t)→ 2 PbO + 4 NO2↑ + O2↑;
2 KNO3  (t)→ 2 KNO2 + O2↑.
3. Какие из перечисленных ниже веществ N2O, N2O3, N2O5, NO, NO2 будут взаимодействовать с
водным раствором гидроксида бария? Напишите уравнения возможных химических реакций и
укажите условия их проведения.
Ответ. С водным раствором гидроксида бария будут реагировать N2O3, N2O5 и NO2:
N2O3 + Ba(OH)2 = Ba(NO2)2 + H2O,
N2O5 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + H2O,
4 NO2 + 2 Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + Ba(NO2)2 + 2 H2O.
4. Напишите уравнения химических реакций:
Ответ:
а) Ca(HCO3)2 t(кипячение раствора)→ CaCO3↓ + CO2↑ + H2O;
б) 2 CuSO4 + 2 H2O 
 (CuOH)2SO4 + H2O;
в) 3 H2S + 2 KMnO4 (H2O) 3 S↓ + 2 MnO2↓ + 2 KOH + 2 H2O;
г) Al2(SO4)3 + 8 NaOH(избыток)→ 3 Na2SO4 + 2 Na[Al(OH)4] .
д) Hg(NO3)2  t → Hg + 2 NO2↑ + O2↑.
5. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения (с указанием условий
их проведения):
Cl2 → КClO3→ KCl → … → СаОCl2 → СаCl2.
Ответ:
3 Cl2 + 6 КОН ―(t)→ 5 КCl + KClO3 + 3 H2O.
2 KClO3 ―(t, MnO2)→ 2 КCl + 3 O2↑.
2 KCl ―(электролиз расплава)→ 2 К + Сl2.
Cl2 + Ca(OH)2 = CaOCl2 + H2O.
CaOCl2 + PbO = CaCl2 + PbO2.
6. 13,44 л (н.у.) углекислого газа полностью прореагировали с 374 мл 6,0 мас.% раствора едкого
натра, плотность которого равна 1,0695 г/мл. Какое соединение при этом получилось и какова его
массовая доля (в %) в растворе?
Решение. 13,44:22,4=0,6 моль. Масса раствора NaOH составит 374·1,0695=400 г. Масса щелочи в
этом растворе равна 400·0,06=24 г или 24:40=0,6 моль. Значит в растворе образуется 0,6 моль
NaHCO3. Масса гидрокарбоната натрия составит 0,6·84=50,4 г. Масса конечного раствора равна
400 + 0,6·44=426,4 г. Массовая доля соли в растворе составит 50,4:426,4=0,1182 или 11,82 мас.%.
Ответ: NaHCO3, 11,82 мас.%.
7. В трех пробирках без этикеток находятся С6 Н5CH2OH, С6Н5СООН и С6Н5ОН. С помощью каких
реакций можно определить содержимое каждой пробирки? Напишите уравнения реакций
определения всех трех веществ.
Ответ. Отличить фенол от других предложенных веществ можно по образованию осадка (2,4,6трибромфенола) с бромной водой:
Н О
2
С6Н5ОН + 3 Br2 
 2,3,6-Br3С6H2-ОН↓ + 3 HBr.
Бензойная кислота реагирует с гидрокарбонатом натрия с выделением углекислого газа:
С6Н5СООН + NaHCO3 = С6Н5СООNa + СO2↑ + Н2О.
Бенизиловый спирт можно отличить с помощью взаимодействия с металлическим натрием или с
помощью реакции этерификации:
2 С6Н5CH2OH + 2 Na = 2 С6Н5CH2ONa + Н2 ↑,
+
СН3СООН + С6Н5CH2OH
H


- H 2O
СН3СООCH2С6Н5.
8. Напишите все известные Вам уравнения реакций, в которые может вступать муравьиная
кислота и укажите условия их проведения.
Ответ: (Приводятся важнейшие реакции)
2 HCOOH + 2 Na = 2 HCOONa + H2;
HCOOH + NaOH = HCOONa + H2O;
HCOOH + NaHCO3 = HCOONa + + CO2 H2O;
+
HСООН + С2Н5ОН
H


- H 2O
HСООС2Н5.
HCOOH + 2 [Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + 2 Ag + 2 NH3 + H2O;
9. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения:
C2H5OH→ CH3CHO → CH3COOH
HCl
( избыток )
Br2
 …..

 …. 

 …. NH
P(красный)
3
В уравнениях должны быть указаны условия проведения реакций, все участники процессов в
явном виде и расставлены коэффициенты.
C2H5OH + CuO (250oC)→ СH3CHO + H2O + Cu;
СН3СHО + Ag2O (NH3, H2O) СН3СOONH4 + 2 Ag.
CН3СOONH4 + HCl = CН3СOOH + NH4Cl,
СН3СООH + Br2 –(Ркр )→ Br-СН2СОOH.
Br-СН2СОOH + 2 NH3 → NH2СН2СООNH4 + NH4Br,
NH2СН2СООNH4 + HCl = NH3+СН2СООH + NH4Cl.
10. В результате обработки смеси бензола и анилина избытком хлороводородной кислоты масса
раствора органических веществ уменьшилась в 1,5 раза. Определите массовую и мольную долю
бензола в исходной смеси.
Ответ: Взаимодействие анилина избытком водного раствора хлороводородной кислоты:
С6Н5NH2 + HCl → [С6Н5NH3]+Cl–.
Если взять 100 г исходной смеси, то после взаимодействия с HCl в органической фазе останется
бензол, массой 100:1,5=66,7 г. Массовая доля бензола составляет 66,7 %. В 100 г смеси содержится
66,7:78=0,855 моль бензола и 33,3:93=0,358 моль анилина. Мольная доля бензола равна
0,855:(0,855+0,358)=0,705 или 70,5 %.
10 класс
Вариант № 1
Написать уравнения реакций, соответствующих следующей последовательности химических
превращений:
1. Na2S → S → SО3;
2. Fе2О3 → Fе(ОН)3 → NaFеО2;
3. Метан → этанол → уксусная кислота.
Каждый этап может быть осуществлен в одну или несколько стадий. Указать условия
осуществления процессов.
1. Na2S  S  SO3.
Na2S + Сl2  S↓ + 2 NaCl
(возможно использование других окислителей, например, H2O2, Br2, KMnO4, K2Cr2O7 и др.).
S + O2  SO2,
t ,V O
2SO2 + O2 25  2SO3 .
2. Fе2O3  Fe(OH)3  NaFeO2
Fе2O3 + 6HCl  2FeCl3 + 3H2O,
FeCl3 + 3KOH  Fe(OH)3 + 3KCl,
Fe(OH)3 + NaOH
сплавление
t,
  NaFeO2 + 2H2O.
3. CH4  C2H5OH  CH3COOH
h
CH4 + Cl2 
CH3Cl + HCl
1500 o C
t , Ni
 C2H6),
 C2H2 + 3 H2,
(возможно 2 CH4  
C2H2 + 2 H2 
h
2 CH3Cl + 2Na  2NaCl + C2H6,
C2H6 + Cl2  C2H5Cl + HCl,
H O
2

 KCl + C2H5OH,
C2H5Cl + KOH 
5 C2H5OH + 4 КМnО4 + 6 Н2SO4 → 5 СH3COOН + 2 K2SO4 + 4 MnSO4 + 11 H2O.
(возможно использование других окислителей, например, K2Cr2O7 ).
4. 48,7 л (объем измерен при 330К и давлении 85,0 кПа) хлороводорода растворили в 496 мл воды
и получили раствор с плотностью 1,05 г/мл. Найти мольную долю НС1 в полученном растворе, а
также его концентрацию в моль/л раствора.
Решение.
1. По уравнению Менделеева-Клапейрона находим количество HCl:
48,7  85,0
pV
pV = nRT;
n=
.
n(HCl) =
= 1,51 моль
8,31  330
RT
Находим количество воды:
m
496 г
n=
, n(H2O) =
= 27,55 моль
M
18г / моль
Находим мольную долю HCl в полученном растворе:
1,51
n( HCl )
Мольн.доля (HCl) =
=
= 0,052 или 5,2%.
29,06
 ni
2. Определяем молярную концентрацию:
масса HCl: m(HCl) = 1,5136,5 = 55,11 г,
масса раствора: m(р-ра) = 496 + 55,11 = 551,11 г,
объем раствора: V(р-ра) = 551,11:1,05= 524,9 мл = 0,5249 л,
n( HCl )
1,51
молярная концентрация Cм(HCl) =
=
= 2,88 моль/л.
V ( р  ра ) 0,5249 л
5. Предельный кетон содержит в своем составе 27,6 мас.% кислорода. Какой это кетон? Написать
уравнение реакции окисления этого кетона горячим кислым раствором КМпО4. Привести
структурную формулу хотя бы одного изомера этого кетона и назвать его (их).
Решение.
Общая формула предельных кетонов CnH2nO.
16
Молярная масса кетона: M(CnH2nO) =
= 58 г/моль.
0,276
Исходя из общей формулы, составим уравнение: 12n + 2n + 16 = 58 или 14n = 42, откуда
находим: n = 3. Следовательно, искомый кетон – пропанон (ацетон).
CH3 – C – CH3
||
O
Реакция окисления:
5CH3 – C(О) – CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 = 5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 17H2O
Структурные изомеры:
1) СH3–CH2–CНО – пропаналь,
2) CH2=CH–CH2–OH – 2-пропен-1-ол
3) CH3–O–CH=CH2 – метилвиниловый эфир
4) циклопропанол.
6. На хлорирование 9,20 г смеси алюминия и цинка расходуется 5,60 л (н.у.)хлора. Определить
массовую долю цинка в исходной смеси металлов.
Решение.
t


t
 ZnCl2.
AlCl3 ; Zn + Cl2 
5,6 л
Количество вещества хлора: n(Cl2) =
= 0,25 моль.
22,4 л / моль
Пусть в смеси х моль Al и y моль Zn. Составляем систему уравнений:
27x + 65y = 9,2,
1,5x + y = 0,25.
Решая эту систему, получаем: y = 0,25 – 1,5x; 27x + 65(0,25 – 1,5x) = 9,2; 70,5x = 7,05.
x = 0,1 и y = 0,1.
Масса цинка в смеси m(Zn) = 0,1 65= 6,5 г. Массовая доля цинка: ω(Zn)=6,5:9,2=0,7065 или
70,65%.
Уравнения реакций: Al + 1,5 Cl2
7. Написать уравнения диссоциации в водном растворе следующих электролитов: хлорид
алюминия, гидросульфат натрия, щавелевая кислота. Указать слабый электролит или стадию
диссоциации, соответствующую слабому электролиту.
AlCl3
1


Al3+ + 3Cl–;
 1
 Na+ + HSO4–
NaHSO4 
 1


 H+ + SO 2–
По второй стадии – слабый электролит: HSO4
4
–
Щавелевая кислота – слабый электролит:
 1
 1
 Н+ + НС О – , НС О – 
 Н+ + С О 2–.
Н2С2О4 
2 4
2 4
2 4
8. Написать уравнения гидролиза фосфата калия и нитрата железа (III) в ионной и молекулярной
формах.
K3PO4 + H2O 
 KOH + K2HPO4,
3–
PO4 + HOH 
 HPO42– + OH–.
Fe(NO3)3 + H2O 
 Fe(OH)(NO3)2 + HNO3,
3+
Fe + HOH 
 FeOH2+ + H+.
9. Найти массовую долю серной кислоты в ее водном растворе, в котором число атом серы в пять
раз меньше числа атомов кислорода.
Решение.
Пусть количество H2SO4 в растворе х моль, а количество H2O y моль.
Тогда: n(S) = x моль, n(O) = (4x + y) моль; n(O) = 5n(S). Составляем уравнение: 4x + y = 5x, откуда
находим: y = x.
98 x
98
Массовая доля кислоты: ω(H2SO4) =
=
= 0,845 или 84,5%.
98 x  18 x 116
10. Приведите структурные формулы возможных изомеров нитропропана, назовите соединения.
Общая формула С3H7NO2.
1) CH3–CH2–CH2–NO2 – 1-нитропропан,
2) CH3–CH(NO2)–CH3 – 2-нитропропан,
3) NH2–CH2–CH2–COOH – 3-аминопропановая кислота,
4) CH3–CH(NH2)–COOH – 2-аминопропановая кислота (аланин),
5) CH3–CH(ОН)–C(NH2)=O – амид молочной кислоты,
6) NH2–CH2–CООСН3 – метиловый эфир аминоуксусной кислоты.
Вариант № 2
Написать уравнения реакций, соответствующих следующей последовательности химических
превращений:
1. Р → РН3 → NaН2РО4;
2. А12О3 → А1(ОН)3 → NaА1О2 ;
3. Карбид кальция → этилбензол → м-нитробензойная кислота.
Каждый этап может быть осуществлен в одну или несколько стадий. Указать условия
осуществления процессов.
1. Р → РН3 → NaН2РО4.
t
 2PH3 +3Ca(H2PO4)2,
8P +3Ca(OH)2 +6H2O 
(можно также: 2P+3Ca=Ca3P2; Ca3P2+H2O=3Ca(OH)2+2PH3),
t
 H3PO4,
PH3+2O2 
H3PO4(избыток) + NaOH = NaH2PO4 +H2O.
2. А12О3 → А1(ОН)3 → NaА1О2 ;
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O,
AlCl3 + 3 NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl,
t
 Al2O3 + 3H2O,
2Al(OH)3 
t,сплавление
 2NaAlO2 + H2O.
Al2O3 + 2NaOH   
3. Карбид кальция → этилбензол → м-нитробензойная кислота.
CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2
C
,t
( активир.)
 C6H6,
3C2H2 
AlCl3
 C6H5-C2H5 + HCl,
C6H6 + C2H5Cl 
5 C6H5-C2H5 + 12 KMnO4 + 18 Н2SO4 → 5 C6H5COOН + 5 CO2 + 6 K2SO4 + 12 MnSO4 + 28 H2O
H SO
2
4  NO2-C6H4-COOH + H2O
C6H5-COOH + HNO3(конц.) 
(продуктом последней реакции является м-нитробензойная кислота).
4. 133 л (объем измерен при 300К и давлении 75,0 кПа) аммиака растворили в 612 мл воды и
получили раствор с плотностью 0,960 мл. Найти массовую долю NН3 в полученном растворе, а
также его концентрацию в моль/л раствора.
Решение. По уравнению Менделеева-Клапейрона находим количество аммиака:
75  133
pV
pV = nRT;
n=
.
n(NH3) =
= 4,00 моль.
8,31  300
RT
Масса аммиака равна 17·4=68 г. Масса раствора равна 612+68=680 г.
Массовая доля аммиака составит: ω(NH3)=68:680=0,1 или 10 %.
Объем полученного раствора равен V=680:0,96=708 мл или 0,708 л.
Молярная концентрация составит M=4:0,708=5,65 моль/л.
5. Углеводород содержит в своем составе 14,3 мас.% водорода и имеет плотность паров по гелию
10,5. Какой это углеводород? Есть ли у него изомеры? Написать уравнение реакции окисления
этого углеводорода кислым водным раствором КМпО4.
Решение.
Молярная масса углеводорода: М(CxHy)= 10,5·4 = 42 г/моль.
Масса водорода в соединении: m(H)=42·0,143 = 6 г/моль.
Масса углерода в соединении: m(C)= М(CxHy) – m(H)=42 – 6 = 36 г/моль.
Число атомов водорода y= m(H)/M(H)=6:1= 6.
Число атомов углерода x = m(C)/M(C) =36:12 =3.
Искомое вещество С3Н6 – пропен: CH3-CH=CH2.
Изомер: циклопропан С3Н6.
Реакция окисления:
CH3-CH=CH2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 = CH3-COOH + CO2↑ + K2SO4 + 2 MnSO4 + 4 H2O.
6. Смесь карбонатов бария и магния массой 28,1 г при обработке избытком азотной кислоты
выделяет 4,48 л (н.у.) газа. Определить массовую долю карбоната магния с исходной смеси
карбонатов.
Решение.
Уравнения протекающих реакций:
MgCO3 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O + CO2↑,
BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O + CO2↑.
Количество вещества СО2 равно 4,48:22,4=0,2 моль. Столько же моль карбонатов.
Посту в смеси содержится х г MgCO3 . Тогда масса карбоната бария равна (28,1–х).
Составляем уравнение:
х/84+(28,1–х)/197=0,2.
Из этого уравнения получаем: 0,0119х+ 0,1426 – 0,0051х=0,2. Откуда 0,0068х=0,0574; х=8,44 г.
Массовая доля карбоната магния составит: ω(MgCO3)=8,44:28,1=0,30 или 30 %.
7. Написать уравнения диссоциации в водном растворе следующих электролитов: хлорид
стронция, гидросульфит цезия, сероводород. Указать слабый электролит или стадию диссоциации,
соответствующую слабому электролиту.
SrCl2
1


Sr2+ + 2Cl–;
 1
 Cs+ + HSO3–
CsHSO3 
 1
 H+ + SO 2–
По второй стадии – слабый электролит: HSO3– 
3
Сероводородная кислота – слабый
электролит:
 1
 1
 Н+ + НS– , НS– 
 Н+ + S2–.
Н2S 
8. Написать уравнения гидролиза карбоната натрия и сульфата меди в ионной и молекулярной
формах.
Na2CO3 + H2O 
 NaOH + NaHCO3,
2–
CO3 + HOH 
 HCO3– + OH–.
2 CuSO4 + 2H2O 
 (CuOH)2SO4 + H2SO4,
2+
Cu + HOH 
 CuOH+ + H+.
9. Найти массовую долю серной кислоты в ее водном растворе, содержащем одинаковое число
атомов кислорода и водорода.
Решение.
Возьмем 1 моль H2SO4. При добавлении к нему х моль воды число атомов водорода будет равно
2+2х, а число атомов кислорода – 4+х. Приравниваем 2+2х=4+х. Отсюда находим: х=2.
Масса раствора составит 98+18·2=134 г. Массовая доля кислоты равна:
ω(H2SO4)=98:134=0,73 или 73 %.
10. Приведите структурные формулы возможных изомеров аминопропионовой кислоты, назовите
эти соединения.
CH3-CH(NH2)-COOH – α-аминопропионовая кислота (аланин),
NH2-CH2-CH2-COOH – β-аминопропионовая кислота,
NH2-CH2-COO-CH3 – метиловый эфир аминоуксусной кислоты,
CH3-CH2-CH2-NO2 – 1-нитропропан,
CH3-CH(NO2)-CH3 – 2-нитропропан.
9 класс
Вариант № 1
1. Написать электронные формулы атомов фтора и железа.
F: 1s22s22p5;
Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2.
2. Указать тип гибридизации орбиталей атома углерода и изобразить схему перекрывания
орбиталей при образовании связей в молекуле диоксида углерода. Дать краткие пояснения.
В молекуле СО2 атом углерода находится в состоянии sp-гибридизации. Поэтому молекула имеет
линейное строение:
3. В какой из перечисленных молекул наименее ковалентная (наиболее ионная) связь: СsВr, CsС1,
CsF? Дать краткие пояснения.
Наиболее ионная связь в молекуле CsF, поскольку у атома фтора самая большая величина
электроотрицательности.
4. 28,1 г CоSO4·7Н2О растворили в 250 мл воды. Найти массовую и мольную доли сульфата
кобальта в полученном растворе.
Решение.
Молярная масса кристаллогидрата – 281 г/моль. Количество вещества CоSO4·7Н2О – 0,1 моль.
Столько же моль CоSO4·в растворе. Молярная масса сульфата кобальта – 155 г/моль.
В растворе 15,5 г сульфата кобальта. Масса раствора равна 250+28,1=278,1 г.
Массовая доля соли в растворе равна 15,5:278,1=0,0557 или 5,57 %.
Масса воды в растворе равна 250 + (28,1-15,5)=262,6 г. Количества вещества воды равно
262,6:18=14,59 моль. Мольная доля CоSO4·в растворе равна 0,1:(14,59+0,1)=0,0068.
5. Укажите, какой среди перечисленных оксидов является основным: А12О3, BaО, Mn2O7
Подтвердите это тремя уравнениями реакций, иллюстрирующими это свойство.
А12О3, – амфотерный оксид, а Mn2O7 – кислотный. BaО – основный оксид. Реакции:
ВаО + 2 HCl = BaCl2 + H2O;
ВаО + SO3 = BaSO4;
BaO + H2O = Ba(OH)2.
6. Написать уравнение реакции и расставить коэффициенты: КМnО4 + К2S + Н2О→
2 КМnО4 + 3 К2S + 4 Н2О = 3 S↓ + 2 MnO2↓ + 8 KOH.
7. Написать в ионном и молекулярном виде уравнении гидролиза BeС12 в водном растворе.
BeCl2 + H2O 
 Be(OH)Cl +HCl,
2+
Be + HOH 
 BeOH+ + H+.
Be(OH)Cl + H2O 
 Be(OH)2 +HCl,
+
BeOH + HOH 
 Be(OH)2 + H+.
8. 14,2 г оксида фосфора(V) растворили в 50,0 мл горячей воды. Найти массовую долю
растворенного вещества в полученном растворе.
Решение.
Уравнение химической реакции:
Р2О5 + 3 Н2О = 2 Н3РО4.
Молярная масса оксида фосфора (V) – 142 г/моль. Количество вещества оксида – 0,1 моль.
По уравнению реакции образуется 0,2 моль ортофосфорной кислоты, т.е. 98·0,2=19,6 г.
Масса раствора равна 14,2+50,0=64,2 г. Массовая доля кислоты – 19,6:64,2=0,305 или 30,5%.
9. Написать уравнение реакции и расставить коэффициенты:
С2Н4 + КМnО4 + Н2SO4 →
5 С2Н4 + 12 КМnО4 + 18 Н2SO4 → 10 СО2 + 6 K2SO4 + 12 MnSO4 + 28 H2O.
10. Привести два примера химических реакций с гомогенным катализом.
Катализатором окисления SO2 в SO3 являются оксиды азота:
NO ,NO2
 2SO3 .
2 SO2 + O2  
Пероксид водорода разлагается, если в его растворе присутствуют ионы йода:
I  , раствор
2 Н2O2    2 Н2O + O2↑.
Вариант № 2
1. Написать электронные формулы атомов кислорода и кобальта.
O: 1s22s22p4;
Co: 1s22s22p63s23p63d74s2.
2. Указать тип гибридизации орбиталей атомов углерода и изобразить схему перекрывания
орбиталей при образовании связей в молекуле формальдегида. Дать краткие пояснения.
В молекуле формальдегида НСНО атом углерода находится в состоянии sp2-гибридизации.
Поэтому все атомы находятся в одной плоскости, перпендикулярно которой располагается одна πсвязь:
3. В какой из перечисленных молекул наиболее полярная (наименее ковалентная) связь: КВr, КF,
КAt? Дать краткие пояснения.
Наиболее ионная связь в молекуле KF, поскольку у атома фтора самая большая величина
электроотрицательности.
4. 28,6 г кристаллогидрата карбоната натрия растворили в 200 мл воды и получили раствор с
массовой долей соли 4,64 %. Установить формулу кристаллогидрата.
Решение.
Масса раствора равна: 200+28,6=228,6 г.
Масса Na2CO3 в растворе составит: 228,6·0,0464=10,6 г.
Количество вещества Na2CO3 равно: 10,6:106=0,1 моль.
Масса воды в кристаллогидрате равна: 28,6-10,6=18 г, т.е. 1 моль воды приходится на 0,1 моль
соли. Формула кристаллогидрата Na2CO3∙10 Н2О.
5. Укажите, какой среди перечисленных оксидов является кислотным: А12О3, К2О, SО3. Привести
три уравнения, иллюстрирующие кислотные свойства этого оксида.
А12О3, – амфотерный оксид, а К2О – основный. SО3 – кислотный оксид. Реакции:
SO3 + ВаО = BaSO4;
SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + H2O;
SO3 + H2O = H2SO4.
6. Написать уравнение реакции и расставить коэффициенты: КМnО4 + КBr + Н2SО4 →
2 КМnО4 + 10 КBr + 8 Н2SО4 = 5 Br2 + 6 K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O.
7. Написать уравнения гидролиза А1Br3 в ионном и молекулярном виде.
AlBr3 + H2O 
 Al(OH)Br2 +HBr,
3+
Al + HOH 
 AlOH2+ + H+.
Al(OH)Br2 + H2O 
 Al(OH)2Br +HBr,
2+
Al(OH) + HOH 
 Al(OH)2+ +H+,
Al(OH)2Br + H2O 
 Al(OH)3 + HBr.
+
Al(OH)2 +HOH 
 Al(OH)3 + H+.
8. Смешали 22,4 л (н.у.) аммиака и 55,0 г бромоводорода. Сколько граммов соли получено?
Решение.
Уравнение реакции: NH3 + HBr = NH4Br.
Количество вещества аммиака – 1 моль. Бромоводорода – 55:81=0,679 моль. Аммиак – в избытке.
Образуется 0,679 моль бромида аммония. Масса соли равна: 98·0,679=66,54 г.
9. Написать уравнение реакции окисления ацетилена перманганатом калия в сернокислой среде,
расставить коэффициенты.
C2H2 + 2 КМnО4 + 3 Н2SО4 = 2 CO2 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 4 H2O.
10. Привести два примера химических реакций c гетерогенным катализом.
t , p , Fe / Al O
2 3
 2 NH3 .
3 H2 + N2   
t ,V O
2 SO2 + O2 25  2 SO3 .