ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

ВАРИАНТ 5 (ФЕН НГУ, июль 2002)

1. Самый легкий метал VIII группы – железо.

Fe – степень окисления – (0),
FeO – оксид железа (II), или монооксид железа,
Fe3O4 – оксид железа (II, III), или тетраоксид трижелеза,
Fe2O3 – оксид железа (III), или триоксид дижелеза.
BaFeO4 – феррат (VI) бария.
Fe – [Ar]3d64s2, неспаренных электронов – 4,
Fe2+ – [Ar]3d6, неспаренных электронов – 4,
Fe3+ – [Ar]3d5, неспаренных электронов – 5.
Fe + 2HCl = H2 + FeCl2 – хлорид железа (II),
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3 – хлорид железа (III),
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl,
2Fe(OH)3 + 10NaOH +3Cl2 = 6NaCl + 8H2O + 2Na2FeO4 (феррат (VI) натрия).

2. Для нахождения растворов, поглощающих газы, можно составить следующую таблицу, где знак “+” обозначает протекание химических реакций:

 

CO2

Cl2

C2H2

H2S

CH3NH2

KMnO4

–

–

+

+

+*

[Ag(NH3)2]OH

+

+

+

+

–

Na2CO3

+

+

–

–

–

H2SO4

–

–

–

–

+

_______________

* Реакция протекает с кислотой.

Для каждого газа достаточно написать по одному из приведенных ниже уравнений реакций с поглотителем:

2KMnO4 + C2H2 + 3H2SO4 = 2CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O,

8KMnO4 + 5H2S + 7H2SO4 = 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O (в зависимости от концентрации и температуры возможно также окисление H2S до S).

2[Ag(NH3)2]OH + CO2 = Ag2CO3↓ + 4NH3 + H2O,

2[Ag(NH3)2]OH + Cl2 + 9H2O = AgClO + AgCl↓ + 4NH3 + H2O,

2[Ag(NH3)2]OH + C2H2 =AgCº CAg↓ + 4NH3 + 2H2O,

2[Ag(NH3)2]OH + H2S = Ag2S↓ + 4NH3 + 2H2O,

Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3,

Na2CO3 + Cl2 = NaClO + NaCl + CO2,

H2SO4 + CH3NH2 = [CH3NH3]+HSO4–.

3.

Для тирозина характерны реакции с кислотами и основаниями, как для всех альфа-аминокислот, в водном растворе тирозин существует в виде цвиттер-ионного соединения. Также тирозин вступает в реакции, характерные для фенолов.

а) Вытеснение более слабой (угольной кислоты) из гидрокарбоната натрия:

б) Образование соли:

в) Образование цвиттер-иона при растворении в воде:

г) Образование динатриевой соли при взаимодействии со щелочью:

д) Реакция электрофильного замещения:

4. а) M[Mg(NO3)2] = 148 г/моль;

M[MgCl2× 6H2O] = 203 г/моль;

M[MgSO4× 7H2O] = 246 г/моль;

Масса 50 мл раствора с r = 1,1 г/см3 – 55 г, в 100 г 13,5 % раствора содержится 13,5 г Mg(NO3)2, тогда в 55 г – 13,5 ´ 55/100 = 7,42 г, или 7,42/148 = 5× 10–2 моль Mg2+.

В 2,03 г MgCl2× 6H2O содержится 1× 10–2 моль Mg2+, а в 2,46 г MgSO4× 7H2O – 1× 10–2 моль Mg2+. Всего в 50 мл раствора находится 5× 10–2 + 1× 10–2 + 1× 10–2 = 7× 10–2 моль Mg2+.

Концентрация Mg2+ в растворе составит 0,07/0,05 = 1,4 моль/л.

б) Для реакции Mg2+ + 2OH– = Mg(OH)2 с учетом полуторакратного избытка потребуется 7× 10–2 ´ 2 ´ 1,5 = 0,21 моль OH–. Это составит 210 мл 1 М раствора NaOH (pH = 14).

5. Рассчитаем количество моль каждого оксида в минерале.

Рассчитаем массу каждого оксида в минерале.

x : y : z : u = 1 : 1 : 4 : 6,

Состав минерала: СаО × Al2O3 × 4SiO2 × 6H2O.

6. M < 32 г/моль. Это непредельный углеводород с числом углеродных атомов не более 2 (этилен или ацетилен). По соотношению объемов углеводорода и водорода (1 : 2) в реакции гидрирования следует, что это ацетилен:

7.

На второй стадии из 3 моль ацетилена образуется 1 моль бензола, поэтому при 100 % выходе образовалось бы 2/3× 103 моль фенола. С учетом 80 % выхода на каждой из 4-х стадий выход фенола составит (0,8)4 ´ 100 % = 41 %. М(С6Н5ОН) = 94 г/моль. m(С6Н5ОН) = = 0,67× 103 ´ 0,41 ´ 94 = 25 822 г, или 25,8 кг.

Для альтернативного варианта синтеза с 5 стадиями выход фенола составит: 0,67× 103 ´ (0,8)5 ´ 94 = 20 637 г, или 20,6 кг.

8. а) C12H22O11 + 12O2 = 12CO2(газ) + 11H2O(ж) + Q,

Q = 12 ´ 394 + 11 ´ 286 – 2128 = 5746 кДж/моль.

М(C12H22O11) = 342 г/моль.

При окислении 10 г сахарозы выделится

Q1 = 5746 ´ 0,029 = 167 кДж.

б) Q = mcD T, где с – удельная теплоемкость.

При охлаждении 200 г горячего чая выделится

в) При средней массе абитуриента 50 кг рассчитаем повышение температуры его тела:

  • Вернуться к условиям

    ________________

    Конец раздела