Решение вариантов ЕГЭ по химии

 Главная   Общая  Неорганическая  Органическая  Физическая  Поиск реакции 

Часть 3

C1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции
KMnO4 + HBr MnBr2 + Br2 + ... + ...
Определите окислитель и восстановитель.

Решение. Запишем электронный баланс, учитывая, что марганец меняет степень окисления от +7 до +2, а бром - от -1 до 0:
Mn+7 + 5e = Mn+2
2Br- - 2e = Br
Марганец принимает электроны, он - окислитель, бром отдает - он восстановитель. Число электронов, переданных от окислителя к восстановителю, должно быть одно, поэтому домножаем оба уравнения так, чтобы число электронов в каждом уравнении было одинаково:
2| Mn+7 + 5e = Mn+2
5| 2Br- - 2e = Br
Поставим коэффициенты окислителя и восстановителя в схему реакции:
2KMnO4 + HBr 2MnBr2 + 5Br2 + ... + ...
В левой части коэффициент у HBr не ставим - часть ионов брома пойдет на солеобразование. Запишем недостающие вещества в правую часть схемы. Калий из перманганата перейдет в бромид калия, кроме того, получится вода:
2KMnO4 + HBr 2MnBr2 + 5Br2 + KBr + H2O
У KBr ставим 2 (слева два атома калия), у воды 8 (слева 8 кислородов), и, наконец у HBr в левой части 16 (справа 16 атомов водорода и 16 атомов брома). Окончательно получим:
2KMnO4 + 16HBr 2MnBr2 + 5Br2 + KBr + 8H2O

C2. Даны вещества: сера, водород, хлорная кислота, гидроксид цезия. Напишите уравнения четырех возможных реакций между этими веществами.

Решение.

S + H2 = H2S - при нагревании
3S + 6CsOH = 2Cs2S + Cs2SO3 + 3H2O - при кипячении в водном растворе
S + HClO4 + H2O = H2SO4 + Cl2 - хлорная кислота при нагревании проявляет окислительные свойства
CsOH + HClO4 = CsClO4 + H2O - реакция нейтрализации

C3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

2-бромгексан Х1 Х2 бензол Х3 стирол

Решение.
CH3-CHBr-CH2-CH2-CH2-CH3 + KOH CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3 + KBr + H2O - дегидрогалоидирование, реакция идет по правилу Зайцева, поэтому получается гексен-2
CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3 + H2 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 - каталитическое гидрирование, образуется н-гексан
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 C6H6 + 4H2 - каталитическая дегидроциклизация
C6H6 + C2H4 C6H5-CH2-CH3 алкилирование бензола алкеном по Фриделю-Крафтсу, продукт - этилбензол
C6H5-CH2-CH3 C6H5-CH=CH2 каталитическое дегидрирование этилбензола, результат - стирол.

C4. Газ, выделившийся при взаимодействии 3,2 г меди с 100 мл 60%-ной азотной кислоты (плотностью 1,4 г/мл), растворили в 100 г 15%-ного раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массовую долю нитрита натрия в полученном растворе.

Решение. Азотная кислота с массовой долей 60% считается концентрированной. Запишем ее реакцию с медью:
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Количество вещества меди n(Cu) = 3,2г/64г/моль = 0,05 моль, азотной кислоты n(HNO3) = (100мл*1,4г/мл*0,6)/63г/моль = 1,33 моль. По уравнению реакции с одним молем меди реагирует четыре моля азотной кислоты, для реакции с 0,05 моль меди нужно 0,2 моль кислоты. В наличии кислоты 1,33 моль, т.е. азотная кислота в избытке и расчет ведем по меди. По уравнению реакции количество образовавшегося NO2 вдвое больше количества вступившей в реакцию меди, т.е. 0,1 моль. Реакция NO2 со щелочью без нагревания:
2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
По уравнению нитрита натрия NaNO2 образуется вдвое меньше количества вступившего в реакцию NO2, т.е. 0,1/2 = 0.05 моль, его масса m = 0,05*69 = 3,45 г (молярная масса нитрита натрия 69 г/моль, щелочь в избытке, что легко проверяется расчетом). Масса раствора после поглощения NO2 составляет 100г + m(NO2) = 100г + 0,1*46 = 104,6 г, массовая доля нитрита натрия в этом растворе 3,45/104,6 = 0,033 или 3,3%.

Ответ: 3,3%

C5. Установите молекулярную формулу вторичного амина, массовая доля азота в котором равна 23,7% .

Решение. Предположим, что амин предельный, тогда его формулу можно записать в виде CnHn+3N. Выразим относительную молекулярную массу амина: Мr = 12n + (2n+3) + 14. С другой стороны, предположив, что атом азота в амине один, можно вычислить Мr, поделив массу азота на его массовую долю в амине: Мr = 14/0,237 = 59. Приравнивая, получим:
12n + 2n + 3 + 14 = 59
откуда n = 3. Учитывая, что амин вторичный (с азотом соединены два углеводородных радикала) и распределяя три углерода по двум радикалам, получим метилэтиламин: CH3-NH-CH2-CH3

Ответ: CH3-NH-CH2-CH3



    © Короленко М.В., 2009-2016                      *7747*25*133*

          Индекс цитирования          Эта страница помогла? Покажите ее друзьям!