ЕГЭ ПО ХИМИИ

ЕГЭ ПО ХИМИИ

Структура части С КИМов по химии в 2006 году С1. Окислительно-восстановительные реакции С2. Составление возможных уравнений реакций С3. Цепочки превращений в органической химии С4. Расчётные задачи по темам: «Растворы», «Расчёты по уравнению реакции» С5. Задача на вывод формулы вещества

Окислительно-восстановительные реакции Основное правило, которое используется при определении продуктов ОВР: один элемент понижает свою степень окисления, другой элемент повышает свою степень окисления. Продукты реакции зависят от среды. В кислой среде изменение степени окисления происходит более глубоко.

Окислительно-восстановительные реакции С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции: P + HClO3 + ...= HCl + … Определите окислитель и восстановитель. РЕШЕНИЕ: Определим степени окисления и установим, какой элемент будет понижать степень окисления, а какой – повышать. P0 + H Cl+5O3+ …= HCl-1 + … В данном уравнении Сl+5 (окислитель) превращается в Сl-1 , следовательно, P0 (восстановитель) будет повышать свою степень окисления до P+5 Переход электронов: P0-5e- = P+5 6 Cl+5+6e- = Cl-1 5 Уравнение имеет вид: 6P + 5HClO3 + 9H2O = 5HCl + 6H3PO4

Окислительно-восстановительные реакции С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение: Al + K2Cr2O7 + … = … + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O РЕШЕНИЕ: Al0 + K2Cr2+6O7 + … = … + Cr2+3(SO4)3 + K2SO4 + H2O Al0 повышает степень окисления до +3, Cr+6 понижает степень окисления до Cr+3. В качестве среды выступает серная кислота. Переход электронов: Al0 - 3e- = Al+3 2 восстановитель 2Cr+6 + 6e- = 2Cr+3 1 окислитель Уравнение имеет вид: 2Al + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = Al2(SO4)3 + Cr2(SO4)3+ K2SO4+ 7H2O

Окислительно-восстановительные реакции Примеры окислительно-восстановительных реак-ций в заданиях С1: a) SO2 + K2Cr2O7 + … = K2SO4 + … + H2O б) KNO2 + K2Cr2O7 + …= KNO3 + Cr(NO3)3 + H2O в) KIO3 + … + H2SO4 = I2 + K2SO4 + H2O

Составление возможных уравнений реакций С2. Даны водные растворы: сульфида натрия, сероводорода, хлорида алюминия и хлора. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: Na2S + H2S = 2NaHS H2S + 4Cl2 + 4H2O = 8HCl + H2SO4 Na2S + Cl2 = 2NaCl + S 2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3H2S

Составление возможных уравнений реакций С2. Даны водные растворы: гексагидроксоалюмината калия K3[Al(OH)6], хлорида алюминия, сероводорода и гидроксида рубидия. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: K3[Al(OH)6] + 3H2S = 3K2S + 2Al(OH)3 + 6H2O H2S + 2RbOH = Rb2S + 2H2O или Н2S + RbOH = RbHS + H2O AlCl3 + 3RbOH = 3RbCl + Al(OH)3 или AlCl3 + 4RbOH = 3RbCl + Rb[Al(OH)4] 2AlCl3+ 3H2S = Al2S3 + 6HCl Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

Составление возможных уравнений реакций С2. Даны водные растворы: гексагидроксохромата натрия Na3[Cr(OH)6], хлорида железа (III), сернистого газа и перекиси водорода. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: SO2 + H2O2 = H2SO4 2FeCl3 + SO2 + 2H2O = 2FeCl2 + H2SO4 + 2HCl 2Na3[Cr(OH)6] +3H2O2 = 2Na2CrO4 + 2NaOH + 8H2O Na3[Cr(OH)6] + FeCl3 = Fe(OH)3 + Cr(OH)3 + 3NaCl

Составление возможных уравнений реакций C2. Даны водные растворы: гексагидроксоалюмината калия K3[Al(OH)6], хлорида хрома (III), карбоната калия и угольной кислоты. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: K2CO3 + H2CO3 = 2KHCO3 2CrCl3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Cr(OH)3 + 3CO2 + 6KCl K3[Al(OH)6] + CrCl3 = Cr(OH)3 + Al(OH)3 + 3KCl 2K3[Al(OH)6] + 3H2CO3 = 3K2CO3 + 2Al(OH)3 + 6H2O

Взаимосвязь органических веществ C3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: H2SO4(конц.),t Br2 H2O, Hg2+ H2, кат. Пропанол-1 Х1 Х2 пропин Х3 Х4 РЕШЕНИЕ: CH3–CH2–CH2–OH CH3–CH=CH2 + H2O CH3–CH=CH2 + Br2 CH3–CHBr–CH2Br CH3–CHBr–CH2Br + 2KOH 2KBr + 2H2O + CH3–C CH CH3–C CH + HOH CH3–CO–CH3 CH3–CO–CH3 + H2 CH3–CHOH–CH3

Взаимосвязь органических веществ C3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: KOH(спирт.), t t, Cакт CH3Cl, AlCl3 KMnO4, H2SO4 С2Н4 С2H4Cl2 Х1 C6H6 Х2 C6H5COOH РЕШЕНИЕ: C2H4 + Cl2 C2H4Cl2 C2H4Cl2 + 2KOH 2KCl + 2H2O + C2H2 3C2H2 C6H6 C6H6 + CH3Cl C6H5CH3 + HCl 5C6H5CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O

Взаимосвязь органических веществ C3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: H2O, Hg2+ KMnO4, H2SO4 Cl2, P изб. NH3 C2H2 Х1 CH3COOH Х2 Х3 N2 РЕШЕНИЕ: С2H2 + HOH CH3COH 5CH3COH + 2KMnO4 + 3H2SO4 5CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O CH3COOH + Cl2 CH2ClCOOH + HCl CH2ClCOOH + 2NH3 CH2NH2COOH + NH4Cl CH2NH2COOH + HNO2 N2 + CH2OH–COOH + H2O

Взаимосвязь органических веществ C3. Примеры заданий: 2HCl, t изб. NaOHспирт., t t, Cакт. Cl2, AlCl3 изб. NaOH, t Этиленгликоль Х1 Х2 С6Н6 Х3 Х4 Na t, kat, (-4H2) AlCl3, CH3Cl KMnO4, H2SO4 NaOH 1-бромпропан Х1 Х2 Х3 С6Н5СООН Х4

Расчёты по уравнениям реакций С4. Для окисления некоторого количества серы потребовался такой объем кислорода (н.у.), который образуется при разложении 215 г хлората калия, содержащего 5% бескислородной примеси. Определите массу серы, вступившей в реакцию, и объем образовавшегося газообразного продукта окисления. РЕШЕНИЕ: 2KClO3 = 2KCl + 3O2 m(KClO3) =215 ∙ 0,95 = 204,24 г; n(KClO3) = 1,667 моль По уравнению реакции рассчитаем количество вещества кислорода. n(O2) = 2,5 моль S + O2 = SO2 По уравнению реакции n(S) = n(SO2) = n(O2) = 2,5 моль m(S) = 2,5 моль ∙ 32 г/моль = 8 г V(SO2) = 2,5 моль ∙ 22,4 л/моль = 56 л ОТВЕТ: 56 л SO2; 8 г S.

Расчёты по уравнениям реакций C4. Примеры заданий: а) Для окисления некоторого количества аммиака потребовался такой объём кислорода (н.у.), который образуется при разложении 245,6 г перманганата калия, содержащего 3,5% бескислородной примеси. Определите массу аммиака, вступившего в реакцию, и объём образовавшегося азотсодержащего продукта окисления (н.у.). б) Для окисления некоторого количества серы потребовался такой объём кислорода (н.у.), который образуется при разложении 330,9 г перманганата калия, содержащего 4,5 % бескислородной примеси. Определите массу серы, вступившей в реакцию, и объём образовавшегося продукта окисления.

Расчёты по теме «Растворы» С4. Смешали 100 мл 15% раствора гидроксида калия (плотностью 1,10 г/мл) и 150 мл 10% раствора соляной кислоты (плотностью 1,05 г/мл). Определите среду полученного раствора и массовую долю хлорида калия в нем. РЕШЕНИЕ: KOH + HCl = KCl + H2O Найдем массу каждого раствора и массу вещества. mр-ра(KOH) =100 ∙ 1,1 = 110 г ; m(KOH) = 110 ∙ 0,15= 16,5 г mр-ра(HCl) = 150 ∙ 1,05 = 157,5 г ; m( HCl) = 157,5 ∙ 0,1 = 15,75 г Найдем количество вещества для каждого соединения. n(KOH) = 0,294 моль; n(HCl) = 0,43 моль; n(KCl) = 0,294 моль Среда кислая Найдем массу соли m(KCl) = 21,9 г Рассчитаем массу общего раствора: m(р-ра) = 110 + 157,5 = 267,5 г Определим массовую долю хлорида калия в растворе: = 21,9/267,5 = 0,08

Расчёты по теме «Растворы» С4. Примеры заданий: К раствору, полученному при добавлении 8 г гидрида лития к 1 л воды, прилили 100 мл 8,5% раствора соляной кислоты (плотность 1,04 г/мл). Определите массовые доли растворённых веществ в полученном растворе.

Задачи на вывод формулы вещества С5. При сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 2,24 л (н.у.) углекислого газа, 1,8 г воды и 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу сгоревшего вещества. Решение: Установим количества вещества углерода, водорода и хлора. 1) 22,4 л СO2 – 1 моль n (C)= 0, 1 моль 2,24 л СO2 – х моль 2) 36,5 г HCl – 35,5 г Сl z(Cl) = 3,55 г Cl; n(Cl)=0,1 моль 3,65 г HCl – z г Cl 3) 36,5 г НСl – 1 г H у(H)= 0,1 г; n(H) = 0,1 моль 3,65 г HCl – у г H 18 г H2O – 2 г H у1=0,2 г; n1(H)= 0,2 моль 1,8 г Н2O – у1 г H Общее количество вещества водорода составляет 0,3 моль. х :у :z = 0,1: 0,3: 0,1. Формула СH3Cl.

Расчёты по теме «Растворы» C5. Образцы заданий: а) Установите формулу неорганического соединения, содержащего 20% магния, 53,33% кислорода и 26,67% некоторого элемента. б) При полном сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа, 1,8 г воды и 4 г фтороводорода. Установите формулу сгоревшего соединения. в) При термическом разложении неизвестного вещества массой 49 г выделилось 13,44 л (н.у.) кислорода и осталось твердое вещество, содержащее 52,35% калия и 47,65% хлора. Определите формулу вещества.