Подготовка к итоговой аттестации (ЕГЭ)

Задание С1.

Часть С в экзаменационной работе по химии начинается с задания С1, которое предполагает составление окислительно-восстановительной реакции (содержащей уже часть реагентов и продуктов). Оно сформулировано таким образом:

С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции. Определите окислитель и восстановитель. 

Теоретические сведения.

Перманганат калия как окислитель.

Дихромат и хромат как окислители.

Повышение степеней окисления хрома и марганца.

Азотная кислота с металлами.

— не выделяется водород, образуются продукты восстановления азота.

Серная кислота с металлами.

— разбавленная серная кислота реагирует как обычная минеральная кислота с металлами левее Н в ряду напряжений, при этом выделяется водород;
— при реакции с металлами концентрированной серной кислоты не выделяется водород, образуются продукты восстановления серы.

Диспропорционирование.

Реакции диспропорционирования — это реакции, в которых один и тот же элемент является и окислителем, и восстановителем, одновременно и повышая, и понижая свою степень окисления:

Диспропорционирование неметаллов — серы, фосфора, галогенов (кроме фтора).

Диспропорционирование оксида азота (IV) и солей.

Активность металлов и неметаллов.

Для анализа активности металлов используют либо электрохимический ряд напряжений металлов, либо их положение в Периодической таблице. Чем активнее металл, тем легче он будет отдавать электроны и тем более хорошим восстановителем он будет в окислительно-восстановительных реакциях.

Электрохимический ряд напряжений металлов.

Активность неметаллов так же можно определить по их положению в таблице Менделеева.

Запомните! Азот — более активный неметалл, чем хлор!

Более активный неметалл будет окислителем, а менее активный будет довольствоваться ролью восстановителя, если они реагируют друг с другом.

Ряд электроотрицательности неметаллов:

Особенности поведения некоторых окислителей и восстановителей.

а) кислородсодержащие соли и кислоты хлора в реакциях с восстановителями обычно переходят в хлориды: КClO3 + P = P2O5 + KCl

б) если в реакции участвуют вещества, в которых один и тот же элемент имеет отрицательную и положительную степени окисления — они встречаются в нулевой степени окисления (выделяется простое вещество). H2S−2 + S(+4)O2 = S0 + H2O

Необходимые навыки.

1. Расстановка степеней окисления.
   Необходимо помнить, что степень окисления — это гипотетический заряд атома (т.е. условный, мнимый), но он должен не выходить за рамки здравого смысла. Он может быть целым, дробным или равным нулю.

Задание 1: Расставьте степени окисления в веществах:  НСОН   FeS2  Ca(OCl)Cl   H2S2O8 

2. Расстановка степеней окисления в органических веществах.
   Помните, что нас интересуют степени окисления только тех атомов углерода, которые меняют своё окружение в процессе ОВР, при этом общий заряд атома углерода и его неуглеродного окружения принимается за 0.

Задание 2: Определите степень окисления атомов углерода, обведённых рамкой вместе с неуглеродным окружением:
2-метилбутен-2: СН3–СН=С(СН3)–СН3

ацетон: (СН3)2С=О

уксусная кислота: СН3–СООН

3. Не забывайте задавать себе главный вопрос: кто в этой реакции отдаёт электроны, а кто их принимает, и во что они переходят? Чтобы не получалось, что электроны прилетают из ниоткуда или улетают в никуда.

Пример: KNO2 + KI + H2SO4 → … + … + … + …

В этой реакции надо увидеть, что иодид калия KI может являться только восстановителем, поэтому нитрит калия KNO2 будет принимать электроны, понижая свою степень окисления.
Причём в этих условиях (разбавленный раствор) азот переходит из +3 в ближайшую степень окисления +2.

KNO2 + KI + H2SO4 → I2 + NO + K2SO4 + H2O

4. Составление электронного баланса сложнее, если формульная единица вещества содержит несколько атомов окислителя или восстановителя.
   В этом случае это необходимо учитывать в полуреакции, рассчитывая число электронов.
   Самая частая проблема — с дихроматом калия K2Cr2O7, когда он в роли окислителя переходит в +3:           2Сr+6 + 6e → 2Cr+3 

Эти же двойки нельзя забыть при уравнивании, ведь они указывают число атомов данного вида в уравнении.

Задание 3: Какой коэффициент нужно поставить перед FeSO4 и перед Fe2(SO4)3?

FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
Fe+2 − 1e → Fe+3
2Cr+6 + …e → 2Cr+3 

Задание 4: Какой коэффициент в уравнении реакции будет стоять перед магнием?
HNO3 + Mg → Mg(NO3)2 + N2O + H2O

5. Определите, в какой среде (кислой, нейтральной или щелочной) протекает реакция.
   Это можно сделать либо про продуктам восстановления марганца и хрома, либо по типу соединений, которые получились в правой части реакции: например, если в продуктах мы видим кислоту, кислотный оксид — значит, это точно не щелочная среда, а если выпадает гидроксид металла — точно не кислая. Ну и разумеется, если в левой части мы видим сульфаты металлов, а в правой — ничего похожего на соединения серы — видимо, реакция проводится в присутствии серной кислоты.

Задание 5: Определите среду и вещества в каждой реакции:

PH3 + … + … → K2MnO4 + … + …
PH3 + … + … → MnSO4 + H3PO4 + … + …

6. Помните, что вода — вольный путешественник, она может как участвовать в реакции, так и образовываться.

Задание 6: В какой стороне реакции окажется вода? Bо что перейдёт цинк?

KNO3 + Zn + KOH → NH3 + …

Задание 7: Мягкое и жесткое окисление алкенов.
Допишите и уравняйте реакции, предварительно расставив степени окисления в органических молекулах:

СН3-СН=СН2 + KMnO4 + H2O (хол. р-р.) → CH3-CHOH-CH2OH + …

7. Иногда какой-либо продукт реакции можно определить, только составив электронный баланс и поняв, каких частиц у нас больше:

Задание 8: Какие продукты ещё получатся? Допишите и уравняйте реакцию:

MnSO4 + KMnO4 + Н2O → MnO2 + …

8. Во что переходят реагенты в реакции?
   Если ответ на этот вопрос не дают выученные нами схемы, то нужно проанализировать, какие в реакции окислитель и восстановитель — сильные или не очень? Если окислитель средней силы, вряд ли он может окислить, например, серу из −2 в +6, обычно окисление идёт только до S0. И наоборот, если KI — сильный восстановитель и может восстановить серу из +6 до −2, то KBr — только до +4.

Задание 9: Во что перейдёт сера? Допишите и уравняйте реакции:

H2S + KMnO4 + H2O → …
H2S + HNO3 (конц.) → …

9. Проверьте, чтобы в реакции был и окислитель, и восстановитель.

Задание 10: Сколько ещё продуктов в этой реакции, и каких?

KMnO4 + HCl → MnCl2 + …

10. Если оба вещества могут проявлять свойства и восстановителя, и окислителя — надо продумать, какое из них более активный окислитель. Тогда второй будет восстановителем.

Задание 11: Кто из этих галогенов окислитель, а кто восстановитель?

Cl2 + I2 + H2O → … + …

11. Если же один из реагентов — типичный окислитель или восстановитель — тогда второй будет «выполнять его волю», либо отдавая электроны окислителю, либо принимая у восстановителя.
    
    Пероксид водорода — вещество с двойственной природой, в роли окислителя (которая ему более характерна) переходит в воду, а в роли восстановителя — переходит в свободный газообразный кислород.

Задание 12: Какую роль выполняет пероксид водорода в каждой реакции?

H2O2 + KI + H2SO4 →
H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4 →
H2O2 + KNO2 → 

Последовательность расстановки коэффициентов в уравнении.

Сначала проставьте коэффициенты, полученные из электронного баланса.
Помните, что удваивать или сокращать их можно только вместе. Если какое-либо вещество выступает и в роли среды, и в роли окислителя (восстановителя) — его надо будет уравнивать позднее, когда почти все коэффициенты расставлены.
Предпоследним уравнивается водород, а по кислороду мы только проверяем!

1. Задание 13: Допишите и уравняйте:
   
   HNO3 + Al → Al(NO3)3 + N2 + H2O
   Al + KMnO4 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + … + K2SO4 + H2O

Не спешите, пересчитывая атомы кислорода! Не забывайте умножать, а не складывать индексы и коэффициенты.
Число атомов кислорода в левой и правой части должно сойтись!
Если этого не произошло (при условии, что вы их считаете правильно), значит, где-то ошибка.

Возможные ошибки.

1. Расстановка степеней окисления: проверяйте каждое вещество внимательно.
   Часто ошибаются в следующих случаях:

а) степени окисления в водородных соединениях неметаллов: фосфин РН3 — степень окисления у фосфора — отрицательная;
б) в органических веществах — проверьте ещё раз, всё ли окружение атома С учтено;
в) аммиак и соли аммония — в них азот всегда имеет степень окисления −3;
г) кислородные соли и кислоты хлора — в них хлор может иметь степень окисления +1, +3, +5, +7;
д) пероксиды и надпероксиды — в них кислород не имеет степени окисления −2, бывает −1, а в КО2 — даже −(½)
е) двойные оксиды: Fe3O4, Pb3O4 — в них металлы имеют две разные степени окисления, обычно только одна из них участвует в переносе электронов.

Задание 14: Допишите и уравняйте:

Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + …

Задание 15: Допишите и уравняйте:

KO2 + KMnO4 + … → … + … + K2SO4 + H2O

2. Выбор продуктов без учёта переноса электронов — то есть, например, в реакции есть только окислитель без восстановителя или наоборот. 

Пример: в реакции MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O свободный хлор часто теряется. Получается, что электроны к марганцу прилетели из космоса… 

3. Неверные с химической точки зрения продукты: не может получиться такое вещество, которое вступает во взаимодействие со средой!

а) в кислой среде не может получиться оксид металла, основание, аммиак;
б) в щелочной среде не получится кислота или кислотный оксид;
в) оксид или тем более металл, бурно реагирующие с водой, не образуются в водном растворе.

Задание 16: Найдите в реакциях ошибочные продукты, объясните, почему они не могут получаться в этих условиях:

Ba + HNO3 → BaO + NO2 + H2O

PH3 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + H3PO4 + H2O

P + HNO3 → P2O5 + NO2 + H2O

FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe(OH)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Ответы и решения к заданиям с пояснениями.

Задание 1:

Н+С0О−2Н+                      Fe+2S2−               Ca+2(O−2Cl+)Cl−              H2+S2+7O8−2 

Задание 2:

2-метилбутен-2: СН3–С−1Н+1=С0(СН3)–СН3

ацетон: (СН3)2С+2=О−2

уксусная кислота: СН3–С+3О−2О−2Н+

Задание 3:

Так как в молекуле дихромата 2 атома хрома, то и электронов они отдают в 2 раза больше — т.е. 6.

6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 +Cr2(SO4)3+ +K2SO4 + 7H2O

Задание 4:

Так как в молекуле N2O два атома азота, эту двойку надо учесть в электронном балансе — т.е. перед магнием должен быть коэффициент 4.

10HNO3 + 4Mg → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O

Задание 5:

Если среда щелочная, то фосфор +5 будет существовать в виде соли — фосфата калия.

PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → 8K2MnO4 + K3PO4 + 7H2O

Если среда кислая, то фосфин переходит в фосфорную кислоту.

PH3 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + H3PO4 + K2SO4 + H2O

Задание 6:

Так как цинк — амфотерный металл, в щелочном растворе он образует гидроксокомплекс. В результате расстановки коэффициентов обнаруживается, что вода должна присутствовать в левой части реакции:

KNO3 + 4Zn + 7KOH + 6Н2О → N−3H3+ + 4K2[Zn(OH)4]

Задание 7:

Электроны отдают два атома С в молекуле алкена. Поэтому мы должны учесть общее количество отданных всей молекулой электронов:

3СН3-С−1Н=С−2Н2 + 2KMn+7O4 + 4H2O (хол. р-р.) → 3CH3-C0HOH-C−1H2OH + 2Mn+4O2 + 2KOH

Обратите внимание, что из 10 ионов калия 9 распределены между двумя солями, поэтому щелочи получится только одна молекула.

Задание 8:

3MnSO4 + 2KMnO4 + 2Н2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4 

В процессе составления баланса мы видим, что на 2 иона К+ приходится 3 сульфат-иона. Значит, помимо сульфата калия образуется ещё серная кислота (2 молекулы).

Задание 9:

3H2S + 2KMnO4 + (H2O) → 3S0 + 2MnO2 + 2KOH + 2H2O
(перманганат не очень сильный окислитель в растворе; обратите внимание, что вода переходит в процессе уравнивания вправо!)

H2S + 8HNO3 (конц.) → H2S+6O4 + 8NO2 + 4H2O
(концентрированная азотная кислота очень сильный окислитель)

Задание 10:

Не забудьте, что марганец принимает электроны, при этом хлор их должен отдать.
Хлор выделяется в виде простого вещества.

2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O

Задание 11:

Чем выше в подгруппе неметалл, тем более он активный окислитель, т.е. хлор в этой реакции будет окислителем. Йод переходит в наиболее устойчивую для него положительную степень окисления +5, образуя йодноватую кислоту.

5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HIO3 

Задание 12:

H2O2 + 2KI + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2O
(пероксид — окислитель, т.к. восстановитель — KI)

3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3O2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
(пероксид — восстановитель, т.к. окислитель — перманганат калия)

H2O2 + KNO2 → KNO3 + H2O
(пероксид — окислитель, т.к. роль восстановителя более характерна для нитрита калия, который стремится перейти в нитрат)

Задание 13:

36HNO3 + Al → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O

10Al + 6KMnO4 + 24H2SO4 → 5Al2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 24H2O

Задание 14:

В молекуле Fe3O4 из трех атомов железа только один имеет заряд +2. Он окислится в +3.
(Fe+2O • Fe2+3O3)
3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe+3(NO3)3 + NO + 14H2O

Задание 15:

Общий заряд частицы (О2) в надпероксиде калия KO2 равен −1. Поэтому он может отдать только 1е.

5KO2 + KMnO4 + 4H2SO4 →5O2 + MnSO4 + 3K2SO4 + 4H2O

Задание 16:

Ba + HNO3 → BaO + NO2 + H2O (водный раствор)
Ba + HNO3 → Ba(NO3)2 + NO2 + H2O
PH3 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + H3PO4 + H2O (щелочная среда)
PH3 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + K3PO4 + H2O

P + HNO3 → P2O5 + NO2 + H2O (водный раствор)
P + HNO3 → H3PO4 + NO2 + H2O
FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe(OH)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O (кислая среда)
FeSO4 + KMnO4 + H2SO4→ Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Новая версия задачи С2 в ЕГЭ по химии. Особенности и подводные камни

В 2012 году предложена новая форма задания С2 — в виде текста, описывающего последовательность экспериментальных действий, которые нужно превратить в уравнения реакций.
Трудность такого задания состоит в том, что школьники очень плохо представляют себе экспериментальную, не бумажную химию, не всегда понимают используемые термины и протекающие процессы. Попробуем разобраться.
Очень часто понятия, которые химику кажутся совершенно ясными, абитуриентами воспринимаются неправильно, не так, как предполагалось. В словаре приведены примеры неправильного понимания.

Словарь непонятных терминов.

1. Навеска — это просто некоторая порция вещества определенной массы (её взвесили на весах). Она не имеет никакого отношения к навесу над крыльцом.
2. Прокалить — нагреть вещество до высокой температуры и греть до окончания химических реакций. Это не «смешивание с калием» и не «прокалывание гвоздём».
3. «Взорвали смесь газов» — это значит, что вещества прореагировали со взрывом. Обычно для этого используют электрическую искру. Колба или сосуд при этом не взрываются!
4. Отфильтровать — отделить осадок от раствора.
5. Профильтровать — пропустить раствор через фильтр, чтобы отделить осадок.
6. Фильтрат — это профильтрованный раствор.
7. Растворение вещества — это переход вещества в раствор. Оно может происходить без химических реакций (например, при растворении в воде поваренной соли NaCl получается раствор поваренной же соли NaCl, а не щелочь и кислота отдельно), либо в процессе растворения вещество реагирует с водой и образует раствор другого вещества (при растворении оксида бария получится раствор гидроксида бария). Растворять можно вещества не только в воде, но и в кислотах, в щелочах и т.д.
8. Выпаривание — это удаление из раствора воды и летучих веществ без разложения содержащихся в растворе твёрдых веществ.
9. Упаривание — это просто уменьшение массы воды в растворе с помощью кипячения.
10. Сплавление — это совместное нагревание двух или более твёрдых веществ до температуры, когда начинается их плавление и взаимодействие. С плаванием по реке ничего общего не имеет.
11. Осадок и остаток. Очень часто путают эти термины. Хотя это совершенно разные понятия. «Реакция протекает с выделением осадка» — это означает, что одно из веществ, получающихся в реакции, малорастворимо. Такие вещества выпадают на дно реакционного сосуда (пробирки или колбы). «Остаток» — это вещество, которое осталось, не истратилось полностью или вообще не прореагировало. Например, если смесь нескольких металлов обработали кислотой, а один из металлов не прореагировал — его могут назвать остатком.
12. Насыщенный раствор — это раствор, в котором при данной температуре концентрация вещества максимально возможная и больше уже не растворяется.
    Ненасыщенный раствор — это раствор, концентрация вещества в котором не является максимально возможной, в таком растворе можно дополнительно растворить ещё какое-то количество данного вещества, до тех пор, пока он не станет насыщенным.
    Разбавленный и «очень» разбавленный раствор — это весьма условные понятия, скорее качественные, чем количественные. Подразумевается, что концентрация вещества невелика.
    Для кислот и щелочей также используют термин «концентрированный» раствор. Это тоже характеристика условная. Например, концентрированная соляная кислота имеет концентрацию всего около 40%. А концентрированная серная — это безводная, 100%-ная кислота.

Для того, чтобы решать такие задачи, надо чётко знать свойства большинства металлов, неметаллов и их соединений: оксидов, гидроксидов, солей. Необходимо повторить свойства азотной и серной кислот, перманганата и дихромата калия, окислительно-восстановительные свойства различных соединений, электролиз растворов и расплавов различных веществ, реакции разложения соединений разных классов, амфотерность, гидролиз солей и других соединений, взаимный гидролиз двух солей.
Кроме того, необходимо иметь представление о цвете и агрегатном состоянии большинства изучаемых веществ — металлов, неметаллов, оксидов, солей.
Именно поэтому мы разбираем этот вид заданий в самом конце изучения общей и неорганической химии. Рассмотрим несколько примеров подобных заданий.

1. Пример 1: Продукт взаимодействия лития с азотом обработали водой. Полученный газ пропустили через раствор серной кислоты до прекращения химических реакций. Полученный раствор обработали хлоридом бария. Раствор профильтровали, а фильтрат смешали с раствором нитрита натрия и нагрели.

Решение:

1. Литий реагирует с азотом при комнатной температуре, образуя твёрдый нитрид лития:
   6Li + N2 = 2Li3N 
2. При взаимодействии нитридов с водой образуется аммиак:
   Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3 
3. Аммиак реагирует с кислотами, образуя средние и кислые соли. Слова в тексте «до прекращения химических реакций» означают, что образуется средняя соль, ведь первоначально получившаяся кислая соль далее будет взаимодействовать с аммиаком и в итоге в растворе будет сульфат аммония:
   2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 
4. Обменная реакция между сульфатом аммония и хлоридом бария протекает с образованием осадка сульфата бария:
   (NH4)2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NH4Cl 
5. После удаления осадка фильтрат содержит хлорид аммония, при взаимодействии которого с раствором нитрита натрия выделяется азот, причём эта реакция идёт уже при 85 градусах:

1. Пример 2: Навеску алюминия растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом выделялось газообразное простое вещество. К полученному раствору добавили карбонат натрия до полного прекращения выделения газа. Выпавший осадок отфильтровали и прокалили, фильтрат упарили, полученный твёрдый остаток сплавили с хлоридом аммония. Выделившийся газ смешали с аммиаком и нагрели полученную смесь.

Решение:

1. Алюминий окисляется азотной кислотой, образуя нитрат алюминия. А вот продукт восстановления азота может быть разным, в зависимости от концентрации кислоты. Но надо помнить, что при взаимодействии азотной кислоты с металлами не выделяется водород! Поэтому простым веществом может быть только азот:
   10Al + 36HNO3 = 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 

2. Если к раствору нитрата алюминия добавить карбонат натрия, то идёт процесс взаимного гидролиза (карбонат алюминия не существует в водном растворе, поэтому катион алюминия и карбонат-анион взаимодействуют с водой). Образуется осадок гидроксида алюминия и выделяется углекислый газ:
   2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaNO3 
3. Осадок — гидроксид алюминия, при нагревании разлагается на оксид и воду:

4. В растворе остался нитрат натрия. При его сплавлении с солями аммония идёт окислительно-восстановительная реакция и выделяется оксид азота (I) (такой же процесс происходит при прокаливании нитрата аммония):
   NaNO3 + NH4Cl = N2O + 2H2O + NaCl 
5. Оксид азота (I) — является активным окислителем, реагирует с восстановителями, образуя азот:
   3N2O + 2NH3 = 4N2 + 3H2O 

1. Пример 3: Оксид алюминия сплавили с карбонатом натрия, полученное твёрдое вещество растворили в воде. Через полученный раствор пропускали сернистый газ до полного прекращения взаимодействия. Выпавший осадок отфильтровали, а к профильтрованному раствору прибавили бромную воду. Полученный раствор нейтрализовали гидроксидом натрия.

Решение:

1. Оксид алюминия — амфотерный оксид, при сплавлении со щелочами или карбонатами щелочных металлов образует алюминаты:
   Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2 
2. Алюминат натрия при растворении в воде образует гидроксокомплекс:
   NaAlO2 + 2H2O = Na[Al(OH)4] 
3. Растворы гидроксокомплексов реагируют с кислотами и кислотными оксидами в растворе, образуя соли. Однако, сульфит алюминия в водном растворе не существует, поэтому будет выпадать осадок гидроксида алюминия. Обратите внимание, что в реакции получится кислая соль — гидросульфит калия:
   Na[Al(OH)4] + SO2 = NaHSO3 + Al(OH)3 
4. Гидросульфит калия является восстановителем и окисляется бромной водой до гидросульфата:
   NaHSO3 + Br2 + H2O = NaHSO4 + 2HBr 
5. Полученный раствор содержит гидросульфат калия и бромоводородную кислоту. При добавлении щелочи нужно учесть взаимодействие с ней обоих веществ:

NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O
HBr + NaOH = NaBr + H2O

1. Пример 4: Сульфид цинка обработали раствором соляной кислоты, полученный газ пропустили через избыток раствора гидроксида натрия, затем добавили раствор хлорида железа (II). Полученный осадок подвергли обжигу. Полученный газ смешали с кислородом и пропустили над катализатором.

Решение:

1. Сульфид цинка реагирует с соляной кислотой, при этом выделяется газ — сероводород:
   ZnS + HCl = ZnCl2 + H2S 
2. Сероводород — в водном растворе реагирует со щелочами, образуя кислые и средние соли. Поскольку в задании говорится про избыток гидроксида натрия, следовательно, образуется средняя соль — сульфид натрия:
   H2S + NaOH = Na2S + H2O 
3. Сульфид натрия реагирует с хлоридом двухвалентного железа, образуется осадок сульфида железа (II):
   Na2S + FeCl2 = FeS + NaCl 
4. Обжиг — это взаимодействие твёрдых веществ с кислородом при высокой температуре. При обжиге сульфидов выделяется сернистый газ и образуется оксид железа (III):
   FeS + O2 = Fe2O3 + SO2 
5. Сернистый газ реагирует с кислородом в присутствии катализатора, образуя серный ангидрид:
   SO2 + O2 = SO3 

1. Пример 5: Оксид кремния прокалили с большим избытком магния. Полученную смесь веществ обработали водой. При этом выделился газ, который сожгли в кислороде. Твёрдый продукт сжигания растворили в концентрированном растворе гидроксида цезия. К полученному раствору добавили соляную кислоту.

Решение:

1. При восстановлении оксида кремния магнием образуется кремний, который реагирует с избытком магния. При этом получается силицид магния:

SiO2 + Mg = MgO + Si
Si + Mg = Mg2Si

Можно записать при большом избытке магния суммарное уравнение реакции:
SiO2 + Mg = MgO + Mg2Si 

2. При растворении в воде полученной смеси растворяется силицид магния, образуется гидроксид магния и силан (окисд магния реагирует с водой только при кипячении):
   Mg2Si + H2O = Mg(OH)2 + SiH4 
3. Силан при сгорании образует оксид кремния:
   SiH4 + O2 = SiO2 + H2O 
4. Оксид кремния — кислотный оксид, он реагирует со щелочами, образуя силикаты:
   SiO2 + CsOH = Cs2SiO3 + H2O 
5. При действии на растворы силикатов кислот, более сильных, чем кремниевая, она выделяется в виде осадка:
   Cs2SiO3 + HCl = CsCl + H2SiO3 

Задания для самостоятельной работы.

1. Нитрат меди прокалили, полученный твёрдый осадок растворили в серной кислоте. Через раствор пропустили сероводород, полученный чёрный осадок подвергли обжигу, а твёрдый остаток растворили при нагревании в концентрированной азотной кислоте.
2. Фосфат кальция сплавили с углём и песком, затем полученное простое вещество сожгли в избытке кислорода, продукт сжигания растворили в избытке едкого натра. К полученному раствору прилили раствор хлорида бария. Полученный осадок обработали избытком фосфорной кислоты.
3. Медь растворили в концентрированной азотной кислоте, полученный газ смешали с кислородом и растворили в воде. В полученном растворе растворили оксид цинка, затем к раствору прибавили большой избыток раствора гидроксида натрия.
4. Навеску сульфида алюминия обработали соляной кислотой. При этом выделился газ и образовался бесцветный раствор. К полученному раствору добавили раствор аммиака, а газ пропустили через раствор нитрата свинца. Полученный при этом осадок обработали раствором пероксида водорода.
5. Порошок алюминия смешали с порошком серы, смесь нагрели, полученное вещество обработали водой, при этом выделился газ и образовался осадок, к которому добавили избыток раствора гидроксида калия до полного растворения. Этот раствор выпарили и прокалили. К полученному твёрдому веществу добавили избыток раствора соляной кислоты.
6. Некоторое количество сульфида цинка разделили на две части. Одну из них обработали азотной кислотой , а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество. Это вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, причём выделился бурый газ.Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
7. Серу сплавили с железом. Продукт реакции растворили в воде. Выделившийся при этом газ сожгли в избытке кислорода. Продукты горения поглотили водным раствором сульфат железа (III).Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
8. На сухой хлорид натрия подействовали концентрированной серной кислотой при слабом нагревании, образующийся газ пропустили в раствор гидроксида бария. К полученному раствору прилили раствор сульфата калия. Полученный осадок сплавили с углем. Полученное вещество обработали соляной кислотой.
9. Раствор иодида калия обработали раствором хлора. Полученный осадок обработали раствором сульфита натрия. К полученному раствору прибавили сначала раствор хлорида бария, а после отделения осадка — добавили раствор нитрата серебра.
10. Серо-зелёный порошок оксида хрома (III) сплавили с избытком щёлочи, полученное вещество растворили в воде, при этом получился тёмно-зелёный раствор. К полученному щелочному раствору прибавили пероксид водорода. Получился раствор желтого цвета, который при добавлении серной кислоты приобретает оранжевый цвет. При пропускании сероводорода через полученный подкисленный оранжевый раствор он мутнеет и вновь становится зелёным.
11. (МИОО 2011, тренинговая работа) Алюминий растворили в концентрированном растворе гидроксида калия. Через полученный раствор пропускали углекислый газ до прекращения выделения осадка. Осадок отфильтровали и прокалили. Полученный твердый остаток сплавили с карбонатом натрия.
12. (МИОО 2011, тренинговая работа) Кремний растворили в концентрированном растворе гидроксида калия. К полученному раствору добавили избыток соляной кислоты. Помутневший раствор нагрели. Выделившийся осадок отфильтровали и прокалили с карбонатом кальция. Напишите уравнения описанных реакций.

Ответы к заданиям для самостоятельного решения:

1. Cu(NO3)2 → CuO → CuSO4 → CuS →СuO → Cu(NO3)2 

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4

2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O

2. Ca3(PO4)2 → P → P2O5 →Na3PO4 → Ba3(PO4)2 → BaHPO4 или Ba(H2PO4)2 

Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 2P + 5CO

4P + 5O2 = 2P2O5

    P2O5 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 3H2O

2Na3PO4 + 3BaCl2 = Ba3(PO4)2 + 6NaCl

Ba3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ba(H2PO4)2 

3. Cu → NO2 → HNO3 → Zn(NO3)2 → Na2[Zn(OH)4]

Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O

Zn(NO3)2 + 4NaOH = Na2[Zn(OH)4] + 2NaNO3 

4. NaCl → HCl →BaCl2 → BaSO4 → BaS → H2S 

2NaCl + H2SO4 = 2HCl + Na2SO4

2HCl + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O

BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + 2KCl

BaSO4 + 4C = BaS + 4CO

BaS + 2HCl = BaCl2 + H2S

Al2S3 + 6HCl = 3H2S + 2AlCl3

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl

H2S + Pb(NO3)2 = PbS + 2HNO3

PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O

6. Al → Al2S3 → Al(OH)3 →K[Al(OH)4] → KAlO2 →AlCl3 

2Al + 3S = Al2S3

Al2S3 + 6H2O = 3H2S + 2Al(OH)3

Al(OH)3 + KOH = K[Al(OH)4]

K[Al(OH)4] = KAlO2 + 2H2O

KAlO2 + 4HCl = KCl + AlCl3 + 2H2O

2KI + Cl2 = 2KCl + I2

I2 + Na2SO3 + H2O = 2HI + Na2SO4

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl

HI + AgNO3 = AgI + HNO3 

8. Cr2O3 → KCrO2 → K[Cr(OH)4] →K2CrO4 →K2Cr2O7 → Cr2(SO4)3 

Cr2O3 + 2KOH = 2KCrO2 + H2O

2KCrO2 + 3H2O2 + 2KOH = 2K2CrO4 + 4H2O

2K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 = 3S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

9. Al → K[Al(OH)4] → Al(OH)3 → Al2O3 → NaAlO2 

2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] + 3H2

K[Al(OH)4] + CO2 = KHCO3 + Al(OH)3 

Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2 

10. Si → K2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → CaSiO3 

Si + 2KOH + H2O = K2SiO3 + 2H2

K2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2KCl

SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2

ПОДГОТОВКА  

УЧАЩИХСЯ К РЕШЕНИЮ

ЗАДАНИЙ С 2

ЕГЭ ПО ХИМИИ

(мысленный эксперимент)  

Демо-версия варианта ЕГЭ 2012 года.

Задание сформулировано следующим образом:

Соль, полученную при растворении железа в горячей

концентрированной серной кислоте, обработали избытком  

раствора гидроксида натрия. Выпавший бурый осадок

отфильтровали и прокалили. Полученное вещество

сплавили с железом. Напишите уравнения описанных

реакций.

При решении этих заданий можно порекомендовать учащимся

составлять схемы:

                                     toC                  NaOH (изб.)                                 toC           + Fe/toC

Fe + H2SO4(к)  →    соль   →     бурый осадок  →  X     →    Y

Выделять подсказки, ключевые моменты, например:

 бурый осадок – гидроксид железа (III),

говорит о том, что соль образована ионом железа (3+)

Решение:

                             toC

2Fe + 6H2SO4(к)  →    Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Fe2(SO4)3+ 6NaOH(к)  →  2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

                toC

2Fe(OH)3 →  Fe2O3+ 3H2O

                   toC

Fe2O3 + Fe  →   3 FeO

Какие затруднения

 могут вызвать у учащихся

подобные задания?

Описание действий

с веществами

Фильтрование – способ разделения неоднородных смесей

с помощью фильтров – пористых материалов, пропускающих

жидкость или газ, но задерживающих твёрдые вещества.  

При разделении смесей, содержащих жидкую фазу, на фильтре

остается твердое вещество, через фильтр проходит фильтрат.

Выпаривание — процесс концентрирования растворов

путём испарения растворителя. Иногда выпаривание проводят до

получения насыщенных растворов, с целью дальнейшей

кристаллизации из них твердого вещества в виде

кристаллогидрата, или до полного испарения растворителя

с целью получения растворенного вещества в чистом виде.

Прокаливание – нагревание вещества с целью изменения его

химического состава.   Прокаливание может проводиться на воздухе и в атмосфере инертного газа.

При прокаливании на воздухе кристаллогидраты теряют

кристаллизационную воду:

CuSO4∙5H2O →CuSO4 + 5H2O

Термически нестойкие вещества разлагаются 

 Cu(OH)2 →CuO + H2O;

CaCO3→ CaO + CO2

Вещества, неустойчивые к действию компонентов воздуха,

при прокаливании окисляются, реагируют с компонентами воздуха: 2Сu + O2 → 2CuO;

4Fe(OH)2 + O2 →2Fe2O3 + 4H2O

Для того, чтобы окисление при прокаливании не происходило,

процесс проводят в инертной атмосфере:

Fe(OH)2  → FeO + H2O

Спекание, сплавление – это нагревание двух и более твердых

реагентов, приводящее к их взаимодействию. Если реагенты

устойчивы к действию окислителей, то спекание можно

проводить на воздухе

Al2O3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2

Если же один из реагентов или продукт реакции могут окисляться компонентами воздуха, процесс проводят в инертной атмосфере

Сu + CuO → Cu2O

Обжиг – процесс термической обработки, приводящий к сгоранию вещества (в узком смысле. В более широком понимании, обжиг – разнообразные термические воздействия на вещества в химическом производстве и металлургии). 

В основном, используется по отношению к сульфидным рудам. Например, обжиг пирита:

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

Описание характерных

признаков веществ

(цвет, запах, агрегатное состояние).

ГАЗЫ:

Окрашенные:

Cl2 – желто-зеленый;

NO2 –  бурый;                                      

O3 – голубой

Все имеют запахи, ядовиты.

Растворяются в  воде, Cl2  и NO2 реагируют с ней.

Бесцветные без запаха:

Н2, N2, O2, CO2, CO (яд), NO (яд), инертные газы.

Все плохо растворимы в воде.

Бесцветные с запахом:

HF, HCl, HBr, HI, SO2 (резкие запахи),

NH3(нашатырного спирта)

хорошо растворимы в воде и ядовиты,

_________________________________________________________

PH3(чесночный),

H2S(тухлых яиц)  

мало растворимы в  воде, ядовиты.  

ОКРАШЕННЫЕ РАСТВОРЫ

ОКРАШЕННЫЕ ОСАДКИ, ПОЛУЧАЮЩИЕСЯ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ РАСТВОРОВ

ДРУГИЕ ОКРАШЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА

        Можно предложить учащимся составить тексты заданий

в соответствии со схемами превращений.

Это задание позволит учащимся освоить терминологию и запомнить характерные признаки веществ.

Пример 1:

                                toC              toC/H2         HNO3( конц)      NaOH, 0oC

 (CuOH)2CO3   → CuO  →     Cu    →   NO2    →     X

Текст:

Малахит прокалили, полученное твердое черное вещество нагрели в токе водорода. Образовавшееся красное вещество полностью растворили в концентрированной азотной кислоте. Выделившийся бурый газ пропустили через холодный раствор гидроксида натрия.

Пример 2:

     O2                H2S р-р        toC/Al              H2O

ZnS →    SO2 →   S  →  Al2S3  →  X

Текст:

Сульфид цинка подвергли обжигу. Образовавшийся газ с резким запахом пропустили через раствор сероводорода до выпадения жёлтого осадка. Осадок отфильтровали, просушили и сплавили с алюминием. Полученное соединение поместили в воду до прекращения реакции.

На следующем этапе можно предложить учащимся самим

составлять как схемы превращения веществ, так и тексты заданий. 

Авторы заданий должны представить и собственное решение.

При этом ученики повторяют все свойства неорганических

веществ.

А учитель может сформировать банк заданий С2.

Решение заданий часть С2

(мысленный эксперимент)

Пример 1.

Нитрат марганца (II) прокалили, к полученному

твёрдому бурому веществу прилили концентрированную

хлороводородную кислоту. Выделившийся газ пропустили через сероводородную кислоту.  Образовавшийся раствор образует осадок с хлоридом бария.

Решение:

• Выделение опорных моментов:

Нитрат марганца (II) –  Mn(NO3)2,

Прокалили – нагрели до разложения,

Твёрдое бурое вещество –  MnО2,

Концентрированная хлороводородная кислота –  HCl,

Сероводородная кислота – р-р Н2S,

Хлорид  бария  – BaCl2, образует осадок с сульфат-ионом – BaSO4↓

• Составление схемы превращений:

                         toC              HCl         Н2Sр-р    BaCl2

Mn(NO3)2     →       MnО2  →  ↑Х   →   У  →    ↓ (BaSO4 )

• Составление уравнений реакций:

1) Mn(NO3)2     →   MnО2  + 2NO2

2) MnО2  +  4 HCl  → MnCl2 + 2H2O + Cl2 (газ Х)

3)  4Cl2  + Н2S + 4Н2О → 8HCl +  Н2SO4 

Cl2  + Н2S → 2HCl + S  (не подходит, т.к.  нет продукта, который дает осадок с хлоридом бария )  

4) Н2SO4  + BaCl2  →    BaSO4  +  2HCl

Пример 2.

Оранжевый оксид меди поместили в концентрированную

серную кислоту и нагрели. К полученному голубому раствору прилили избыток раствора гидроксида  калия. Выпавший

синий осадок отфильтровали, просушили и прокалили.

Полученное при этом твёрдое черное вещество поместили в стеклянную трубку, нагрели и пропустили над ним аммиак.

Решение:

• Выделение опорных моментов:

Оранжевый оксид меди –  Cu2O,

Концентрированная серная кислота – Н2SO4,

Голубой раствор –  соль меди (II), СuSO4

Гидроксид калия –  КОН,

Синий осадок – Cu(OH)2,

Прокалили – нагрели до разложения,

Твёрдое черное вещество –  CuO,

Аммиак – NH3.

• Составление схемы превращений:

          Н2SO4             КОН                         toC            NH3

Cu2O  →       СuSO4    →  Cu(OH)2 ↓ →   CuO  →    X

• Составление уравнений реакций:

1) Cu2O + 3Н2SO4 → 2СuSO4 + SO2 +3H2O

2) СuSO4 + 2КОН → Cu(OH)2  +  K2SO4

3) Cu(OH)2  → CuO + Н2О

4) 3CuO + 2NH3 →    3Cu  +   3Н2О  + N2

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ С2

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1. Карбид алюминия обработали соляной кислотой. Выделившийся газ сожгли, продукты сгорания пропустили через известковую воду до образования белого осадка, дальнейшее пропускание продуктов сгорания в полученную взвесь привело к растворению осадка.

Решение:

1) Al4C3 + 12HCl = 3CH4 + 4AlCl3

2) CH4 + 2O2  = CO2 + 2H2O

3) CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3+ H2O

4) CaCO3+ H2O + CO2 = Ca(HCO3)2

2. Пирит подвергли обжигу, полученный газ с резким запахом пропустили через сероводородную кислоту. Образовавшийся желтоватый осадок отфильтровали, просушили, смешали с концентрированной азотной кислотой и нагрели. Полученный раствор дает осадок с нитратом бария.

Решение:

1) 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

2) SO2 + 2H2 S = 3S + 2H2O

3) S+ 6HNO3 = H2SO4+ 6NO2 +2H2O

4) H2SO4+ Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2 HNO3

Рекомендуемая литература:

1. В.Н. Доронькин, А.Г. Бережная, Т.В. Сажнева, В.А. Февралева. Химия. Тематические тесты. Новые задания ЕГЭ-2012. Химический эксперимент (С2): учебно-методическое пособие. – Роств н/Д: Легион, 2012. – 92 с.
2. В. Г. Денисова. Методика подготовки учащихся к решению заданий С2 (мысленный эксперимент) ЕГЭ по химии разработка, ссылка: http://www.it-n.ru/board.aspx?cat_no=131642&tmpl=Thread&BoardId=131645&ThreadId=485014

С 3

Реакции, подтверждающие взаимосвязь органических соединений

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

пропилацетат  X1  CH4  X2  винилацетилен    X3

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

                                                   H2, кат     ℕa            HCl       KMnO4, H2SO4, to

CH4→HCHO→.X1→   X2   →X1   →                  X3.

3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:                 Al2O3, 400oс                    KMnO4, H2O          HBr(изб.)

         C2H5OH    →            X1     →            X2     → X3→этин→C2H4O.

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

                  H2O, Hg2+                 H2, кат                                              KOHспиртов., to 

                     X1      →      (СH3)2CO →. X2 → (CH3)2CHBr            → X3 → X1.

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

         H2O        KMnO4              H2SO4(конц.),t∘                                             H3PO4(конц.)

CaC2→X1     →     K2C2O4      →      X2  → HCOOK        →        X3.

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

    Br2,свет           NH3(изб.)           HNO2                                                                          KMnO4,H2SO4

            X1→ CH3Br    →           X2    →   X3→CuO,t∘→H2CO           →          X4.

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

                        H2,кат.,t∘      NH3,300∘,кат                 CO2+H2O        t∘

CH3CHCl2→CH3CHO     →       X1          →        C2H5−NH2          →     X2→ X3.

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

KOHспиртов.,   H2O,Hg2+          KMnO4,H2SO4                   Cl2,свет

C2H4Br2→         X1        →        X2       →         CH3COOH     →       X3→H2NCH2COOH.

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

           H2SO4(конц.),180        Br2                                           H2O,Hg2+           H2,кат

пропанол−1        →         X1   →  X2→пропин   →            X3   →    .X4.

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

                                                      Na     300oC,Pt                     KMnO4,H2SO4,t°

             циклопропан → 1−бромпропан  →X1    →    X2 →  толуол     →    X3.

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

                       to,Pt    KMnO4,H2O        изб.HBr           2КОН(спирт.),t°

С2H5Cl→C3H8→ X1           →       X2     →    X3          →           Х4.

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

       NaOH(спиртов.),t°  KMnO4,H2SO4,t°                                                                     NaOH(водн.),t°    NaOH(тв.),сплавл

1−хлорбутан   →    X1         →      пропионовая → изопропилпропионат     →       X2        →.X3.

                                                             кислота

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

        1500°C        2Na,t°                          KMnO4,H2SO4,t°

        Метан   →    X1  →     X2→бутин−2        →              X3→хлоруксуснаякислота.

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

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

C3H8→Br2,светX1→KOH+H2OX2→C3H6→Br2X3→изб.KOHспиртов.,t°X4.

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

ацетилен →С,t° Х1 →C2H5Cl,AlCl3 Х2 →+Cl2,свет Х3 → стирол → полистирол.

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

                    180°C H2SO4              ​HCl              NaOH, H​OН                              KMnO4,H2O,0∘C

CH3−CH2−CH−OH   →            X1     →   X2         →        X3  → X1           →         X4

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

                                       С2Н4,H+         KMnO4,H2SO4,t∘                   CH3OH,t∘,H+

                    X1→бензол    →     X2      →                X3            →       X4        →CO2

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

             HCl       HBr(изб.)                    H2O,Hg2+        H2,кат,t°

CH3C≡CAg→   X1      →        X2    →    X1  →    ацетон       →      X3

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

                         Zn                                                  Na                                                                          KMnO4,H2SO4,t∘

1,3-дибромбутан → Х1     → 2-бромбутан   →  Х2    →  1,2-диметилбензол             →              Х3

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

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

                                    KMnO4,H2SO4,t∘                Cl2(Pкр.,t∘)                                                              пропанол−2,H+,t∘ 

2-хлорбутан → бутен-2         →            Х1   →    Х2 → аминоуксусная кислота         →             Х3

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

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

            0°KMnO4,H2O         2HBr                             H2O(Hg2+),t°           Cu(OH)2,t°

H2C=CH2     →           X1  →  X2  →   CH≡CH     →         X3       →       X4

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

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

               H2O                                                                                        CH3COOH, H+ 

 Этилат калия → X1 → хлорэтан → X2 → этиленгликоль      →                X3

 При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

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

     H2O(Hg2+)     KMnO4,H2SO4,t∘                          NaOH     CH3I         H2O (H+)

 HC≡CH    →    X1        →          CH3COOH→X2 →        X3→ уксусная   кислота.

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

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

                     Na      t°,Pt       CH3Cl,AlCl3                KMnO4,H2SO4,t∘                          NaOH

1−бромпропан→X1→ X2       →             X3        →     C6H5COOH   →  X4

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

С4 (Доронькин)

1. Газ, выделившийся пи взаимодействии 110мл 18%-ного раствора HCl(ρ=1,1г/мл) и 50г 1,56%-ного раствора Na2S пропустили через 64г 10,5%-ного раствора нитрата свинца. Определите массу соли, выпавшей в осадок.
2. 25 мл 34%-ной соляной кислоты, плотностью 1,16г/мл, добавили при нагревании к оксиду марганца(IV) массой 2,61г. Какой объем хлора выделится? Сколько граммов карбоната калия может прореагировать(без нагревания)с выделившимся хлором.
3. Газ, который выделяется при разложении 1032г хлората калия, содержащего 5% бескислородной примеси, использовали для окисления серы. Определите массу серы, которая может прореагировать и объем образующегося газообразного продукта окисления.
4. Для окисления некоторого количества серы потребовался такой объем кислорода, который образуется при разложении 665,3г перманганата калия,  содержащего 5% бескислородной примеси. Определите массу серы, которая может прореагировать и объем образующегося газообразного продукта окисления.
5. Кислород, который образуется при разложении 659,7г перманганата калия, содержащего 4,2% бескислородной примеси, использовали для каталитического окисления аммиака. Рассчитайте, какая масса аммиака может вступить в реакцию и какой объем будет иметь азотсодержащий продукт этой реакции.
6. Оксид меди(II) массой 32г обработали 80 мл 5%-ного раствора серной кислоты (пл.=1,03г/мл). Полученный раствор отфильтровали, фильтрат упарили. Определите массу полученного кристаллогидрата.
7. При взаимодействии в сернокислой среде 26,1г диоксида марганца с 67,5г бромида калия выделился бром, практический выход которого составил 85%. Какой объем пропилена может прореагировать с полученным раствором брома.
8. Какой объем 15%-ного раствора хлороводорода (пл.=1,075г/мл) пойдет на полную нейтрализацию гидроксида кальция, образовавшегося при гидролизе карбида кальция, если при гидролизе выделилось 17,92л газа?
9. Рассчитайте, какой объем хлора выделится, если к 52,2г оксида марганца(IV) добавить при нагревании 400мл 30%-ной соляной кислоты (пл.=1,155г/мл). сколько граммов гидроксида калия в холодном растворе прореагирует с этим количеством хлора.
10. В результате взаимодействия 168г 16%-ного раствора гидроксида калия со 132г 20%-ного раствора сульфата аммония, выделился газ, который полностью прореагировал с гидрокарбонатом аммония, содержащимся в 468г раствора. Определите массовую долю гидрокарбоната аммония в этот растворе.

   C4

1. Нитрит калия массой 8,5 г внесли при нагревании в 270 г раствора бромида аммония с массовой долей 12%. Какой объем (н. у.) азота выделится при этом и какова массовая доля бромида аммония в получившемся растворе?

Элементы ответа:
1) записано уравнение реакции, и рассчитаны количества исходных веществ:
KNO2 + NH4Br = N2↑ + KBr + 2H2O,
n(KNO2) = 8,5/85 = 0,1 моль,
n(NH4Br) = 270·0,12/98 = 0,33 моль − в избытке,
2) рассчитан объем выделившегося азота:
n(N2) = n(KNO2) = 0,1 моль,
V(N2) = 0,1 моль · 22,4 л/моль = 2,24 л,
3) рассчитана масса бромида аммония, оставшегося в избытке:
n(NH4Br)изб = 0,33 − 0,1 = 0,23 моль,
m(NH4Br)изб = 0,23 · 98 = 22,54 г,
4) рассчитана массовая доля бромида аммония:
mp-pa = 8,5 + 270 − 0,1·28 = 275,7 г,
w(NH4Br) = 22,54/275,7 = 0,0818 или 8,2%.

1. Сколько литров хлора (н.у.) выделится, если к 200 мл 35%-ной соляной кислоты (плотностью 1,17 г/мл) добавить при нагревании 26,1 г оксида марганца(IV)? Сколько граммов гидроксида натрия в холодном растворе прореагирует с этим количеством хлора?

2.  Рассчитайте, какой объем 10%-мого раствора хлороводорода плотностью 1,05 г/мл пойдет на полную нейтрализацию гидроксида кальция, образовавшегося при гидролизе карбида кальция, если выделившийся при гидролизе газ занял объем 8,96 л (н.у.).

3.  Газообразный аммиак, выделившийся при кипячении 160 г 7%-ного раствора гидроксида калия с 9.0 г хлорида аммония, растворили в 75 г воды. Определите массовую долю амми ака в полученном растворе.

4.   При обработке карбида алюминия раствором соляной кислоты, масса которого 320 г и массовая доля HCI 22 %, выделилось 6,72 л (н.у.) метана. Рассчитайте массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.

5.  Карбид кальция обработан избытком воды. Вы делившийся газ занял объем 4,48 л (н.у.). Рассчитайте, какой объем 20%-ной соляной кислоты плотностью 1,10 г/мл пойдет на полную нейтрализацию щелочи, образовавшейся из карбида кальция.

6. На нейтрализацию 7,6 г смеси муравьиной и уксусной кислот израсходовано 35 мл 20%-ного раствора гидроксида ка лия (плотность 1,20 г/мл). Рассчитайте массу уксусной кислоты и её массовую долю в исходной смеси кислот.

 7. Определите массу Mg3N2, полностью подвергшегося разложению водой, если для солеобразования с продуктами гидролиза потребовалось 150 мл 4%-го раствора соляной кислоты плотностью 1,02 г/мл.

 8. Сероводород, выделившийся при взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты с 1,44 г магния, пропустили через 160 г 1,5%-ного раствора брома. Определите массу выпавшего при этом осадка и массовую долю кислоты в образовавшемся растворе.

 9. Оксид фосфора (V) массой 1,42 г растворили в 60 г 8,2%-иой ортофосфорной кислоты и полученный раствор прокипяти ли. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полу ченному раствору добавить 3,92 г гидроксида калия?

 10.  Смешали 200 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотностью 1,22 г/мл) и 150 мл 30%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,15 г/мл). Определите среду полученного раствора и массовую долю хлорида натрия в нём.

 11.  К раствору, полученному при добавлении 3,9 г калия к 100 мл воды, добавили 50 мл 38%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,19 г/мл). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

 12.  Для полного окисления некоторого количества угля потребовалось столько кислорода, сколько образуется при разложении 100 г нитрата натрия, содержащего 15% бескислородной примеси. Определите массу сгоревшего угля и объём газообразного продукта его окисления (при н.у.).

 13.  К раствору, полученному при добавлении 20 г гидрида калия к 500 мл воды, прилили 100 мл 32%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,16 г/мл). Определить массовые доли веществ в полученном растворе.

 14. 27,2 г смеси карбидов кальция и алюминия обработали кислотой, получили 11,2 л смеси газов (при н.у.). Определить объёмную долю ацетилена в смеси.

 15.  50,0 г нитрида магния обработали водой. Определите минимальный объём 9,8%-ного раствора серной кислоты (плотностью 1,065 г/мл), необходимый для поглощения выделившегося газа.

 16.  На нейтрализацию газа, выделившегося при гидролизе нитрида магния, пошло 91,3 мл 30%-ного раствора азотной кислоты (плотностью 1,15 г/мл). Определите объём выделившегося газа и массу нитрида магния.

 17.  Хлор без остатка прореагировал с 445 мл горячего 50%-ного раствора гидроксида калия (плотностью 1,51 г/мл). Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

 18.  Для хлорирования 62,8 г смеси алюминия и цинка израсходовано 31,36 л хлора (н.у.). Полученную смесь хлоридов растворили в воде. Определите, какой объём 40%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/мл) потребуется для полного осаждения гидроксидов металлов из этого раствора.

 19.  Газы, полученные при прокаливании 122,6 г смеси нитратов натрия и меди (II), пропустили через 54,4 г воды, причём 11,2л (при н.у.) газа не поглотилось. Определите массовую долю вещества в полученном растворе.

 20.  Аммиак, выделившийся при взаимодействии 5,6 г гидроксида калия с 5,0 г хлорида аммония, растворили в 50 г воды. Определите массовую долю аммиака в полученном растворе. Сколько миллилитров 10%-ной азотной кислоты плотностью 1,06 г/мл потребуется для нейтрализации аммиака.

 21. Для окисления некоторого количества сероводорода до оксида  серы (IV) потребовался такой объем кислорода (ну), который образуется при разложении 26 г нитрата натрия, содержащего 2% бескислородной примеси Определите массу сероводорода, вступившего в реакцию, и объем образовавшегося газообразного продукта окисления (и.у.).

 22. Смешали 250 мл 7%-ного раствора уксуса (плотностью 1,05 г/мл) и 150 мл 10%-ного раствора гидроксида калия (плотностью 1,06 г/мл). Сколько миллилитров воды следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля ацетата калия в ней составила бы 2%?

 23.  В 100 мл 5%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,02 г/мл) внесли 6,4 г карбида кальция. Сколько миллилитров 15%-ной азотной кислоты (плотностью 1,08 г/мл) следует добавить к подученной смеси для ее полной нейтрализации''

 24.  Хлор получали в результате реакции 177 г концентрированной соляной кислоты с кристаллическим перманганатом калия Этого количества хлора хватило для реакции с 53 г этилбензола при УФ освещении с образованием монохлорзамещенного. Вычислить концентрацию соляной кислоты

 25. Смешали 125 мл 5%-ного раствора гидроксида лития (ρ = 1,05 г/мл) и 100 мл 5%-ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,03 г/мл). Определите среду полученного раствора и массовую долю нитрата лития в нем.

 26. Оксид серы (VI) массой 8 г растворили в 110 г 8%-ной серной кислоты. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 10,6 г гидроксида калия?

 27. Аммиак, выделившийся при взаимодействии 107 г 20%-ного раствора хлорида аммония со 150 г 18%-ного раствора гидроксида натрия, полностью прореагировал с 60%-ной ортофосфорной кислотой с образованием дигидрофосфата аммония. Определите массовую долю хлорида натрия в растворе и необходимую массу 60%-ного раствора фосфорной кислоты

 28. Магний массой 4,8 г растворили в 200 мл 12%-ного раствора серной кислоты (р = 1,05 г/мл). Вычислите массовую долю сульфата магния в конечном растворе.

 29.  Сероводород объемом 5,6 л (н.у.) прореагировал без остатка с 59,02 мл 20%-ного раствора КОН (плотность 1,186 г/мл). Определите массу соли, полученной в результате этой химической реакции.

 30. Оксид, образовавшийся при сжигании 9,3 г фосфора в 22,4 л (н.у) кислорода, растворили в 100 мл дистиллированной воды. Вычислите массовую долю получившегося раствора ортофосфорной кислоты

 Ответы: 1- V(Cl2)=6,72л, m(NaOH)=24г; 2-278,1 мл; 3-3,67%; 4-8,07%; 5-66,4мл; 6- 3г, 39,5%; 7-2,13г; 8-m(S)=0,48г, w(HBr)=1,5%; 9-KH2PO4=0,07моль; 10-кислая, 17%; 11-4,56%; 12-m(С)=6г, V(CO2)=11,2л; 13-w(KCl)=5,9%, w(HCl)=3%; 14-40%, 15-469мл; 16-11,2л, 25 г; 17-w(KCl)=42%, w(KClO3)=13,8%; 18-280мл; 19-33%, 20-3,08%, 55,3мл; 21-3,4г, 2,24л; 22-968,5мл; 23-233мл; 24-33%; 25-щелочная, 2,4%; 26- 0,19моль KHSO4; 27-9,1%, 65,3г; 28-11,2%; 29-18г KHS, 30-24,24%. 

С4                                                                                                                      

1. Смесь порошков железа и цинка реагирует с 153 мл  10%-ного раствора соляной кислоты  (ρ =1,05 г/мл).  На взаимодействие с такой же массой смеси требуется 40 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (ρ =1,10 г/мл). Определите массовую долю железа в смеси.

2.  Смесь порошков железа и алюминия реагирует с 806 мл  10%-ного раствора серной кислоты  (ρ =1,07 г/мл).  На взаимодействие такой же массы смеси с  избытком раствора гидроксида натрия  выделяется 14,78 л водорода. Определите массовую долю железа в смеси.

3. В 250 мл воды растворили 13,8 г натрия, затем добавили 50 г 59%-ного раствора ортофосфорной кислоты. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

4. При растворении 5,75 г натрия в воде  получили раствор  с массовой долей вещества 20%. К этому раствору  добавили 44, 5 г 15%-ного раствора хлорида  алюминия. При этом образовался тетрагидроксиалюминат натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.

5.  В 880 г 4%-ного раствора серной кислоты растворили 16 г. оксида серы (VI). К полученному раствору добавили 112 г. 10 %-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли, образовавшейся при этом.

6. При взаимодействии 0,9 г. бертолетовой соли с избытком соляной кислоты выделился хлор, который поглотили избытком горячего раствора гидроксида  натрия. При добавлении к получившемуся раствору избытка раствора нитрата серебра образовался  осадок хлорида серебра массой 4,78 г. Какова массовая доля хлората калия в образце бертолетовой соли.

7.  При растворении пероксида лития Li2O2 в теплой воде образуется гидроксид лития и выделяется газ. Раствором, полученным  при действии 2,3г пероксида лития на 62 г воды,, поглотив 2,24 л СО2. Вычислите массовую долю соли  в полученном растворе.

8. Фосфор, массой 9,3 г прореагировал с избытком хлора при нагревании. Полученный хлорид растворили в 700 г. 20% раствора КОН. Определите массовую долю веществ в полученном растворе.

9. После полного разложения 15,8 г. КMnO4 ,  содержащего 20% примесей, образовалась смесь твердых веществ. Какой максимальный объем хлора можно получить при действии на образующуюся смесь хлоридом калия?

10. При  взаимодействии 9 г. пиралюзита (минерала, содержащего оксид марганца (IV)) c избытком концентрированной соляной кислоты образовался газообразный хлор, который поглотили избытком горячего раствора КОН.При добавлении к полученному раствору избытка раствора нитрата серебра образовался осадок хлорида серебра массой 23,92 г.  Какова массовая доля оксида магранца(IV)  в пиралюзите?

11. К карбиду алюминия добавили 400мл воды. При этом выделился газ объемом 13,44 л. К полученной смеси прилили 160г 30%-го раствора гидроксида натрия.  Определите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

12. Оксид алюминия массой 10,2 г сплавили с карбонатом натрия массой 21,2 г. Весь сплав растворили в 250 мл хлороводородной кислоты ( плотностью 1,10 г/мл) с массовой долей 20%. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

С5                                                                                                                          ЕГЭ-2014 г.                                                                                                                                        

1. В результате реакции предельного одноатомного спирта с хлороводородом,  массой    18,25г получили органический продукт массой 46,25 г и воду. Запишите уравнение реакции в общем виде. Определите  молекулярную формулу исходного спирта.
2. При взаимодействии 23 г. предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделилось 5,6 л  газа. Запишите уравнение реакции в общем виде. Определите молекулярную формулу спирта.
3. На окисление предельного одноатомного спирта пошло 10 г оксида меди (II). В результате реакции получили альдегид массой 10,75 г. Запишите уравнение реакции в общем виде.  Определите молекулярную формулу спирта.
4. При взаимодействии 18,5 г предельной одноатомной карбоновой кислоты с избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5, 6 л  газа. Запишите уравнение реакции в общем виде.  Определите молекулярную формулу спирта.
5. В результате обработки 32,6 г соли амина избытком раствора гидроксида натрия образовался хлорид натрия и выделился газообразный предельный амин объемом  8,96 л. Запишите уравнение реакции в общем виде.  Определите молекулярную формулу.
6. Для полного гидрирования 2,4 г гомолога бензола потребовалось 1, 344 л водорода. Запишите уравнение реакции в общем виде.  Определите молекулярную формулу гомолога бензола.
7. При нагревании натриевой соли предельной одноосновной карбоновой  кислоты с гидроксидом натрия получили 2,65 г карбоната натрия и газообразное органическое вещество массой 0,4 г. Запишите уравнение реакции в общем виде.  Определите молекулярную формулу полученного газообразного вещества.
8. В результате обработки бромзамещенного алкана водным раствором щелочи количественно получен предельный одноатомный спирт массой 1,8 г и 3,57 г НBr. Запишите уравнение реакции в общем виде.  Определите молекулярную формулу полученного газообразного вещества.
9. В результате окисления предельного одноатомного спирта оксидом меди (II)  получено 22 г  альдегида, 32 г меди  и вода. Запишите уравнение реакции в общем виде.  Определите молекулярную формулу исходного спирта.

Решение задач на вывод формул органических соединений

Задача 7.1. Установите молекулярную формулу монохлоралкана, содержащего 38,38% хлора.

Решение: 

1. Общая формула алканов CnH2n+2, общая формула монохлоралканов CnH2n+1Cl
2. Cоставим выражение для расчета массовой доли хлора:

                М(Cl)                    35,5

ω( Сl) =-------------------=-------------=0,3838 , откуда n=4

              М(CnH2n+1Cl)     14n+36,5

Формула монохлоралкана С4Н9Сl

‌ ‌ Задача 7.2. Установите молекулярную формулу алкена и продукта взаимодействия его с 1 моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название исходного алкена и одного его изомера.

Решение:

1. Общая формула монобромлканов CnH2n+1Br. Молярная масса монобромлкана М= 12n+2n+1+80=14n+81
2. Зная относительную плотность вещества по воздуху, находим молярную массу: М=29∙4,24=123г/моль

Из выражения 14n+81=123 n=3

3. Формула бромалкана С3Н7Br, исходного алкана С3Н6 – пропен. Изомер – циклопропан.

       Задача 7.3. Установите молекулярную формулу алкена, гидратацией        которого получается спирт, пары которого в 2,07 раза тяжелее воздуха.

Решение:

1. Общая формула спиртов CnH2n+1ОН. Молярная масса спирта  М= 12n+2n+1+16+1=14n+18
2. Зная относительную плотность вещества по воздуху, находим молярную массу: М=29∙2,07=60г/моль

       14n+18=60 n=3

3. Формула алкена С3Н6 

Задача  7.4. Установите молекулярную формулу алкена, если одно и то же количество его, взаимодействуя с различными галогеноводородами, образует, соответственно, 5,23 г хлорпроизводного или 8,2 г бромпроизводного.

Решение:

1. Уравнения реакций:

    CnH2n + Н Сl = CnH2n+1Cl

    CnH2n + Н Br  = CnH2n+1Br

2. Так как количество вещества алкена одно и то же в обеих реакциях, то количества веществ галогеналканов равны:

     n(CnH2n+1Cl) = n(CnH2n+1Br)

3. Из выражения 5,23/14n+36,5=8,2/14n+81 n=3

Формула алкена С3Н6 

Задача  7.5. Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что 1,012 л (н.у.) его при взаимодействии с хлором образует 5,09 г дихлорпроизводного.

Решение:

1. Находим количество вещества алкена:

    n(CnH2n) = 1,012/22,4 = 0,045 моль

2. По уравнению реакции

     CnH2n +Сl2 = CnH2nCl2

n(CnH2nCl2)= n(CnH2n) =0,045 моль

3. М(CnH2nCl2)=m/n=5,09/0,045=113г/моль

12n +2n+71=113 n=3  

 Формула алкена С3Н6 

Задача 7.6. При взаимодействии 22 г предельной одноосновной карбоновой кислоты с избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты.

Решение:

1. Составим уравнение реакции и вычислим количество вещества газа:

CnH2n+1СООН+ NаНСО3 = CnH2n+1СООNа +Н2О + СО2

    n(CО2) =5,6/22,4=0,25 моль

По уравнению реакции n (CnH2n+1СООН)= n(CО2)=0,25 моль

2. Находим молярную массу кислоты:

     М(CnH2n+1СООН)=22/0,25=88г/моль

3. Из выражения 12n+2n+1+12+16+16+1=88 n=3

     Молекулярная формула кислоты C3H7СООН

Задача 7.7. Сложный эфир массой 30 г подвергли щелочному гидролизу. При этом получено 34 г натриевой соли предельной одноосновной кислоты и 16 г спирта. Установите формулу сложного эфира.

Решение:

1. Уравнение реакции гидролиза эфира в общем виде:

RCOOR1+NaOH = RCOONa +R1OH

Находим массу и количество вещества гидроксида натрия:

m(NaOH)=(34+16) – 30 = 20 г     n(NaOH)=20/40=0,5 моль

        2. Из уравнения реакции видно, что n(RCOOR1)= n(NaOH)=0,5 моль

            М(RCOOR1)=30/0,5=60г/моль

3. Определяем молярные массы радикалов:

М(R + R1) = 60 – 12 – 32 =16г/моль, следовательно, радикалами могут быть только атом Н и метил СН3.

Формула эфира НСООСН3

Задача 7. 8. При сгорании 9 г первичного амина выделилось 2,24 л азота (н.у.). Определите молекулярную формулу амина и назовите его.

Решение: 

1. Стехиометрическая схема реакции горения амина:

2RNH2 →N2  

2. Определяем количество вещества амина и его молярную массу:

     n(RNH2)=1/2n(N2)=2,24/22,4*2=0,05моль

     М(RNH2)=9/0,05=45г/моль

3. Находим молярную массу радикала:

М(R)+14+2=45   М(R)=29г/моль

Формула амина С2Н5NH2

Задача7.9. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, содержащего 57,69% углерода.

Решение:   

1. Общая формула предельного двухатомного спирта CnH2n(OH)2
2. ω(С)=12n/12n+2n+34=0,5769 n=5 C5H10(OH)2

Задача 7.10. При сгорании органического бескислородного соединения выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа, 3,6 г воды и 2 г фтороводорода. Установите молекулярную формулу органического соединения.

Решение:

1. n(CO2) =4,48/22,4=0,2моль

n(H2O) =3,6/18=0,2моль

n(HF) =2/20=0,1моль

2. n(C):n(H):n(F)=0,2:(0,1+0,2*2):0,1=2:5:1

C2H5F

Задачи для самостоятельного решения

1. При полном сгорании 3,9 г углеводорода образовалось 13,2 г углекислого газа и 2,7 г воды. Плотность паров вещества 3,482г/л. Выведите молекулярную формулу.
2. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана. Запишите структурные формулы и названия возможных изомеров.
3. При полном сгорании 4,4 г алкана образовалось 6,72 л углекислого газа.          Выведите молекулярную формулу алкана.
4. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, содержащего 30,77% кислорода.
5. Установите молекулярную формулу предельного двухатомного спирта, содержащего 11,54% водорода.
6. Установите молекулярную формулу предельной одноосновной карбоновой кислоты, содержащей 36,36% кислорода.
7. При сгорании органического бескислородного соединения выделилось 6,72 л (н.у.) углекислого газа, 5,4 г воды и 3,65 г хлороводорода. Установите молекулярную формулу органического соединения.
8. Масса неизвестного объема воздуха равна 0,123 г, а масса такого же объема газообразного алкана 0,246 г (при одинаковых условиях). Определите молекулярную формулу алкана.
9. Органическое вещество массой 1,875 г занимает объем 1 л (н.у.). При сжигании 4,2 г этого вещества образуется 13,2 г СО2 и 5,4 г воды. Определите молекулярную формулу вещества.
10.  Установите молекулярную формулу предельного третичного амина, содержащего 23,73% азота по массе.
11. Предельную одноосновную карбоновую кислоту массой 11 г растворили в воде. Для нейтрализации полученного раствора потребовалось 25 мл раствора гидроксида натрия, молярная концентрация которого 5 моль/л. Определите формулу кислоты.
12. Установите молекулярную формулу дибромалкана, содержащего 85,11% брома.
13. Установите молекулярную формулу алкена, если известно, что одно и то же количество его, взаимодействуя с галогенами, образует, соответственно, или 56,5 г дихлорпроизводного или 101 г дибромпроизводного.
14. При сгорании 9 г предельного вторичного амина выделилось 2,24 л азота и 8,96 л (н.у.) углекислого газа. Определите молекулярную формулу амина.
15. При взаимодействии 0,672 л алкена (н.у.) с хлором образуется 3,39 г его дихлорпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена, запишите его структурную формулу и название.
16. При полном сжигании вещества, не содержащего кислорода, образуется азот и вода. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 16. Объем необходимого на сжигание кислорода равен объему выделившегося азота. Определите молекулярную формулу соединения.
17. При взаимодействии 11,6 г предельного альдегида с избытком гидроксида меди (II) при нагревании образовался осадок массой 28,8 г. Выведите молекулярную формулу альдегида.
18. При взаимодействии одного и того же количества алкена с различными галогеноводородами образуется, соответственно, 7,85 г хлорпроизводного или 12,3 г бромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена.
19. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана.
20. При сгорании 9 г первичного амина выделилось 2,24 л азота (н.у.). Определите молекулярную формулу амина, приведите его название.
21. На полное сгорание 0,2 моль алкена израсходовано 26,88 л кислорода (н.у.). Установите название, молекулярную и структурную формулы алкена.
22. При взаимодействии 25,5 г предельной одноосновной кислоты с избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты.
23. Массовая доля кислорода в предельной одноосновной кислоте составляет 43,24 %. Определите молекулярную формулу этой кислоты.

Алгоритм решения задач на вывод формул

органических веществ по данным о продуктах сгорания

1. Обозначить формулу вещества с помощью индексов Х.У, Z  и т.д. по числу элементов в молекуле. Если продуктами горения являются СО2  и Н2О, то вещество может содержать 3 элемента ( СхНуОZ). Частный случай: продуктом горения кроме СО2 и Н2О является азот (N2)  для азотсодержащих веществ (Сх Ну Оz Nm)
2. Составить уравнение реакции горения без коэффициентов.
3. Найти количество вещества каждого из продуктов сгорания.
4. Рассчитать количество вещества атомов углерода и водорода.
5. Если не сказано, что сжигаемое вещество- углеводород, рассчитать массы углерода и водорода в продуктах сгорания. Найти массу кислорода в веществе по разности массы исходного вещества и m (C) + m (H), вычислить количество вещества атомов кислорода.
6. Соотношение индексов х:у:z равно соотношению количеств веществ n(C) : n(H) : n(O) приведенному к отношению целых чисел.
7. При необходимости по дополнительным данным в условии задачи привести полученную эмпирическую формулу к истинной.

Задача 1. При сжигании органического соединения массой 4.2 г получили оксид углерода (IV) массой 5,4 г. Относительная плотность этого соединения по воздуху 2,9. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

     Задача 2. При сжигании без остатка 4,3 углеводорода получили 13,2 г оксида углерода (IV).

Относительная плотность углеводорода по водороду равна 43. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

Задача 3. При сжигании 4,4 г углеводорода получили 13,2 оксида углерода (IV). Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,52. Определите молекулярную формулу этого вещества.

Задача 4. При сгорании органического вещества количеством вещества 0,03 моль образовались оксид углерода (IV) и вода количеством вещества по 0.06 моль каждое. Относительная плотность этого вещества по воздуху равна 1,5. выведите молекулярную формулу вещества.

Задача 5. При сгорании органического вещества количеством вещества 0.03 моль образовались оксид углерода (IV) и вода количеством вещества 0.15 моль каждое. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 51. Определите молекулярную формулу этого вещества.

Задача 6. При сжигании 0.46 г органического вещества было получено 0.88 г оксида углерода (IV) и 0.54 г воды. Плотность паров вещества по водороду равна 23. Определите его молекулярную формулу.

Задача7. При сгорании органического вещества массой 3,9 г, относительная плотность паров которого по воздуху равна 3.9 г, относительная плотность паров которого по воздуху равна 2, 69, образовался оксид углерода (IV) объёмом 6, 72 л (н.у.) и вода массой 2,7 г воды. Какова формула вещества?

Задача 8. При сжигании углеводорода образовалось 22,0 углекислого газа и 4,5 г воды. Определите молекулярную формулу углеводорода, зная, что он содержит 2 атома углерода.

Задача 9. При сгорании органического вещества массой 2,3 г образовались оксид углерода (IV)  массой 4,4 г и вода массой 2,7 г. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 1. 59. Определите его структурную формулу. Зная, что не реагирует с металлическим натрием.

Задача 10. При сжигании 1,8 г органического вещества образовалось 2, 016 л оксида углерода (IV)  (н.у.) и 2,16 г водяных паров. Напишите структурные формулы и названия всех возможных изомеров этого вещества, если известно. Что 1 л его паров при нормальных условиях имеет массу 2, 679 г.