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 + HClO = HCl + … Определите окислитель и восстановитель. РЕШЕНИЕ: Определим степени окисления и установим, какой элемент будет понижать степень окисления, а какой – повышать. P 0 + H Cl +5 O 3 + …= HCl -1 + … В данном уравнении Сl +5 (окислитель) превращается в Сl -1, следовательно, P 0 (восстановитель) будет повышать свою степень окисления до P +5 Переход электронов: P 0 -5e- = P +5 6 Cl +5 +6e- = Cl -1 5 Уравнение имеет вид: 6P + 5HClO 3 + 9H 2 O = 5HCl + 6H 3 PO 4

Окислительно- восстановительные реакции С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение: Al + K 2 Cr 2 O 7 + … = … + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O РЕШЕНИЕ: Al 0 + K 2 Cr 2 +6 O 7 + … = … + Cr 2 +3 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O Al 0 повышает степень окисления до +3, Cr +6 понижает степень окисления до Cr +3. В качестве среды выступает серная кислота. Переход электронов: Al 0 - 3e- = Al +3 2 восстановитель 2Cr e- = 2Cr +3 1 окислитель Уравнение имеет вид: 2Al + K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

Окислительно- восстановительные реакции Примеры окислительно-восстановительных реак- ций в заданиях С1: a) SO 2 + K 2 Cr 2 O 7 + … = K 2 SO 4 + … + H 2 O б) KNO 2 + K 2 Cr 2 O 7 + …= KNO 3 + Cr(NO 3 ) 3 + H 2 O в) KIO 3 + … + H 2 SO 4 = I 2 + K 2 SO 4 + H 2 O

Составление возможных уравнений реакций С2. Даны водные растворы: сульфида натрия, сероводорода, хлорида алюминия и хлора. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: Na 2 S + H 2 S = 2NaHS H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = 8HCl + H 2 SO 4 Na 2 S + Cl 2 = 2NaCl + S 2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 6NaCl + 3H 2 S

Составление возможных уравнений реакций С2. Даны водные растворы: гексагидроксоалюмината калия K 3 [Al(OH) 6 ], хлорида алюминия, сероводорода и гидроксида рубидия. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: K 3 [Al(OH) 6 ] + 3H 2 S = 3K 2 S + 2Al(OH) 3 + 6H 2 O H 2 S + 2RbOH = Rb 2 S + 2H 2 O или Н 2 S + RbOH = RbHS + H 2 O AlCl 3 + 3RbOH = 3RbCl + Al(OH) 3 или AlCl 3 + 4RbOH = 3RbCl + Rb[Al(OH) 4 ] 2AlCl 3 + 3H 2 S = Al 2 S 3 + 6HCl Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Составление возможных уравнений реакций С2. Даны водные растворы: гексагидроксохромата натрия Na 3 [Cr(OH) 6 ], хлорида железа (III), сернистого газа и перекиси водорода. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: SO 2 + H 2 O 2 = H 2 SO 4 2FeCl 3 + SO 2 + 2H 2 O = 2FeCl 2 + H 2 SO 4 + 2HCl 2Na 3 [Cr(OH) 6 ] +3H 2 O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2NaOH + 8H 2 O Na 3 [Cr(OH) 6 ] + FeCl 3 = Fe(OH) 3 + Cr(OH) 3 + 3NaCl

Составление возможных уравнений реакций C2. Даны водные растворы: гексагидроксоалюмината калия K 3 [Al(OH) 6 ], хлорида хрома (III), карбоната калия и угольной кислоты. Напишите уравнения четырёх возможных реакций между этими веществами. РЕШЕНИЕ: K 2 CO 3 + H 2 CO 3 = 2KHCO 3 2CrCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Cr(OH) 3 + 3CO 2 + 6KCl K 3 [Al(OH) 6 ] + CrCl 3 = Cr(OH) 3 + Al(OH) 3 + 3KCl 2K 3 [Al(OH) 6 ] + 3H 2 CO 3 = 3K 2 CO 3 + 2Al(OH) 3 + 6H 2 O

Взаимосвязь органических веществ C3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: H 2 SO 4 (конц.),t Br 2 H 2 O, Hg 2+ H 2, кат. Пропанол-1 Х 1 Х 2 пропин Х 3 Х 4 РЕШЕНИЕ: CH 3 –CH 2 –CH 2 –OH CH 3 –CH=CH 2 + H 2 O CH 3 –CH=CH 2 + Br 2 CH 3 –CHBr–CH 2 Br CH 3 –CHBr–CH 2 Br + 2KOH 2KBr + 2H 2 O + CH 3 –C CH CH 3 –C CH + HOH CH 3 –CO–CH 3 CH 3 –CO–CH 3 + H 2 CH 3 –CHOH–CH 3

Взаимосвязь органических веществ C3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: KOH (спирт.), t t, C акт CH 3 Cl, AlCl 3 KMnO 4, H 2 SO 4 С 2 Н 4 С 2 H 4 Cl 2 Х 1 C 6 H 6 Х 2 C 6 H 5 COOH РЕШЕНИЕ: C 2 H 4 + Cl 2 C 2 H 4 Cl 2 C 2 H 4 Cl 2 + 2KOH 2KCl + 2H 2 O + C 2 H 2 3C 2 H 2 C 6 H 6 C 6 H 6 + CH 3 Cl C 6 H 5 CH 3 + HCl 5C 6 H 5 CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 5C 6 H 5 COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO H 2 O

Взаимосвязь органических веществ C3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: H 2 O, Hg 2+ KMnO 4, H 2 SO 4 Cl 2, P изб. NH 3 C 2 H 2 Х 1 CH 3 COOH Х 2 Х 3 N 2 РЕШЕНИЕ: С 2 H 2 + HOH CH 3 COH 5CH 3 COH + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 5CH 3 COOH + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O CH 3 COOH + Cl 2 CH 2 ClCOOH + HCl CH 2 ClCOOH + 2NH 3 CH 2 NH 2 COOH + NH 4 Cl CH 2 NH 2 COOH + HNO 2 N 2 + CH 2 OH–COOH + H 2 O

Взаимосвязь органических веществ C3. Примеры заданий: 2HCl, t изб. NaOH спирт., t t, C акт. Cl 2, AlCl 3 изб. NaOH, t Этиленгликоль Х 1 Х 2 С 6 Н 6 Х 3 Х 4 Na t, kat, (-4H 2 ) AlCl 3, CH 3 Cl KMnO 4, H 2 SO 4 NaOH 1-бромпропан Х 1 Х 2 Х 3 С 6 Н 5 СООН Х 4

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: 2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 m(KClO 3 ) =215 0,95 = 204,24 г; n(KClO 3 ) = 1,667 моль По уравнению реакции рассчитаем количество вещества кислорода. n(O 2 ) = 2,5 моль S + O 2 = SO 2 По уравнению реакции n(S) = n(SO 2 ) = n(O 2 ) = 2,5 моль m(S) = 2,5 моль 32 г/моль = 8 г V(SO 2 ) = 2,5 моль 22,4 л/моль = 56 л ОТВЕТ: 56 л SO 2 ; 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 + H 2 O 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) = ,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 СO 2 – 1 мольn (C)= 0, 1 моль 2,24 л СO 2 – х моль 2) 36,5 г HCl – 35,5 г Сlz(Cl) = 3,55 г Cl;n(Cl)=0,1 моль 3,65 г HCl – z г Cl 3) 36,5 г НСl – 1 г Hу(H)= 0,1 г;n(H) = 0,1 моль 3,65 г HCl – у г H 18 г H 2 O – 2 г Hу 1 =0,2 г; n 1 (H)= 0,2 моль 1,8 г Н 2 O – у 1 г H Общее количество вещества водорода составляет 0,3 моль. х :у :z = 0,1: 0,3: 0,1. Формула СH 3 Cl.

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.