Задана следующая схема превращений веществ: ацетальдегид \(\xrightarrow{}\) X \(\xrightarrow{}\) этилен\(\xrightarrow{}\) Y \(\xrightarrow{}\) этанол. Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y. 1) этанол; 2) водород; 3) этин; 4) ацетон; 5) бромэтан. Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами (X, Y).

Разберите цепочку по звеньям: вещество X получают из ацетальдегида и из него же должен получаться этилен, а Y получают из этилена и из него — этанол. \(CH_{3}CHO + H_{2} \overset{Ni,\, t}{\rightarrow} CH_{3}CH_{2}OH\) — это X, этанол (1). \(CH_{3}CH_{2}OH \overset{H_{2}SO_{4},\, t > 140^\circ C}{\rightarrow} CH_{2}=CH_{2} + H_{2}O\) \(CH_{2}=CH_{2} + HBr \rightarrow CH_{3}CH_{2}Br\) — это Y, бромэтан (5). \(CH_{3}CH_{2}Br + NaOH \overset{H_{2}O}{\rightarrow} CH_{3}CH_{2}OH + NaBr\) Остальные варианты не подходят: \(CH_{3}CHO + H_{2} \rightarrow\) даёт спирт, а не этин или ацетон; сам водород не может быть промежуточным веществом цепочки, а из ацетона \(CH_{3}COCH_{3}\) этилен не получить — в нём три атома углерода. Ответ: 15

Установите соответствие между типами реакции и взаимодействующими веществами: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ТИПЫ РЕАКЦИИ: А) окислительно-восстановительная, экзотермическая; Б) обмена, гетерогенная; В) соединения, гомогенная. ВЕЩЕСТВА: 1) калий и вода; 2) гидроксид алюминия и соляная кислота; 3) оксид кальция и вода; 4) азот и кислород

А) окислительно-восстановительная, экзотермическая — 1) калий и вода \(2K + 2H_{2}O = 2KOH + H_{2}\uparrow\). Калий меняет степень окисления с \(0\) до \(+1\), водород воды — с \(+1\) до \(0\), значит реакция окислительно-восстановительная. Идёт бурно, с сильным разогревом и часто с воспламенением водорода — экзотермическая. Оба признака совпадают только здесь: в 3) тепло выделяется, но степени окисления не меняются, а в 4) окисление есть, но реакция эндотермическая. Б) обмена, гетерогенная — 2) гидроксид алюминия и соляная кислота \(Al(OH)_{3} + 3HCl = AlCl_{3} + 3H_{2}O\). Два сложных вещества обмениваются своими частями (\(Al^{3+}\) уходит к \(Cl^{-}\), \(H^{+}\) — к \(OH^{-}\)), степени окисления не меняются — это реакция обмена, не ОВР. \(Al(OH)_{3}\) — нерастворимый осадок, кислота — раствор, реагенты в разных фазах, поэтому реакция гетерогенная. В) соединения, гомогенная — 4) азот и кислород \(N_{2} + O_{2} \overset{t}{\rightarrow} 2NO\). Из двух веществ получается одно — реакция соединения. Азот и кислород — газы, система однофазная, значит реакция гомогенная. Вариант 3) \(CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}\) тоже реакция соединения, но твёрдый оксид с жидкой водой дают гетерогенную систему, поэтому он не подходит. Ответ: 124

Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые приводят к увеличению скорости обжига пирита. 1) увеличение давления; 2) применение ингибитора; 3) измельчение пирита; 4) повышение температуры; 5) увеличение концентрации кислорода. Запишите номера выбранных ответов.

Обжиг пирита — гетерогенная реакция между твёрдым сульфидом и газообразным кислородом: \(4FeS_{2} + 11O_{2} \overset{t}{\rightarrow} 2Fe_{2}O_{3} + 8SO_{2}\). Значит, на её скорость влияет всё, что увеличивает концентрацию кислорода, площадь соприкосновения реагентов или энергию частиц. Увеличение давления — подходит: среди реагентов есть газ \(O_{2}\), и сжатие смеси повышает его концентрацию, поэтому число столкновений молекул кислорода с поверхностью пирита растёт. Применение ингибитора — не подходит: ингибиторы по определению замедляют реакцию (ускоряют её катализаторы). Измельчение пирита — подходит: для гетерогенной реакции важна площадь поверхности твёрдого вещества, и у порошка она гораздо больше, чем у крупных кусков. Повышение температуры — подходит: по правилу Вант-Гоффа при нагревании на каждые \(10\) °С скорость возрастает в \(2\)–\(4\) раза, так как увеличивается доля частиц с энергией не меньше энергии активации. Увеличение концентрации кислорода — подходит: согласно закону действующих масс скорость прямо зависит от концентрации газообразного реагента, поэтому обжиг в обогащённом кислородом воздухе идёт быстрее. Ответ: 1345.

Установите соответствие между уравнением реакции и формулой вещества — восстановителя в данной реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ: А) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2; Б) H2S + 2Na = Na2S + H2; В) 4NH3 + 6NO = 5N2 + 6H2O ФОРМУЛА ВОССТАНОВИТЕЛЯ: 1) NO; 2) H2S; 3) NH3; 4) Na

Ответ: 443 Восстановитель — это частица, которая отдаёт электроны, то есть степень окисления входящего в неё элемента повышается. А) \(2NH_{3} + 2Na = 2NaNH_{2} + H_{2}\) — натрий из простого вещества переходит в состав соли: \(Na^{0} - 1e \rightarrow Na^{+1}\). Степень окисления растёт, значит восстановитель — \(Na\) (позиция 4). Принимает электроны здесь водород аммиака: \(H^{+1} + 1e \rightarrow H^{0}\). Б) \(H_{2}S + 2Na = Na_{2}S + H_{2}\) — картина та же: \(Na^{0} - 1e \rightarrow Na^{+1}\), поэтому восстановитель — \(Na\) (позиция 4). Сера сохраняет степень окисления \(-2\) и в реакции не меняется, а окислителем выступает водород сероводорода, выделяющийся в виде \(H_{2}\uparrow\). В) \(4NH_{3} + 6NO = 5N_{2} + 6H_{2}O\) — реакция идёт между двумя соединениями азота. В аммиаке \(N^{-3} - 3e \rightarrow N^{0}\), в оксиде азота(II) \(N^{+2} + 2e \rightarrow N^{0}\). Степень окисления повышается у азота аммиака, поэтому восстановитель — \(NH_{3}\) (позиция 3), а \(NO\) здесь окислитель. Полезное правило: металл в виде простого вещества всегда может быть только восстановителем, поэтому в уравнениях А и Б ответ определяется сразу по присутствию \(Na^{0}\).

Установите соответствие между веществом и продуктами электролиза его водного раствора, которые выделяются на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ВЕЩЕСТВО: А) иодоводород; Б) бромид меди(II); В) нитрат ртути(II) ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА: 1) водород и кислород; 2) металл и галоген; 3) водород и галоген; 4) металл и кислород

Во всех трёх случаях речь идёт о водных растворах веществ и об инертных (графитовых) электродах: сам электрод в реакции не участвует, поэтому на аноде окисляется либо анион соли, либо вода. А) Иодоводород \(HI\) — раствор сильной кислоты, на катоде разряжаются ионы \(H^{+}\), на аноде окисляется бескислородный анион \(I^{-}\): К(−): \(2H^{+} + 2e \rightarrow H_{2}\uparrow\) А(+): \(2I^{-} - 2e \rightarrow I_{2}\) \(2HI \overset{электролиз}{\rightarrow} H_{2}\uparrow + I_{2}\) Продукты — водород и галоген, значит А — 3. Б) Бромид меди(II) \(CuBr_{2}\) — медь стоит в ряду активности после водорода, поэтому на катоде восстанавливается металл; на аноде окисляется бескислородный анион \(Br^{-}\): К(−): \(Cu^{2+} + 2e \rightarrow Cu\) А(+): \(2Br^{-} - 2e \rightarrow Br_{2}\) \(CuBr_{2} \overset{электролиз}{\rightarrow} Cu + Br_{2}\) Продукты — металл и галоген, значит Б — 2. В) Нитрат ртути(II) \(Hg(NO_{3})_{2}\) — ртуть также расположена после водорода и выделяется на катоде в виде металла; нитрат-ион на аноде не окисляется, вместо него окисляется вода: К(−): \(Hg^{2+} + 2e \rightarrow Hg\) А(+): \(2H_{2}O - 4e \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) \(2Hg(NO_{3})_{2} + 2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} 2Hg + O_{2}\uparrow + 4HNO_{3}\) Продукты — металл и кислород, значит В — 4. Ответ: 324.