Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА: А) Al2(SO4)3 (изб.) и NaOH; Б) KOH и метилоранж; В) HCl и NaHCO3; Г) HNO3 и KOH. ПРИЗНАК РЕАКЦИИ: 1) изменение окраски раствора; 2) растворение осадка; 3) видимых изменений нет; 4) выделение газа; 5) образование осадка.

Ответ: 5143 А) \(Al_{2}(SO_{4})_{3}\) (изб.) и \(NaOH\) — 5) образование осадка. Щёлочи не хватает, чтобы перевести гидроксид алюминия в комплекс, поэтому реакция останавливается на нерастворимом \(Al(OH)_{3}\) — выпадает белый осадок. \(Al_{2}(SO_{4})_{3} + 6NaOH = 2Al(OH)_{3}\downarrow + 3Na_{2}SO_{4}\) \(Al^{3+} + 3OH^{-} = Al(OH)_{3}\downarrow\) Б) \(KOH\) и метилоранж — 1) изменение окраски раствора. \(KOH\) — щёлочь, среда щелочная (\(pH > 7\)) за счёт ионов \(OH^{-}\). Метилоранж в такой среде меняет оранжевую окраску на жёлтую. \(KOH \rightarrow K^{+} + OH^{-}\) В) \(HCl\) и \(NaHCO_{3}\) — 4) выделение газа. Сильная кислота вытесняет из гидрокарбоната слабую угольную кислоту, которая сразу разлагается, — наблюдается «вскипание» раствора и выделение \(CO_{2}\). \(NaHCO_{3} + HCl = NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow\) \(HCO_{3}^{-} + H^{+} = H_{2}O + CO_{2}\uparrow\) Г) \(HNO_{3}\) и \(KOH\) — 3) видимых изменений нет. Это нейтрализация: оба исходных раствора бесцветны, продукт \(KNO_{3}\) хорошо растворим, газ не выделяется. Реакция идёт (выделяется теплота), но глазом её увидеть нельзя, поскольку без индикатора смена \(pH\) не заметна. \(HNO_{3} + KOH = KNO_{3} + H_{2}O\) \(H^{+} + OH^{-} = H_{2}O\) Запомни для линии 24: признак ищут глазами — осадок, его растворение, газ или цвет. Если после реакции всё остаётся бесцветным и растворимым (реакции нейтрализации сильной кислоты со щёлочью), выбирают «видимых изменений нет»; окраску даёт индикатор или ион переходного металла.

Установите соответствие между органическим веществом и способом его промышленного получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО: А) этилен; Б) метан; В) метанол. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ: 1) выделяют из природного газа; 2) получают при крекинге нефти; 3) получают в процессе ароматизации нефти; 4) получают из синтез-газа.

В этом задании нужно вспомнить, откуда каждое вещество берут в промышленности — не в лаборатории, а в крупнотоннажном производстве. А) Этилен — 2. Главный промышленный источник алкенов — переработка нефти. При крекинге (термическом и каталитическом) длинные углеводородные цепи разрываются, и наряду с предельными углеводородами образуются непредельные: например, \(C_{16}H_{34} \overset{t}{\rightarrow} C_{8}H_{18} + C_{8}H_{16}\). Из продуктов крекинга и пиролиза нефтяного сырья и выделяют этилен \(CH_{2}=CH_{2}\). Б) Метан — 1. Природный газ на 90–98 % состоит из метана, поэтому получать его химическим синтезом не нужно — достаточно выделить из природного газа (а также из попутного нефтяного газа). В) Метанол — 4. Метанол производят из синтез-газа — смеси \(CO\) и \(H_{2}\), которую получают конверсией метана. Реакция идёт под давлением на катализаторе: \(CO + 2H_{2} \overset{t, p, kat}{\rightarrow} CH_{3}OH\). Вариант 3 (ароматизация нефти) остаётся лишним: так получают арены — бензол, толуол и их гомологи. Ответ: 214.

К 115 г раствора с массовой долей нитрата калия 20 % добавили 58 мл воды и 27 г этой же соли. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ: ___ %.

Массовая доля соли — это отношение массы растворённой соли к массе всего раствора, поэтому отдельно считаем, сколько соли и сколько раствора получилось в конце. Схема происходящего: \(115\ г\ р\text{-}ра\ (20\%\ KNO_{3})\ \rightarrow\ [\ +58\ мл\ H_{2}O\ ]\ \rightarrow\ [\ +27\ г\ KNO_{3}\ ]\ \rightarrow\ 200\ г\ р\text{-}ра\ (\omega = ?)\) \(\begin{array}{ll} \text{соль:} & 23\ г\ +\ 0\ +\ 27\ г\ =\ 50\ г \\ \text{раствор:} & 115\ г\ +\ 58\ г\ +\ 27\ г\ =\ 200\ г \end{array}\) Соль в исходном растворе: \(m(KNO_{3}) = 115 \cdot 0{,}20 = 23\ г\). Вода добавляет только массу раствора: при плотности \(1\ г/мл\) \(58\ мл\) воды — это \(58\ г\), соли в ней нет. Добавленные \(27\ г\) той же соли увеличивают и массу соли, и массу раствора. Итоговые массы: \(m(KNO_{3}) = 23 + 27 = 50\ г\), \(m(р\text{-}ра) = 115 + 58 + 27 = 200\ г\). Тогда \(\omega(KNO_{3}) = \dfrac{50}{200} \cdot 100\% = 25\%\). Ответ: 25 %.

Какой объём (н. у.) кислорода необходимо затратить на окисление глюкозы, чтобы выделилось 700 кДж теплоты в соответствии с термохимическим уравнением реакции C6H12O6(тв.) + 6O2(г) = 6CO2(г) + 6H2O(г) + 2800 кДж? (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ: ___ л.

Ключ к задаче — пропорциональность выделившейся теплоты количеству вступившего в реакцию кислорода. Термохимическое уравнение: \(C_{6}H_{12}O_{6}(тв.) + 6O_{2}(г) = 6CO_{2}(г) + 6H_{2}O(г) + 2800\ кДж\) По уравнению на 6 моль \(O_{2}\) выделяется 2800 кДж теплоты, то есть соотношение \(n(O_{2}) : Q = 6\ моль : 2800\ кДж\). Составим пропорцию для 700 кДж: \(\frac{n(O_{2})}{6} = \frac{700}{2800}\), откуда \(n(O_{2}) = \frac{6 \cdot 700}{2800} = 1{,}5\ моль\) Найдём объём кислорода при н. у.: \(V(O_{2}) = n \cdot V_{m} = 1{,}5 \cdot 22{,}4 = 33{,}6\ л\) Ответ: 33,6.

Образец сульфида алюминия массой 500 г с содержанием примесей 10 % растворили в избытке гидроксида натрия. Определите массу сульфида натрия, который образовался при этом. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ: ___ г.

О примесях. Примеси — это посторонние вещества в образце, которые в реакцию не вступают. Поэтому сначала находят массу чистого вещества: если примесей 10 %, то на само \(Al_{2}S_{3}\) приходится 90 % массы образца. Масса чистого сульфида алюминия: \(m(Al_{2}S_{3}) = 500 \cdot 0{,}9 = 450\) г \(M(Al_{2}S_{3}) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 32 = 150\) г/моль \(n(Al_{2}S_{3}) = \frac{450}{150} = 3\) моль Уравнение реакции. Сульфид алюминия — соль амфотерного металла, в избытке щёлочи алюминий переходит в комплексный тетрагидроксоалюминат, а сера остаётся в виде сульфида натрия: \(Al_{2}S_{3} + 8NaOH = 2Na[Al(OH)_{4}] + 3Na_{2}S\) Соотношение по уравнению: \(n(Al_{2}S_{3}) : n(Na_{2}S) = 1 : 3\), значит сульфида натрия образуется втрое больше: \(n(Na_{2}S) = 3 \cdot 3 = 9\) моль Масса сульфида натрия: \(M(Na_{2}S) = 2 \cdot 23 + 32 = 78\) г/моль \(m(Na_{2}S) = 9 \cdot 78 = 702\) г Ответ: 702 г.