Установите соответствие между схемой реакции и веществом X, принимающим в ней участие: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. СХЕМА РЕАКЦИИ: А) X + CuO \(\xrightarrow{}\) ацетальдегид; Б) X + CuO \(\xrightarrow{}\) ацетон; В) X + HBr \(\xrightarrow{}\) 1,2-дибромэтан; Г) X + KHCO3 \(\xrightarrow{}\) ацетат калия. ВЕЩЕСТВО X: 1) CH2(OH)-CH2(OH); 2) CH3COOH; 3) CH3OH; 4) CH3CH2OH; 5) CH3-CH2-CH2OH; 6) CH3-CH(OH)-CH3.

А) Ацетальдегид получается окислением первичного спирта — этанола: \(CH_{3}CH_{2}OH + CuO \overset{t}{\rightarrow} CH_{3}CHO + Cu + H_{2}O\) — X = 4 Б) Кетон (ацетон) даёт только вторичный спирт — пропанол-2: \(CH_{3}-CH(OH)-CH_{3} + CuO \overset{t}{\rightarrow} CH_{3}-CO-CH_{3} + Cu + H_{2}O\) — X = 6 В) Два атома брома у соседних атомов углерода получаются замещением двух гидроксогрупп этиленгликоля: \(CH_{2}(OH)-CH_{2}(OH) + 2HBr \rightarrow CH_{2}Br-CH_{2}Br + 2H_{2}O\) — X = 1 Г) Соль слабой кислоты вытесняется более сильной уксусной кислотой из гидрокарбоната: \(CH_{3}COOH + KHCO_{3} \rightarrow CH_{3}COOK + H_{2}O + CO_{2}\uparrow\) — X = 2 Обрати внимание на остальные спирты: метанол и пропанол-1 тоже окисляются оксидом меди(II), но дают другие альдегиды: \(CH_{3}OH + CuO \overset{t}{\rightarrow} HCHO + Cu + H_{2}O\), \(CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH + CuO \overset{t}{\rightarrow} CH_{3}CH_{2}CHO + Cu + H_{2}O\). Кетон из них не образуется: \(CH_{3}CH_{2}CH_{2}OH + CuO \: \cancel{=} \: CH_{3}-CO-CH_{3}\). Ответ: 4612

Задана следующая схема превращений веществ: уксусная кислота \(\xrightarrow{}\) X \(\xrightarrow{}\) метан \(\xrightarrow{}\) Y Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y. 1) этаналь 2) ацетат натрия 3) ацетилен 4) этанол 5) ацетат кальция

Метан из производного уксусной кислоты получают декарбоксилированием (реакция Дюма) — для неё нужна натриевая соль и твёрдая щёлочь, поэтому X — ацетат натрия: \(CH_{3}COOH + NaOH \rightarrow CH_{3}COONa + H_{2}O\) \(CH_{3}COONa + NaOH \overset{t,\ CaO}{\rightarrow} CH_{4}\uparrow + Na_{2}CO_{3}\) Ацетат кальция не подходит: при прокаливании он даёт ацетон, а не метан: \(\left(CH_{3}COO\right)_{2}Ca \overset{t}{\rightarrow} CH_{3}COCH_{3} + CaCO_{3}\) Из метана в один переход получают ацетилен (пиролиз с быстрым охлаждением), поэтому Y — ацетилен: \(2CH_{4} \overset{1500^{\circ}C}{\rightarrow} C_{2}H_{2} + 3H_{2}\uparrow\) Этаналь, этанол и ацетилен из уксусной кислоты одной стадией не получаются, а метан из ацетилена — тем более, поэтому остальные варианты отпадают. Ответ: 23

Установите соответствие между схемой реакции и типами реакции, протекающей между этими веществами: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. СХЕМА РЕАКЦИИ: А) C6H6 + CH3Br \(\xrightarrow{}\) C6H5CH3 + HBr; Б) C3H6 + Cl2 \(\xrightarrow{}\) C3H6Cl2; В) C3H6 + HBr \(\xrightarrow{}\) C3H7Br ТИПЫ РЕАКЦИИ: 1) экзотермическая, нейтрализации; 2) замещения, радикальная; 3) замещения, каталитическая; 4) присоединения, ионная

Разберём каждую схему: сначала уравнение, затем признаки реакции. А) \(C_{6}H_{6} + CH_{3}Br \overset{AlBr_{3}}{\rightarrow} C_{6}H_{5}CH_{3} + HBr\) — алкилирование бензола (реакция Фриделя—Крафтса): атом водорода в кольце обменивается на группу \(CH_{3}\), поэтому по числу и составу реагентов и продуктов это замещение (из двух веществ получаются два). Идёт только в присутствии кислоты Льюиса \(AlBr_{3}\), которая поляризует связь \(C-Br\) и создаёт электрофил, — значит реакция каталитическая, а из-за твёрдого катализатора в жидкой смеси система гетерогенная. Реакция экзотермическая; окислителя и восстановителя нет, степени окисления \(H\) \((+1)\) и \(Br\) \((-1)\) не меняются, к ОВР её не относят. Вариант «замещения, радикальная» не годится: радикальное замещение требует света или высокой температуры и не затрагивает ароматическое кольцо. Ответ — 3. Б) \(CH_{2}=CH-CH_{3} + Cl_{2} \rightarrow CH_{2}Cl-CHCl-CH_{3}\) (1,2-дихлорпропан) — двойная связь разрывается, оба атома хлора входят в молекулу, побочных продуктов нет: из двух веществ образуется одно, то есть присоединение. В растворе при обычной температуре молекула \(Cl_{2}\) поляризуется алкеном и присоединяется по ионному (электрофильному) механизму, система гомогенная, реакция экзотермическая и является ОВР: хлор восстанавливается \((0 \rightarrow -1)\), а углерод при двойной связи окисляется. Цифра 2 не подходит — замещения нет, \(HCl\) не выделяется (это было бы при высокой температуре). Ответ — 4. В) \(CH_{2}=CH-CH_{3} + HBr \rightarrow CH_{3}-CHBr-CH_{3}\) (2-бромпропан, по правилу Марковникова) — снова из двух веществ одно, присоединение по двойной связи. Механизм ионный: сначала протон даёт более устойчивый вторичный карбокатион, затем к нему присоединяется \(Br^{-}\). Смесь гомогенная, реакция экзотермическая, не ОВР — степени окисления \(H\) и \(Br\) сохраняются \((+1\) и \(-1)\). Ответ — 4. Позиция 1 («экзотермическая, нейтрализации») не используется: нейтрализация — это взаимодействие кислоты со основанием, среди данных схем такой нет. Ответ: 344

Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые увеличивают скорость химической реакции, протекающей по схеме: Cr(тв.) + 2H+(р-р) = Cr2+(р-р) + H2(г.). 1) увеличение степени измельчения хрома 2) увеличение концентрации кислоты 3) нагревание реакционной смеси 4) пропускание водорода через реакционную смесь 5) добавление индикатора в реакционную смесь. Запишите номера выбранных ответов.

Скорость гетерогенной реакции металла с раствором кислоты зависит от площади соприкосновения реагентов, концентрации кислоты и температуры. Хром — твёрдое вещество, поэтому реакция \(Cr + 2H^{+} = Cr^{2+} + H_{2}\uparrow\) идёт только на поверхности металла. При измельчении хрома площадь этой поверхности растёт, значит, растёт и число столкновений частиц кислоты с металлом — скорость увеличивается (воздействие 1). Увеличение концентрации кислоты означает больше ионов \(H^{+}\) в единице объёма, а скорость реакции прямо зависит от концентрации реагирующих частиц в растворе — столкновений становится чаще, скорость растёт (воздействие 2). При нагревании увеличивается доля активных частиц, энергия которых не меньше энергии активации; по правилу Вант-Гоффа при повышении температуры на каждые 10 °C скорость возрастает в 2–4 раза (воздействие 3). Водород здесь — продукт реакции, а не реагент, и он газообразный, поэтому его пропускание через смесь скорость прямой реакции не увеличивает. Индикатор же не участвует в реакции и не является катализатором: он только меняет окраску раствора в зависимости от среды, на скорость не влияет. Ответ: 123

Установите соответствие между изменением степени окисления элемента и уравнением реакции, в которой это изменение происходит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ: А) Fe\(^{+2}\)\(\xrightarrow{}\) Fe\(^{+3}\); Б) Mn\(^{+7}\) \(\xrightarrow{}\) Mn\(^{+4}\); В) Mn\(^{+4}\)\(\xrightarrow{}\) Mn\(^{+2}\) УРАВНЕНИЕ РЕАКЦИИ: 1) FeCl2 + Na2S = FeS + 2NaCl; 2) MnO2 + 4HCl = Cl2 + MnCl2 + 2H2O; 3) 5FeCl2 + KMnO4 + 8HCl = 5FeCl3 + KCl + MnCl2 + 4H2O; 4) 2KMnO4 + S = K2SO4 + 2MnO2

Определите степень окисления нужного элемента в реагенте и в продукте каждого уравнения. А) \(Fe^{+2} \rightarrow Fe^{+3}\) — 3. В реакции \(5FeCl_{2} + KMnO_{4} + 8HCl = 5FeCl_{3} + KCl + MnCl_{2} + 4H_{2}O\) железо переходит из \(FeCl_{2}\) в \(FeCl_{3}\), то есть окисляется с \(+2\) до \(+3\) (восстановителем здесь выступает железо, окислителем — перманганат). Б) \(Mn^{+7} \rightarrow Mn^{+4}\) — 4. В реакции \(2KMnO_{4} + S = K_{2}SO_{4} + 2MnO_{2}\) марганец из \(KMnO_{4}\) (степень окисления \(+7\)) переходит в \(MnO_{2}\), где его степень окисления \(+4\); сера при этом окисляется от \(0\) до \(+6\). В) \(Mn^{+4} \rightarrow Mn^{+2}\) — 2. В реакции \(MnO_{2} + 4HCl = Cl_{2}\uparrow + MnCl_{2} + 2H_{2}O\) марганец из \(MnO_{2}\) (\(+4\)) восстанавливается до \(MnCl_{2}\) (\(+2\)), а хлор окисляется от \(-1\) до \(0\). Уравнение 1 \(FeCl_{2} + Na_{2}S = FeS\downarrow + 2NaCl\) — реакция ионного обмена, степени окисления элементов не меняются, поэтому оно не подходит ни к одной позиции. Ответ: 342.