Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить растворы этих веществ. ВЕЩЕСТВА: А) хлорид цинка и хлорид магния; Б) сульфат натрия и хлорид натрия; В) карбонат калия и силикат калия; Г) серная кислота и азотная кислота. РЕАКТИВ: 1) гидроксид натрия; 2) соляная кислота; 3) нитрат бария; 4) фенолфталеин; 5) нитрат магния.

А) хлорид цинка и хлорид магния — 1) гидроксид натрия. Признак различия: поведение осадка гидроксида в избытке щёлочи. \(Zn(OH)_{2}\) амфотерен и растворяется, \(Mg(OH)_{2}\) — нет, поэтому в пробирке с \(ZnCl_{2}\) осадок сначала появляется, а затем исчезает, а в пробирке с \(MgCl_{2}\) белый осадок остаётся. \(ZnCl_{2} + 2NaOH = Zn(OH)_{2}\downarrow + 2NaCl\) \(Zn(OH)_{2} + 2NaOH = Na_{2}[Zn(OH)_{4}]\) \(MgCl_{2} + 2NaOH = Mg(OH)_{2}\downarrow + 2NaCl\) Б) сульфат натрия и хлорид натрия — 3) нитрат бария. Признак различия: наличие сульфат-иона. Ион \(Ba^{2+}\) даёт с \(SO_{4}^{2-}\) белый осадок \(BaSO_{4}\), нерастворимый даже в кислотах, а с \(Cl^{-}\) осадок не образуется. \(Na_{2}SO_{4} + Ba(NO_{3})_{2} = BaSO_{4}\downarrow + 2NaNO_{3}\) \(NaCl + Ba(NO_{3})_{2} \cancel{=}\) В) карбонат калия и силикат калия — 2) соляная кислота. Признак различия: агрегатное состояние продукта. Слабая угольная кислота неустойчива и разлагается — виден газ без запаха, а кремниевая кислота нерастворима и выпадает студенистым осадком. \(K_{2}CO_{3} + 2HCl = 2KCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow\) \(K_{2}SiO_{3} + 2HCl = 2KCl + H_{2}SiO_{3}\downarrow\) Г) серная кислота и азотная кислота — 3) нитрат бария. Признак различия: анион кислоты. Обе кислоты сильные, поэтому индикатор бесполезен, но только серная даёт с солью бария белый осадок сульфата. \(H_{2}SO_{4} + Ba(NO_{3})_{2} = BaSO_{4}\downarrow + 2HNO_{3}\) \(HNO_{3} + Ba(NO_{3})_{2} \cancel{=}\) Ответ: 1323

Установите соответствие между названием высокомолекулярного вещества и формулой соответствующего ему мономера. НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА: А) полистирол; Б) целлюлоза; В) изопреновый каучук. ФОРМУЛА МОНОМЕРА: 1) C6H12O6; 2) CH2=C(CH3)-CH=CH2; 3) C6H5-CH=CH2; 4) C3H7NO2.

Полимер получают из мономера, поэтому нужно узнать «строительный кирпичик» каждого вещества по его названию и составу. А) Полистирол — продукт полимеризации стирола (винилбензола). Стирол — это бензольное кольцо с винильной группой: \(C_{6}H_{5}-CH=CH_{2}\). За счёт разрыва двойной связи молекулы соединяются в цепь: \(nCH_{2}=CH(C_{6}H_{5}) \rightarrow (-CH_{2}-CH(C_{6}H_{5})-)_{n}\). Значит, А — 3. Б) Целлюлоза — природный полисахарид \((C_{6}H_{10}O_{5})_{n}\). Её образует поликонденсация остатков β-глюкозы, формула которой \(C_{6}H_{12}O_{6}\) (при соединении звеньев отщепляется вода, поэтому в звене на \(H_{2}O\) меньше). Значит, Б — 1. В) Изопреновый каучук — полимер изопрена (2-метилбутадиена-1,3): \(CH_{2}=C(CH_{3})-CH=CH_{2}\). При полимеризации диена двойная связь остаётся в середине звена, что и придаёт каучуку эластичность. Значит, В — 2. Формула \(C_{3}H_{7}NO_{2}\) отвечает аминокислоте (аланину) — мономеру белков, а не перечисленных веществ, поэтому она остаётся лишней. Ответ: 312.

Сколько граммов 18%-ного раствора нитрата натрия надо добавить к 110 г 8%-ного раствора этой же соли, чтобы получить 12%-ный раствор? (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в граммах (г).

Схема смешивания растворов \(NaNO_{3}\): \([110\ \text{г},\ 8\%] \; + \; [m\ \text{г},\ 18\%] \;\rightarrow\; [(110+m)\ \text{г},\ 12\%]\) При смешивании складываются и массы растворов, и массы растворённой соли, поэтому запиши массу \(NaNO_{3}\) в каждом растворе. В исходном растворе: \(m_{1}(NaNO_{3}) = 110 \cdot 0{,}08 = 8{,}8\) г В добавляемом растворе: \(m_{2}(NaNO_{3}) = 0{,}18m\) В конечном растворе: \(m_{3}(NaNO_{3}) = 0{,}12 \cdot (110 + m)\) Уравнение по массе соли: \(8{,}8 + 0{,}18m = 0{,}12(110 + m)\) \(8{,}8 + 0{,}18m = 13{,}2 + 0{,}12m\) \(0{,}06m = 4{,}4\) \(m = \dfrac{4{,}4}{0{,}06} \approx 73{,}3\) г Ответ: 73,3 г

При образовании аммиака согласно термохимическому уравнению реакции N2(г) + 3H2(г) = 2NH3(г) + 92 кДж выделилось 230 кДж теплоты. Определите объём (н.у.) вступившего в реакцию водорода. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в литрах (л).

По термохимическому уравнению \(N_{2} + 3H_{2} = 2NH_{3} + 92\) кДж видно, что при расходовании 3 моль водорода выделяется 92 кДж теплоты, то есть \(n(H_{2}) : Q = 3 : 92\). Составим пропорцию: если при 92 кДж расходуется 3 моль \(H_{2}\), то при 230 кДж расходуется \(x\) моль: \(x = \frac{3 \cdot 230}{92} = 7{,}5\) моль. Найдём объём водорода при н.у.: \(V(H_{2}) = n \cdot V_{m} = 7{,}5 \cdot 22{,}4 = 168\) л. Ответ: 168

В результате нитрования 468 г бензола было получено 676,5 г нитробензола. Определите выход продукта реакции в процентах от теоретически возможного. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в процентах (%).

Выход продукта — это отношение практически полученной массы вещества к той массе, которую можно было бы получить по уравнению реакции, если бы она прошла полностью и без потерь. Массу, посчитанную по уравнению, называют теоретической, а реально полученную в опыте — практической. Выход находят по формуле \(\eta = \dfrac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100\%\) и он всегда не больше 100 %. Нитрование бензола: \(C_{6}H_{6} + HNO_{3} \overset{H_{2}SO_{4}}{\rightarrow} C_{6}H_{5}NO_{2} + H_{2}O\) По уравнению бензол и нитробензол относятся как \(1 : 1\), то есть \(n(C_{6}H_{5}NO_{2}) = n(C_{6}H_{6})\). Количество вещества бензола: \(M(C_{6}H_{6}) = 78\) г/моль, \(n(C_{6}H_{6}) = \dfrac{468}{78} = 6\) моль. Значит, теоретически должно образоваться 6 моль нитробензола: \(M(C_{6}H_{5}NO_{2}) = 123\) г/моль, \(m_{теор} = 6 \cdot 123 = 738\) г. Выход продукта: \(\eta = \dfrac{676{,}5}{738} \cdot 100\% \approx 91{,}7\% \approx 92\%\). Ответ: 92 %.