Установите соответствие между органическим веществом и его природным источником или способом промышленного получения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО: А) бензол Б) этилен В) метан. ПРИРОДНЫЙ ИСТОЧНИК ИЛИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ: 1) является основным компонентом природного газа 2) в значительных количествах образуется при крекинге нефти 3) получают тримеризацией ацетилена 4) получают из синтез-газа

Разберём каждое вещество по тому, откуда его действительно берут. А) Бензол — 3. Один из промышленных способов получения бензола — тримеризация ацетилена: три молекулы \(C_{2}H_{2}\) при нагревании над активированным углём замыкаются в ароматическое кольцо: \(3C_{2}H_{2} \overset{t, C_{акт}}{\rightarrow} C_{6}H_{6}\). Обрати внимание, что состав сходится: \(3 \cdot C_{2}H_{2} = C_{6}H_{6}\). Б) Этилен — 2. При крекинге нефти длинные углеводородные цепи разрываются при высокой температуре, и наряду с бензиновыми фракциями образуются газообразные алкены, прежде всего этилен \(C_{2}H_{4}\) и пропилен: например, \(C_{4}H_{10} \overset{t}{\rightarrow} C_{2}H_{6} + C_{2}H_{4}\). Крекинг-газы — главный промышленный источник этилена. В) Метан — 1. Природный газ на 90–98 % состоит из метана \(CH_{4}\), поэтому именно он является его основным компонентом и природным источником. Позиция 4 (получение из синтез-газа, \(CO + H_{2}\)) остаётся лишней: так получают метанол и другие продукты, но ни одно из перечисленных веществ по этому признаку не подходит. Ответ: 321.

Смешали два раствора: один массой 130 г с массовой долей соли 6%, другой массой 70 г с массовой долей этой же соли 2%. Вычислите массовую долю соли в образовавшемся растворе. (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в %.

Массовая доля соли — это отношение массы растворённой соли к массе всего раствора. Соль в новом растворе — это сумма соли из обоих исходных растворов, а масса раствора — сумма их масс. Схема смешивания: раствор 1: \(m = 130\) г, \(\omega = 6\%\) \(\rightarrow\) соли \(7{,}8\) г раствор 2: \(m = 70\) г, \(\omega = 2\%\) \(\rightarrow\) соли \(1{,}4\) г \(130\,\text{г} + 70\,\text{г} \rightarrow\) новый раствор: \(m = 200\) г, соли \(9{,}2\) г, \(\omega = ?\) Находим массу соли в каждом растворе: \(m_{1}(\text{соли}) = 130 \cdot 0{,}06 = 7{,}8\) г \(m_{2}(\text{соли}) = 70 \cdot 0{,}02 = 1{,}4\) г Складываем массы соли и массы растворов: \(m(\text{соли}) = 7{,}8 + 1{,}4 = 9{,}2\) г \(m(\text{р-ра}) = 130 + 70 = 200\) г Вычисляем массовую долю соли в полученном растворе: \(\omega = \dfrac{9{,}2}{200} \cdot 100\% = 4{,}6\%\) Ответ: 4,6

Определите количество теплоты, которое выделяется при сгорании 44,8 л этена (н. у.) в соответствии с термохимическим уравнением реакции: C2H4(г.) + 3O2(г.) = 2CO2(г.) + 2H2O(г.) + 1400 кДж. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в кДж.

Найдём количество вещества этена, зная его объём при нормальных условиях: \(n(C_{2}H_{4}) = \dfrac{V}{V_{m}} = \dfrac{44{,}8}{22{,}4} = 2\) моль. По термохимическому уравнению \(C_{2}H_{4(г.)} + 3O_{2(г.)} = 2CO_{2(г.)} + 2H_{2}O_{(г.)} + 1400\) кДж при сгорании 1 моль этена выделяется 1400 кДж теплоты, то есть \(n(C_{2}H_{4}) : Q = 1 : 1400\). Составим пропорцию: если 1 моль — 1400 кДж, то 2 моль — \(Q\) кДж, откуда \(Q = \dfrac{2 \cdot 1400}{1} = 2800\) кДж. Ответ: 2800.

На взаимодействие с навеской технического сульфида натрия массой 130 г требуется соляная кислота, содержащая 102,2 г хлороводорода. Вычислите массовую долю (%) нерастворимых в кислоте примесей в указанном образце. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в %.

Что такое примеси. Технический образец — это не чистое вещество: кроме основного компонента (здесь \(Na_{2}S\)) в нём есть посторонние вещества. В этой задаче примеси нерастворимы в кислоте, то есть с \(HCl\) они не реагируют, и вся кислота расходуется только на сульфид натрия. Уравнение реакции: \(Na_{2}S + 2HCl = 2NaCl + H_{2}S\uparrow\) По уравнению \(n(Na_{2}S) : n(HCl) = 1 : 2\). Расчёт. Находим количество вещества хлороводорода: \(n(HCl) = \frac{102{,}2}{36{,}5} = 2{,}8\) моль. Тогда \(n(Na_{2}S) = \frac{2{,}8}{2} = 1{,}4\) моль, а его масса \(m(Na_{2}S) = 1{,}4 \cdot 78 = 109{,}2\) г. Масса примесей: \(130 - 109{,}2 = 20{,}8\) г. Массовая доля примесей: \(w = \frac{20{,}8}{130} \cdot 100\% = 16\%\). Ответ: 16%.

Для выполнения задания 29 используйте следующий перечень веществ: пероксид водорода, гидроксид железа(II), серная кислота, перманганат калия, дигидрофосфат магния, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите вещество-окислитель и вещество-восстановитель, реакция между которыми в соответствующей среде протекает с образованием раствора только одной соли. В качестве среды для протекания реакции используйте воду или третье вещество из приведённых в перечне. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс (запишите уравнения процессов окисления и восстановления), укажите окислитель и восстановитель.

\(2Fe(OH)_{2} + H_{2}O_{2} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 6H_{2}O\) \(2\ |\ Fe^{+2} - 1e^{-} \rightarrow Fe^{+3}\) \(1\ |\ 2O^{-1} + 2e^{-} \rightarrow 2O^{-2}\) Окислитель — \(H_{2}O_{2}\) \((O^{-1})\) Восстановитель — \(Fe(OH)_{2}\) \((Fe^{+2})\). Подробный разбор Из перечня нужна пара «окислитель — восстановитель», которая в кислой среде даёт раствор только одной соли. Восстановителем берём \(Fe(OH)_{2}\): железо в степени окисления \(+2\) легко переходит в \(+3\). Окислителем берём \(H_{2}O_{2}\): кислород в степени окисления \(-1\) принимает электроны и переходит в \(-2\), то есть пероксид восстанавливается до воды и никаких лишних продуктов не оставляет. Средой служит третье вещество из перечня — \(H_{2}SO_{4}\); в её избытке образуется единственная соль \(Fe_{2}(SO_{4})_{3}\), а второй продукт — вода. Перманганат калия здесь не подходит: он дал бы вторую соль (соль калия и марганца), а условие «только одна соль» это запрещает. Уравнение реакции: \(2Fe(OH)_{2} + H_{2}O_{2} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 6H_{2}O\) Электронный баланс: \(2\ |\ Fe^{+2} - 1e^{-} \rightarrow Fe^{+3}\) \(1\ |\ 2O^{-1} + 2e^{-} \rightarrow 2O^{-2}\) Окислитель — пероксид водорода \(H_{2}O_{2}\) за счёт кислорода в степени окисления \(-1\): он принимает электроны и понижает степень окисления до \(-2\). Восстановитель — гидроксид железа(II) \(Fe(OH)_{2}\) за счёт железа в степени окисления \(+2\): оно отдаёт электроны и повышает степень окисления до \(+3\).