Задана следующая схема превращений веществ: этин \(\xrightarrow{}\) X \(\xrightarrow{}\) Y\(\xrightarrow{}\) этилацетат. Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y. 1) этиленгликоль 2) этаналь 3) этан 4) этилат натрия 5) уксусная кислота Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами (X, Y).

Ацетилен по реакции Кучерова присоединяет воду и даёт альдегид — это вещество \(X\): \(C_{2}H_{2} + H_{2}O \overset{Hg^{2+}}{\rightarrow} CH_{3}CHO\) Окисление альдегида приводит к карбоновой кислоте — это вещество \(Y\): \(2CH_{3}CHO + O_{2} \overset{kat}{\rightarrow} 2CH_{3}COOH\) Кислота с этанолом в присутствии серной кислоты даёт сложный эфир: \(CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}OH \overset{H_{2}SO_{4},\, t}{\rightarrow} CH_{3}COOC_{2}H_{5} + H_{2}O\) Остальные варианты не встраиваются в цепочку: этиленгликоль и этан не образуются из ацетилена в одну стадию с последующим переходом к эфиру, а этилат натрия при действии на него уксусной кислоты даёт соль, а не сложный эфир: \(CH_{3}COOH + C_{2}H_{5}ONa \rightarrow CH_{3}COONa + C_{2}H_{5}OH\) Ответ: 25

Установите соответствие между реакцией и типами этой реакции. РЕАКЦИЯ: А) пиролиз метана; Б) гидратация ацетилена; В) гидролиз нитрита натрия ТИПЫ РЕАКЦИИ: 1) соединения, каталитическая; 2) экзотермическая, нейтрализации; 3) обратимая, обмена; 4) окислительно-восстановительная, разложения

А) Пиролиз метана: \(2CH_{4} \overset{t\,(1500^{\circ}C)}{\rightarrow} C_{2}H_{2} + 3H_{2}\) из одного вещества получаются несколько — реакция разложения; степени окисления меняются: \(\overset{-4}{C} \rightarrow \overset{-1}{C}\) (окисление), \(\overset{+1}{H} \rightarrow \overset{0}{H}\) (восстановление) — ОВР; идёт только при сильном нагревании, значит эндотермическая; все участники — газы, поэтому гомогенная; катализатор не нужен. Совпадают оба признака варианта 4. Б) Гидратация ацетилена (реакция Кучерова): \(C_{2}H_{2} + H_{2}O \overset{HgSO_{4},\, H_{2}SO_{4}}{\rightarrow} CH_{3}CHO\) два вещества дают одно — реакция соединения (присоединения); без солей ртути(II) вода к тройной связи практически не присоединяется — реакция каталитическая; сопровождается выделением теплоты (экзотермическая); ацетилен-газ пропускают через раствор, то есть гетерогенная; общая степень окисления углерода не изменяется, внешнего окислителя и восстановителя нет — не ОВР. Совпадают оба признака варианта 1. В) Гидролиз нитрита натрия (соль слабой кислоты \(HNO_{2}\) и сильного основания): \(NaNO_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons HNO_{2} + NaOH\), сокращённо \(NO_{2}^{-} + H_{2}O \rightleftharpoons HNO_{2} + OH^{-}\) ион соли и вода обмениваются своими частями, состав «два исходных — два продукта» — реакция обмена; гидролиз идёт не до конца, устанавливается равновесие (среда лишь слабощелочная) — реакция обратимая; всё находится в растворе — гомогенная; эндотермическая (нагревание усиливает гидролиз); степени окисления всех элементов сохраняются — не ОВР. Совпадают оба признака варианта 3. Вариант 2 лишний: нейтрализацией называют взаимодействие кислоты с основанием, а такого процесса среди А–В нет. Ответ: 413.

Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции хлора с водородом. 1) понижение давления 2) понижение температуры 3) увеличение концентрации Cl2 4) увеличение концентрации H2 5) введение в систему хлороводорода

Речь идёт о реакции соединения между газами: \(H_{2} + Cl_{2} = 2HCl\). Скорость такой реакции растёт, когда чаще и энергичнее сталкиваются молекулы исходных веществ, то есть при повышении концентрации реагентов, давления (для газов это то же увеличение концентрации) и температуры. Разберём предложенные воздействия. Понижение давления для газовой смеси означает, что молекулы \(H_{2}\) и \(Cl_{2}\) расходятся дальше друг от друга, их концентрации уменьшаются, столкновений становится меньше — скорость падает. Понижение температуры уменьшает долю активных молекул, обладающих энергией не ниже энергии активации; по правилу Вант-Гоффа при охлаждении на каждые \(10^{\circ}C\) скорость уменьшается в 2–4 раза — скорость падает. Увеличение концентрации \(Cl_{2}\) — согласно закону действующих масс скорость прямо пропорциональна концентрациям реагентов, поэтому она возрастает. Увеличение концентрации \(H_{2}\) — по той же причине скорость возрастает. Хлороводород — продукт реакции, а не реагент; в кинетическое уравнение прямой реакции он не входит, поэтому его введение скорость образования \(HCl\) не увеличивает. Ответ: 34.

Установите соответствие между схемой реакции и изменением степени окисления восстановителя в данной реакции. СХЕМА РЕАКЦИИ: А) I2 + HNO3 \(\xrightarrow{}\) HIO3 + NO2 + H2O; Б) NH4NO3 \(\xrightarrow{}\) N2O + H2O; В) I2 + KOH \(\xrightarrow{}\) KIO3 + KI + H2O. ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ: 1) +5 \(\xrightarrow{}\) +4; 2) 0 \(\xrightarrow{}\) +5; 3) -3 \(\xrightarrow{}\) +1; 4) +4\(\xrightarrow{}\) +5.

В каждой схеме находим элемент, который отдаёт электроны и повышает свою степень окисления, — это и есть восстановитель. А) \(I_{2} + HNO_{3} \rightarrow HIO_{3} + NO_{2} + H_{2}O\). Азот здесь понижает степень окисления (\(+5 \rightarrow +4\)), значит, \(HNO_{3}\) — окислитель. Электроны отдаёт иод: в простом веществе \(I_{2}\) он имеет степень окисления \(0\), а в \(HIO_{3}\) — \(+5\). Восстановитель — иод, \(0 \rightarrow +5\): вариант 2. Б) \(NH_{4}NO_{3} \overset{t}{\rightarrow} N_{2}O + 2H_{2}O\). Это внутримолекулярное окисление-восстановление: в исходной соли азот присутствует в двух состояниях — \(-3\) в катионе \(NH_{4}^{+}\) и \(+5\) в анионе \(NO_{3}^{-}\), а в продукте оба атома дают \(+1\) (в \(N_{2}O\)). Повышает степень окисления азот аммонийной группы, \(-3 \rightarrow +1\): вариант 3. В) \(3I_{2} + 6KOH \rightarrow KIO_{3} + 5KI + 3H_{2}O\). Здесь иод диспропорционирует: часть его атомов восстанавливается до \(-1\) (в \(KI\)), а часть окисляется до \(+5\) (в \(KIO_{3}\)). Роль восстановителя играет иод, переходящий из \(0\) в \(+5\): вариант 2. Ответ: 232.

Установите соответствие между солью и продуктами электролиза водного раствора этой соли, которые выделяются на инертных электродах. СОЛЬ: А) NaCl; Б) Na3PO4; В) MgSO4 ПРОДУКТЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА: 1) металл и хлор; 2) водород и хлор; 3) водород и кислород; 4) металл и кислород

В задании речь идёт об электролизе водных растворов солей на инертных (графитовых, платиновых) электродах, поэтому наряду с ионами соли в процессах участвует вода. Общие правила: на катоде катионы активных металлов (Li — Al, в том числе \(Na^{+}\) и \(Mg^{2+}\)) не восстанавливаются, вместо них восстанавливается вода; на аноде анионы бескислородных кислот (\(Cl^{-}\), \(Br^{-}\), \(I^{-}\), \(S^{2-}\)) окисляются сами, а анионы кислородсодержащих кислот (\(SO_{4}^{2-}\), \(PO_{4}^{3-}\), \(NO_{3}^{-}\), \(F^{-}\)) не окисляются — окисляется вода. А) \(NaCl\) — катион активного металла \(Na^{+}\), анион бескислородный \(Cl^{-}\): катод: \(2H_{2}O + 2e^{-} = H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) анод: \(2Cl^{-} - 2e^{-} = Cl_{2}\uparrow\) \(2NaCl + 2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow + 2NaOH\) Выделяются водород и хлор — ответ 2. Б) \(Na_{3}PO_{4}\) — катион активного металла \(Na^{+}\), анион кислородсодержащий \(PO_{4}^{3-}\), поэтому на обоих электродах разлагается только вода, а сама соль остаётся в растворе: катод: \(2H_{2}O + 2e^{-} = H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) анод: \(2H_{2}O - 4e^{-} = O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) \(2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow\) Выделяются водород и кислород — ответ 3. В) \(MgSO_{4}\) — магний стоит в ряду активности до алюминия, поэтому \(Mg^{2+}\) на катоде не восстанавливается (\(Mg^{2+} + 2e^{-} \cancel{=} Mg\) в водном растворе), анион \(SO_{4}^{2-}\) на аноде тоже не окисляется: катод: \(2H_{2}O + 2e^{-} = H_{2}\uparrow + 2OH^{-}\) анод: \(2H_{2}O - 4e^{-} = O_{2}\uparrow + 4H^{+}\) \(2H_{2}O \overset{электролиз}{\rightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow\) Выделяются водород и кислород — ответ 3. Обрати внимание: варианты 1 и 4 (металл на катоде) для водных растворов солей натрия и магния невозможны — активные металлы получают только электролизом расплавов. Ответ: 233