EntrataRisolvere i problemi dell'esame di chimica dell'anno. Esame di chimica
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Determina quali atomi degli elementi indicati nella serie hanno quattro elettroni al livello energetico esterno.
Risposta: 3; 5
Il numero di elettroni nel livello energetico esterno (strato elettronico) degli elementi dei sottogruppi principali è uguale al numero del gruppo.
Pertanto, dalle opzioni di risposta presentate, il silicio e il carbonio sono adatti, perché sono nel sottogruppo principale del quarto gruppo della tabella D.I. Mendeleev (gruppo IVA), cioè Le risposte 3 e 5 sono corrette.
Tra gli elementi chimici indicati nella serie, seleziona tre elementi che si trovano nella Tavola Periodica degli Elementi Chimici D.I. Mendeleev sono nello stesso periodo. Disporre gli elementi selezionati in ordine crescente in base alle loro proprietà metalliche.
Annota i numeri degli elementi selezionati nella sequenza richiesta nel campo della risposta.
Risposta: 3; 4; 1
Degli elementi presentati, tre si trovano in un periodo: sodio Na, silicio Si e magnesio Mg.
Quando ci si sposta all'interno di un periodo della tavola periodica, D.I. Mendeleev (linee orizzontali) da destra a sinistra, è facilitato il trasferimento degli elettroni situati sullo strato esterno, cioè si stanno intensificando proprietà metalliche elementi. Pertanto, le proprietà metalliche di sodio, silicio e magnesio aumentano nella serie Si Tra gli elementi indicati nella serie, selezionare due elementi che presentano lo stato di ossidazione più basso, pari a –4. Annota i numeri degli elementi selezionati nel campo della risposta. Risposta: 3; 5 Secondo la regola dell'ottetto, gli atomi degli elementi chimici tendono ad avere 8 elettroni nel loro livello elettronico esterno, come i gas nobili. Ciò può essere ottenuto donando elettroni dall'ultimo livello, quindi quello precedente, contenente 8 elettroni, diventa esterno o, al contrario, aggiungendo ulteriori elettroni fino a otto. Il sodio e il potassio appartengono ai metalli alcalini e si trovano nel sottogruppo principale del primo gruppo (IA). Ciò significa che c'è un elettrone ciascuno nello strato elettronico esterno dei loro atomi. A questo proposito, è energeticamente più vantaggioso perdere un singolo elettrone che acquistarne altri sette. La situazione con il magnesio è simile, solo che si trova nel sottogruppo principale del secondo gruppo, cioè ha due elettroni a livello elettronico esterno. Va notato che sodio, potassio e magnesio sono metalli e uno stato di ossidazione negativo è in linea di principio impossibile per i metalli. Lo stato di ossidazione minimo di qualsiasi metallo è zero e si osserva nelle sostanze semplici. Gli elementi chimici carbonio C e silicio Si non sono metalli e appartengono al sottogruppo principale del quarto gruppo (IVA). Ciò significa che il loro strato di elettroni esterno contiene 4 elettroni. Per questo motivo per questi elementi è possibile sia cedere questi elettroni sia aggiungerne altri quattro per un totale di 8. Gli atomi di silicio e carbonio non possono aggiungere più di 4 elettroni, quindi il loro stato di ossidazione minimo è -4. Dall'elenco fornito, seleziona due composti che contengono un legame chimico ionico. Risposta: 1; 3 Nella stragrande maggioranza dei casi, la presenza di un legame di tipo ionico in un composto può essere determinata dal fatto che le sue unità strutturali includono contemporaneamente atomi di un metallo tipico e atomi di un non metallo. Sulla base di questa caratteristica, stabiliamo che esiste un legame ionico nel composto numero 1 - Ca(ClO 2) 2, perché nella sua formula puoi vedere atomi del tipico calcio metallico e atomi di non metalli: ossigeno e cloro. Tuttavia, in questo elenco non ci sono altri composti contenenti atomi sia metallici che non metallici. Oltre alla caratteristica di cui sopra, si può dire la presenza di un legame ionico in un composto se la sua unità strutturale contiene un catione ammonio (NH 4 +) o i suoi analoghi organici - cationi alchilammonio RNH 3 +, dialchilammonio R 2 NH 2 +, cationi trialchilammonio R 3 NH + e tetraalchilammonio R 4 N +, dove R è un radicale idrocarburico. Ad esempio, il legame di tipo ionico si verifica nel composto (CH 3) 4 NCl tra il catione (CH 3) 4 + e lo ione cloruro Cl −. Tra i composti indicati nel compito c'è il cloruro di ammonio, in cui si realizza il legame ionico tra il catione ammonio NH 4 + e lo ione cloruro Cl −. Stabilire una corrispondenza tra la formula di una sostanza e la classe/gruppo a cui appartiene tale sostanza: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare dalla seconda colonna, indicata da un numero, la posizione corrispondente. Annotare nel campo della risposta i numeri delle connessioni selezionate. Risposta: A-4; B-1; B-3 Spiegazione: I sali acidi sono sali ottenuti come risultato della sostituzione incompleta di atomi di idrogeno mobili con un catione metallico, un catione di ammonio o alchilammonio. Negli acidi inorganici, che vengono insegnati nel curriculum scolastico, tutti gli atomi di idrogeno sono mobili, cioè possono essere sostituiti da un metallo. Esempi di sali inorganici acidi nell'elenco presentato sono il bicarbonato di ammonio NH 4 HCO 3 - il prodotto della sostituzione di uno dei due atomi di idrogeno nell'acido carbonico con un catione di ammonio. Essenzialmente, un sale acido è un incrocio tra un sale normale (medio) e un acido. Nel caso di NH 4 HCO 3 - la media tra il sale normale (NH 4) 2 CO 3 e l'acido carbonico H 2 CO 3. Nelle sostanze organiche, solo gli atomi di idrogeno che fanno parte dei gruppi carbossilici (-COOH) o dei gruppi ossidrilici dei fenoli (Ar-OH) possono essere sostituiti da atomi di metalli. Cioè, ad esempio, l'acetato di sodio CH 3 COONa, nonostante nella sua molecola non tutti gli atomi di idrogeno siano sostituiti da cationi metallici, è un sale medio e non acido (!). Gli atomi di idrogeno nelle sostanze organiche attaccati direttamente a un atomo di carbonio non sono quasi mai in grado di essere sostituiti da atomi di metallo, ad eccezione degli atomi di idrogeno con un triplo legame C≡C. Gli ossidi che non formano sali sono ossidi di non metalli che non formano sali con ossidi o basi basici, cioè non reagiscono affatto con essi (molto spesso) o danno un prodotto diverso (non un sale) in reazione con loro. Si dice spesso che gli ossidi non salini siano ossidi di non metalli che non reagiscono con basi e ossidi basici. Tuttavia, questo approccio non sempre funziona per identificare gli ossidi che non formano sali. Ad esempio, la CO, essendo un ossido che non forma sale, reagisce con l'ossido basico di ferro (II), ma non per formare un sale, ma un metallo libero: CO+FeO = CO2+Fe Gli ossidi non salini del corso di chimica scolastica includono ossidi di non metalli nello stato di ossidazione +1 e +2. In totale, si trovano nell'Unified State Exam 4: questi sono CO, NO, N 2 O e SiO (personalmente non ho mai incontrato quest'ultimo SiO nei compiti). Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze con ciascuna delle quali il ferro reagisce senza riscaldamento. 1) cloruro di zinco 2) solfato di rame(II). 3) acido nitrico concentrato 4) acido cloridrico diluito 5) ossido di alluminio Risposta: 2; 4 Il cloruro di zinco è un sale e il ferro è un metallo. Un metallo reagisce con il sale solo se è più reattivo di quello presente nel sale. L'attività relativa dei metalli è determinata dalla serie delle attività dei metalli (in altre parole, dalla serie delle tensioni dei metalli). Il ferro si trova a destra dello zinco nella serie di attività dei metalli, il che significa che è meno attivo e non è in grado di sostituire lo zinco dal sale. Cioè, la reazione del ferro con la sostanza n. 1 non si verifica. Il solfato di rame (II) CuSO 4 reagirà con il ferro, poiché il ferro si trova a sinistra del rame nella serie di attività, cioè è un metallo più attivo. Gli acidi nitrico concentrato e solforico concentrato non sono in grado di reagire con ferro, alluminio e cromo senza riscaldamento a causa di un fenomeno chiamato passivazione: sulla superficie di questi metalli, sotto l'influenza di questi acidi, si forma un sale insolubile senza riscaldamento, che funge da guscio protettivo. Tuttavia, quando riscaldato, questo rivestimento protettivo si dissolve e la reazione diventa possibile. Quelli. poiché è indicato che non c'è riscaldamento, la reazione del ferro con conc. HNO 3 non perde. L'acido cloridrico, indipendentemente dalla concentrazione, è un acido non ossidante. I metalli che si trovano a sinistra dell'idrogeno nella serie di attività reagiscono con acidi non ossidanti e rilasciano idrogeno. Il ferro è uno di questi metalli. Conclusione: avviene la reazione del ferro con acido cloridrico. Nel caso di un metallo e di un ossido metallico, una reazione, come nel caso di un sale, è possibile se il metallo libero è più attivo di quello che fa parte dell'ossido. Il Fe, secondo la serie di attività dei metalli, è meno attivo dell'Al. Ciò significa che Fe non reagisce con Al 2 O 3. Dall'elenco proposto, seleziona due ossidi che reagiscono con la soluzione di acido cloridrico, ma non reagire
con una soluzione di idrossido di sodio. Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 3; 4 La CO è un ossido che non forma sale; non reagisce con una soluzione acquosa di alcali. (Va ricordato che, tuttavia, in condizioni difficili - alta pressione e temperatura - reagisce ancora con alcali solidi, formando formiati - sali di acido formico.) SO 3 - ossido di zolfo (VI) - ossido acido, che corrisponde a acido solforico. Gli ossidi acidi non reagiscono con acidi e altri ossidi acidi. Cioè, SO 3 non reagisce con l'acido cloridrico ma reagisce con una base: idrossido di sodio. Non adatto. CuO - ossido di rame (II) - è classificato come un ossido con proprietà prevalentemente basiche. Reagisce con HCl e non reagisce con la soluzione di idrossido di sodio. Adatto MgO - ossido di magnesio - è classificato come un tipico ossido basico. Reagisce con HCl e non reagisce con la soluzione di idrossido di sodio. Adatto ZnO, un ossido con pronunciate proprietà anfotere, reagisce prontamente sia con basi forti che con acidi (così come con ossidi acidi e basici). Non adatto. Risposta: 4; 2 Nella reazione tra due sali di acidi inorganici, il gas si forma solo quando si mescolano soluzioni calde di nitriti e sali di ammonio a causa della formazione di nitrito di ammonio termicamente instabile. Per esempio, NH4Cl + KNO2 =t o => N2 + 2H2O + KCl Tuttavia, l'elenco non comprende né i nitriti né i sali di ammonio. Ciò significa che uno dei tre sali (Cu(NO 3) 2, K 2 SO 3 e Na 2 SiO 3) reagisce con un acido (HCl) o con un alcali (NaOH). Tra i sali degli acidi inorganici, solo i sali di ammonio emettono gas quando interagiscono con gli alcali: NH4++OH = NH3+H2O I sali di ammonio, come abbiamo già detto, non sono nella lista. L'unica opzione rimasta è l'interazione del sale con l'acido. I sali tra queste sostanze includono Cu(NO 3) 2, K 2 SO 3 e Na 2 SiO 3. La reazione del nitrato di rame con acido cloridrico non avviene, perché non si forma alcun gas, nessun precipitato, nessuna sostanza leggermente dissociante (acqua o acido debole). Il silicato di sodio reagisce con l'acido cloridrico, ma a causa del rilascio di un precipitato gelatinoso bianco di acido silicico, anziché di gas: Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 ↓ Rimane l'ultima opzione: l'interazione tra solfito di potassio e acido cloridrico. Infatti, come risultato della reazione di scambio ionico tra solfito e quasi tutti gli acidi, si forma acido solforoso instabile, che si decompone istantaneamente in ossido di zolfo gassoso incolore (IV) e acqua. 4) HCl (in eccesso) Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: 2; 5 La CO 2 è un ossido acido e deve essere trattato con un ossido basico o con una base per convertirlo in un sale. Quelli. Per ottenere il carbonato di potassio dalla CO 2, è necessario trattarlo con ossido di potassio o idrossido di potassio. Pertanto, la sostanza X è ossido di potassio: K2O + CO2 = K2CO3 Il bicarbonato di potassio KHCO 3, come il carbonato di potassio, è un sale dell'acido carbonico, con l'unica differenza che il bicarbonato è un prodotto della sostituzione incompleta degli atomi di idrogeno nell'acido carbonico. Per ottenere un sale acido da un sale normale (medio), è necessario trattarlo con lo stesso acido che ha formato questo sale, oppure trattarlo con un ossido acido corrispondente a questo acido in presenza di acqua. Pertanto, il reagente Y è l'anidride carbonica. Passandolo attraverso una soluzione acquosa di carbonato di potassio, quest'ultimo si trasforma in bicarbonato di potassio: K2CO3 + H2O + CO2 = 2KHCO3 Stabilire una corrispondenza tra l'equazione della reazione e la proprietà dell'elemento azoto che presenta in questa reazione: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: A-4; B-2; B-2; G-1 Spiegazione: A) NH 4 HCO 3 è un sale che contiene il catione ammonio NH 4+. Nel catione ammonio l'azoto ha sempre uno stato di ossidazione pari a -3. Come risultato della reazione, si trasforma in ammoniaca NH 3. L'idrogeno quasi sempre (ad eccezione dei suoi composti con i metalli) ha uno stato di ossidazione pari a +1. Pertanto, affinché una molecola di ammoniaca sia elettricamente neutra, l'azoto deve avere uno stato di ossidazione pari a -3. Pertanto, non vi è alcun cambiamento nel grado di ossidazione dell'azoto, vale a dire non presenta proprietà redox. B) Come mostrato sopra, l'azoto nell'ammoniaca NH 3 ha uno stato di ossidazione pari a -3. Come risultato della reazione con CuO, l'ammoniaca si trasforma in una sostanza semplice N 2. In qualsiasi sostanza semplice, lo stato di ossidazione dell'elemento da cui è formata è zero. Pertanto, l'atomo di azoto perde la sua carica negativa e poiché gli elettroni sono responsabili della carica negativa, ciò significa che l'atomo di azoto li perde a seguito della reazione. Un elemento che perde alcuni dei suoi elettroni a seguito di una reazione è chiamato agente riducente. C) Come risultato della reazione di NH 3 con lo stato di ossidazione dell'azoto pari a -3, si trasforma in ossido nitrico NO. L'ossigeno ha quasi sempre uno stato di ossidazione pari a -2. Pertanto, affinché una molecola di ossido nitrico sia elettricamente neutra, l'atomo di azoto deve avere uno stato di ossidazione pari a +2. Ciò significa che l'atomo di azoto come risultato della reazione ha cambiato il suo stato di ossidazione da -3 a +2. Ciò indica che l'atomo di azoto ha perso 5 elettroni. Cioè, l'azoto, come nel caso del B, è un agente riducente. D) N 2 è una sostanza semplice. In tutte le sostanze semplici, l'elemento che le forma ha uno stato di ossidazione pari a 0. Come risultato della reazione, l'azoto viene convertito in nitruro di litio Li3N. L'unico stato di ossidazione di un metallo alcalino diverso da zero (lo stato di ossidazione 0 si verifica per qualsiasi elemento) è +1. Pertanto, affinché l'unità strutturale Li3N sia elettricamente neutra, l'azoto deve avere uno stato di ossidazione pari a -3. Si scopre che come risultato della reazione, l'azoto ha acquisito una carica negativa, il che significa l'aggiunta di elettroni. L'azoto è un agente ossidante in questa reazione. Stabilire una corrispondenza tra la formula di una sostanza e i reagenti con ciascuno dei quali tale sostanza può interagire: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. D) ZnBr 2 (soluzione) 2) BaO, H2O, KOH 3) H2, Cl2, O2 4) HBr, LiOH, CH3COOH 5) H3PO4, BaCl2, CuO Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: A-3; B-2; B-4; G-1 Spiegazione: A) Quando l'idrogeno gassoso viene fatto passare attraverso lo zolfo fuso, si forma idrogeno solforato H 2 S: H2 + S =t o => H2S Facendo passare il cloro sullo zolfo tritato a temperatura ambiente si forma il cloruro di zolfo: S + Cl2 = SCl2 Per superare l'esame di stato unificato, non è necessario sapere esattamente come reagisce lo zolfo con il cloro e, di conseguenza, essere in grado di scrivere questa equazione. La cosa principale è ricordare a livello fondamentale che lo zolfo reagisce con il cloro. Il cloro è un forte agente ossidante, lo zolfo spesso presenta una duplice funzione: ossidante e riducente. Cioè, se lo zolfo viene esposto a un forte agente ossidante, che è il cloro molecolare Cl2, si ossiderà. Lo zolfo brucia con una fiamma blu nell'ossigeno formando un gas odore pungente– anidride solforosa SO2: B) SO 3 - l'ossido di zolfo (VI) ha proprietà acide pronunciate. Per tali ossidi, le reazioni più caratteristiche sono le reazioni con l'acqua, nonché con quelle basiche e ossidi anfoteri e idrossidi. Nell'elenco al numero 2 vediamo l'acqua, l'ossido principale BaO e l'idrossido KOH. Quando un ossido acido interagisce con un ossido basico, si forma un sale dell'acido corrispondente e il metallo che fa parte dell'ossido basico. Un ossido acido corrisponde ad un acido in cui l'elemento formante acido ha lo stesso stato di ossidazione dell'ossido. L'ossido SO 3 corrisponde all'acido solforico H 2 SO 4 (in entrambi i casi lo stato di ossidazione dello zolfo è +6). Pertanto, quando SO 3 interagisce con gli ossidi metallici, si otterranno sali di acido solforico - solfati contenenti lo ione solfato SO 4 2-: SO3 + BaO = BaSO4 Quando reagisce con l'acqua, un ossido acido viene convertito nell'acido corrispondente: SO3 + H2O = H2SO4 E quando gli ossidi acidi interagiscono con gli idrossidi metallici, si forma un sale dell'acido corrispondente e dell'acqua: SO3 + 2KOH = K2SO4 + H2O C) L'idrossido di zinco Zn(OH) 2 ha proprietà tipiche anfotere, cioè reagisce sia con ossidi e acidi acidi che con ossidi e alcali basici. Nell'elenco 4 vediamo sia gli acidi - HBr bromidrico e acido acetico, sia gli alcali - LiOH. Ricordiamo che gli alcali sono idrossidi metallici solubili in acqua: Zn(OH)2 + 2HBr = ZnBr2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2CH 3 COOH = Zn(CH 3 COO) 2 + 2H 2 O Zn(OH)2 + 2LiOH = Li2 D) Il bromuro di zinco ZnBr 2 è un sale, solubile in acqua. Per i sali solubili, le reazioni di scambio ionico sono le più comuni. Un sale può reagire con un altro sale, a condizione che entrambi i sali siano solubili e si formi un precipitato. ZnBr 2 contiene anche lo ione bromuro Br-. Una caratteristica degli alogenuri metallici è la capacità di reagire con gli alogeni Hal 2, che si trovano più in alto nella tavola periodica. Così? i tipi di reazioni descritti si verificano con tutte le sostanze dell'elenco 1: ZnBr2 + 2AgNO3 = 2AgBr + Zn(NO3)2 3ZnBr2 + 2Na3 PO4 = Zn3 (PO4) 2 + 6NaBr ZnBr2 + Cl2 = ZnCl2 + Br2 Stabilire una corrispondenza tra il nome di una sostanza e la classe/gruppo a cui appartiene tale sostanza: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: A-4; B-2; B-1 Spiegazione: A) Il metilbenzene, noto anche come toluene, ha la formula di struttura: Come puoi vedere, le molecole di questa sostanza sono costituite solo da carbonio e idrogeno, quindi il metilbenzene (toluene) è un idrocarburo B) La formula strutturale dell'anilina (amminobenzene) è la seguente: Come si può vedere dalla formula di struttura, la molecola dell'anilina è costituita da un radicale idrocarburico aromatico (C 6 H 5 -) e un gruppo amminico (-NH 2), quindi l'anilina appartiene alle ammine aromatiche, cioè risposta corretta 2. B) 3-metilbutanale. La desinenza “al” indica che la sostanza è un'aldeide. Formula strutturale di questa sostanza: Dall'elenco proposto, seleziona due sostanze che sono isomeri strutturali dell'1-butene. 2) ciclobutano 4) butadiene-1,3 5) metilpropene Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 2; 5 Spiegazione: Gli isomeri sono sostanze che hanno la stessa formula molecolare ma una struttura diversa, cioè sostanze che differiscono nell'ordine di connessione degli atomi, ma con la stessa composizione delle molecole. Dall'elenco proposto, seleziona due sostanze che, interagendo con una soluzione di permanganato di potassio, causeranno un cambiamento nel colore della soluzione. 1) cicloesano 5) propilene Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 3; 5 Spiegazione: Gli alcani, così come i cicloalcani con una dimensione dell'anello di 5 o più atomi di carbonio, sono molto inerti e non reagiscono con soluzioni acquose di agenti ossidanti anche forti, come, ad esempio, permanganato di potassio KMnO 4 e dicromato di potassio K 2 Cr 2 O7. Pertanto, le opzioni 1 e 4 vengono eliminate: quando si aggiunge cicloesano o propano a una soluzione acquosa di permanganato di potassio, non si verificherà alcun cambiamento di colore. Tra gli idrocarburi della serie omologa del benzene, solo il benzene è passivo all'azione di soluzioni acquose di agenti ossidanti; tutti gli altri omologhi vengono ossidati, a seconda dell'ambiente, o ad acidi carbossilici o ai loro sali corrispondenti; Pertanto, l'opzione 2 (benzene) viene eliminata. Le risposte corrette sono 3 (toluene) e 5 (propilene). Entrambe le sostanze scoloriscono la soluzione viola di permanganato di potassio a causa delle seguenti reazioni: CH 3 -CH=CH 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 3 -CH(OH)–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH Dall'elenco fornito, seleziona due sostanze con cui reagisce la formaldeide. 4) Ag 2 O (soluzione NH 3) 5) CH 3 OCH 3 Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 3; 4 Spiegazione: La formaldeide appartiene alla classe delle aldeidi: composti organici contenenti ossigeno che hanno un gruppo aldeidico all'estremità della molecola: Le reazioni tipiche delle aldeidi sono reazioni di ossidazione e riduzione che si verificano lungo il gruppo funzionale. Nell’elenco delle risposte per la formaldeide sono caratteristiche le reazioni di riduzione, in cui l’idrogeno viene utilizzato come agente riducente (cat. – Pt, Pd, Ni), e l’ossidazione – in questo caso, la reazione di uno specchio d’argento. Quando ridotta con idrogeno su un catalizzatore al nichel, la formaldeide viene convertita in metanolo: La reazione dello specchio d'argento è la reazione di riduzione dell'argento da una soluzione di ammoniaca di ossido d'argento. Quando disciolto in una soluzione acquosa di ammoniaca, l'ossido d'argento viene convertito in un composto complesso: diammina idrossido d'argento (I) OH. Dopo l'aggiunta di formaldeide, si verifica una reazione redox in cui l'argento viene ridotto: Dall'elenco fornito, seleziona due sostanze con cui reagisce la metilammina. 2) clorometano 3) idrogeno 4) idrossido di sodio 5) acido cloridrico Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 2; 5 Spiegazione: La metilammina è il composto organico più semplice della classe delle ammine. Caratteristica ammine è la presenza di una coppia di elettroni solitari sull'atomo di azoto, per cui le ammine mostrano le proprietà delle basi e agiscono come nucleofili nelle reazioni. Pertanto, a questo proposito, dalle risposte proposte, la metilammina come base e nucleofilo reagisce con il clorometano e l'acido cloridrico: CH 3 NH 2 + CH 3 Cl → (CH 3) 2 NH 2 + Cl − CH3NH2 + HCl → CH3NH3 + Cl− È specificato il seguente schema di trasformazioni della sostanza: Determina quali delle sostanze indicate sono le sostanze X e Y. 5) NaOH (alcol) Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: 4; 2 Spiegazione: Una delle reazioni per la produzione di alcoli è la reazione di idrolisi degli aloalcani. Pertanto, l'etanolo può essere ottenuto dal cloroetano trattando quest'ultimo con una soluzione acquosa di alcali, in questo caso NaOH. CH 3 CH 2 Cl + NaOH (aq) → CH 3 CH 2 OH + NaCl La reazione successiva è la reazione di ossidazione alcool etilico. L'ossidazione degli alcoli viene effettuata su un catalizzatore di rame o utilizzando CuO: Stabilire una corrispondenza tra il nome della sostanza e il prodotto, che si forma principalmente quando questa sostanza reagisce con il bromo: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Risposta: 5; 2; 3; 6 Spiegazione: Per gli alcani, le reazioni più caratteristiche sono le reazioni di sostituzione dei radicali liberi, durante le quali un atomo di idrogeno viene sostituito da un atomo di alogeno. Pertanto, bromurando l'etano si può ottenere il bromoetano e bromurando l'isobutano si può ottenere il 2-bromoisobutano: Poiché i piccoli anelli delle molecole di ciclopropano e ciclobutano sono instabili, durante la bromurazione gli anelli di queste molecole si aprono, quindi si verifica una reazione di addizione: A differenza dei cicli del ciclopropano e del ciclobutano, il ciclo del cicloesano è di grandi dimensioni, determinando la sostituzione di un atomo di idrogeno con un atomo di bromo: Stabilire una corrispondenza tra le sostanze reagenti e il prodotto contenente carbonio che si forma durante l'interazione di queste sostanze: per ciascuna posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 5; 4; 6; 2 Dall'elenco proposto di tipi di reazione, selezionare due tipi di reazione, che includono l'interazione dei metalli alcalini con l'acqua. 1) catalitico 2) omogeneo 3) irreversibile 4) ossidoriduzione 5) reazione di neutralizzazione Annota i numeri dei tipi di reazione selezionati nel campo della risposta. Risposta: 3; 4 I metalli alcalini (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) si trovano nel sottogruppo principale del gruppo I della tabella D.I. Mendeleev e sono agenti riducenti, che donano facilmente un elettrone situato al livello esterno. Se denotiamo il metallo alcalino con la lettera M, la reazione del metallo alcalino con l'acqua sarà simile a questa: 2M + 2H2O → 2MOH + H2 I metalli alcalini sono molto reattivi nei confronti dell'acqua. La reazione procede violentemente con il rilascio del grande quantità calore, è irreversibile e non richiede l'uso di un catalizzatore (non catalitico) - una sostanza che accelera la reazione e non fa parte dei prodotti di reazione. Va notato che tutte le reazioni altamente esotermiche non richiedono l'uso di un catalizzatore e procedono in modo irreversibile. Poiché il metallo e l'acqua sono sostanze in diversi stati di aggregazione, questa reazione avviene al confine di fase e, quindi, è eterogenea. Il tipo di questa reazione è la sostituzione. Le reazioni tra sostanze inorganiche sono classificate come reazioni di sostituzione se una sostanza semplice interagisce con una complessa e di conseguenza si formano altre sostanze semplici e complesse. (Tra un acido e una base si verifica una reazione di neutralizzazione, a seguito della quale queste sostanze si scambiano componenti e si formano un sale e una sostanza leggermente dissociante). Come accennato in precedenza, i metalli alcalini sono agenti riducenti, donando un elettrone dallo strato esterno, pertanto la reazione è redox. Dall'elenco proposto di influenze esterne, seleziona due influenze che portano ad una diminuzione della velocità di reazione dell'etilene con l'idrogeno. 1) diminuzione della temperatura 2) aumento della concentrazione di etilene 3) utilizzo di un catalizzatore 4) diminuzione della concentrazione di idrogeno 5) aumento della pressione nel sistema Annota i numeri delle influenze esterne selezionate nel campo della risposta. Risposta: 1; 4 La velocità di una reazione chimica è influenzata dai seguenti fattori: cambiamenti di temperatura e concentrazione dei reagenti, nonché l'uso di un catalizzatore. Secondo la regola empirica di Van't Hoff, ad ogni aumento di 10 gradi della temperatura, la costante di velocità di una reazione omogenea aumenta di 2-4 volte. Di conseguenza, una diminuzione della temperatura porta anche ad una diminuzione della velocità di reazione. La prima risposta è corretta. Come notato sopra, la velocità di reazione è influenzata anche dai cambiamenti nella concentrazione dei reagenti: se la concentrazione di etilene aumenta, aumenterà anche la velocità di reazione, il che non soddisfa i requisiti del compito. Una diminuzione della concentrazione di idrogeno, il componente iniziale, al contrario, riduce la velocità di reazione. Pertanto, la seconda opzione non è adatta, ma la quarta è adatta. Un catalizzatore è una sostanza che accelera la velocità di una reazione chimica, ma non fa parte del prodotto. L'uso di un catalizzatore accelera la reazione di idrogenazione dell'etilene, che anch'essa non corrisponde alle condizioni del problema, e quindi non è la risposta corretta. Quando l'etilene reagisce con l'idrogeno (su catalizzatori Ni, Pd, Pt), si forma l'etano: CH2 =CH2(g) + H2(g) → CH3 -CH3(g) Tutti i componenti coinvolti nella reazione e il prodotto sono sostanze gassose, pertanto anche la pressione nel sistema influenzerà la velocità di reazione. Da due volumi di etilene e idrogeno si forma un volume di etano, pertanto la reazione consiste nel ridurre la pressione nel sistema. Aumentando la pressione, accelereremo la reazione. La quinta risposta non è corretta. Stabilire una corrispondenza tra la formula del sale e i prodotti dell'elettrolisi soluzione acquosa di questo sale, che vengono rilasciati sugli elettrodi inerti: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 1; 4; 3; 2 L'elettrolisi è un processo redox che si verifica sugli elettrodi quando una corrente elettrica continua passa attraverso una soluzione o un elettrolita fuso. Al catodo avviene prevalentemente la riduzione dei cationi che hanno la maggiore attività ossidativa. All'anodo, gli anioni che hanno la maggiore capacità riducente vengono ossidati per primi. Elettrolisi della soluzione acquosa 1) Il processo di elettrolisi delle soluzioni acquose al catodo non dipende dal materiale del catodo, ma dipende dalla posizione del catione metallico nella serie di tensione elettrochimica. Per i cationi in una serie Processo di riduzione Li+ - Al 3+: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH − (H 2 viene rilasciato al catodo) Processo di riduzione Zn 2+ - Pb 2+: Me n + + ne → Me 0 e 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH − (H 2 e Me verranno rilasciati al catodo) Processo di riduzione Cu 2+ - Au 3+ Me n + + ne → Me 0 (Me viene rilasciato al catodo) 2) Il processo di elettrolisi delle soluzioni acquose all'anodo dipende dal materiale dell'anodo e dalla natura dell'anione. Se l'anodo è insolubile, ad es. inerte (platino, oro, carbone, grafite), quindi il processo dipenderà solo dalla natura degli anioni. Per gli anioni F − , SO 4 2- , NO 3 − , PO 4 3- , OH − processo di ossidazione: 4OH − — 4e → O 2 + 2H 2 O oppure 2H 2 O – 4e → O 2 + 4H + (l'ossigeno viene rilasciato all'anodo) processo di ossidazione degli ioni alogenuri (tranne F-) 2Hal − — 2e → Hal 2 (alogeni liberi vengono rilasciati) processo di ossidazione degli acidi organici: 2RCOO − — 2e → R-R + 2CO 2 L'equazione complessiva dell'elettrolisi è: A) Soluzione di Na 3 PO 4 2H 2 O → 2H 2 (al catodo) + O 2 (all'anodo) B) Soluzione di KCl 2KCl + 2H 2 O → H 2 (al catodo) + 2KOH + Cl 2 (all'anodo) B) Soluzione di CuBr2 CuBr 2 → Cu (al catodo) + Br 2 (all'anodo) D) Soluzione di Cu(NO3)2 2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O → 2Cu (al catodo) + 4HNO 3 + O 2 (all'anodo) Stabilire una corrispondenza tra il nome del sale e il rapporto di questo sale con l'idrolisi: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 1; 3; 2; 4 L'idrolisi dei sali è l'interazione dei sali con l'acqua, che porta all'aggiunta del catione idrogeno H + di una molecola d'acqua all'anione del residuo acido e (o) del gruppo ossidrile OH - una molecola d'acqua al catione metallico. I sali formati da cationi corrispondenti a basi deboli e anioni corrispondenti ad acidi deboli subiscono idrolisi. A) Cloruro di ammonio (NH 4 Cl) - un sale formato da acido cloridrico forte e ammoniaca (una base debole) subisce idrolisi nel catione. NH 4 Cl → NH 4 + + Cl — NH 4 + + H 2 O → NH 3 H 2 O + H + (formazione di ammoniaca disciolta in acqua) L'ambiente della soluzione è acido (pH< 7). B) Solfato di potassio (K 2 SO 4) - un sale formato da acido solforico forte e idrossido di potassio (alcali, cioè fondamenta forti), non subisce idrolisi. K2SO4 → 2K++SO42- C) Carbonato di sodio (Na 2 CO 3) - un sale formato da acido carbonico debole e idrossido di sodio (alcali, cioè una base forte), subisce idrolisi nell'anione. CO 3 2- + H 2 O → HCO 3 - + OH - (formazione di ione bicarbonato debolmente dissociante) Il mezzo della soluzione è alcalino (pH > 7). D) Solfuro di alluminio (Al 2 S 3) - un sale formato da un acido idrosolfuro debole e idrossido di alluminio (base debole), subisce un'idrolisi completa per formare idrossido di alluminio e idrogeno solforato: Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S L'ambiente della soluzione è vicino alla neutralità (pH ~ 7). Stabilire una corrispondenza tra l'equazione di una reazione chimica e la direzione di spostamento dell'equilibrio chimico all'aumentare della pressione nel sistema: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. A) N2(g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g) B) 2H 2 (g) + O 2 (g) ↔ 2H 2 O (g) B) H 2 (g) + Cl 2 (g) ↔ 2HCl (g) D) SO 2 (g) + Cl 2 (g) ↔ SO 2 Cl 2 (g) 1) si sposta verso la reazione diretta 2) si sposta verso la reazione inversa 3) non vi è alcuno spostamento dell'equilibrio Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: A-1; B-1; B-3; G-1 Una reazione è in equilibrio chimico quando la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa. Lo spostamento dell'equilibrio nella direzione desiderata si ottiene modificando le condizioni di reazione. Fattori che determinano la posizione di equilibrio: — pressione: un aumento di pressione sposta l'equilibrio verso una reazione che porta ad una diminuzione di volume (al contrario, una diminuzione di pressione sposta l'equilibrio verso una reazione che porta ad un aumento di volume) — temperatura: un aumento della temperatura sposta l'equilibrio verso una reazione endotermica (una diminuzione della temperatura viceversa sposta l'equilibrio verso una reazione esotermica) — concentrazioni delle sostanze di partenza e dei prodotti di reazione: un aumento della concentrazione delle sostanze di partenza e l'allontanamento di prodotti dalla sfera di reazione sposta l'equilibrio verso la reazione diretta (al contrario, una diminuzione della concentrazione delle sostanze di partenza e un aumento dei prodotti di reazione sposta l'equilibrio verso la reazione diretta reazione inversa) — i catalizzatori non influenzano lo spostamento dell’equilibrio, ma ne accelerano solo il raggiungimento A) Nel primo caso la reazione avviene con diminuzione di volume, poiché V(N 2) + 3V(H 2) > 2V(NH 3). Aumentando la pressione nel sistema, l'equilibrio si sposterà dalla parte con un volume minore di sostanze, quindi in avanti (verso la reazione diretta). B) Nel secondo caso la reazione avviene anche con diminuzione di volume, poiché 2V(H 2) + V(O 2) > 2V(H 2 O). Aumentando la pressione nel sistema, anche l'equilibrio si sposterà verso la reazione diretta (verso il prodotto). C) Nel terzo caso, la pressione non cambia durante la reazione, perché V(H 2) + V(Cl 2) = 2V(HCl), quindi l'equilibrio non si sposta. D) Nel quarto caso la reazione avviene anche con diminuzione di volume, poiché V(SO 2) + V(Cl 2) > V(SO 2 Cl 2). Aumentando la pressione nel sistema, l'equilibrio si sposterà verso la formazione del prodotto (reazione diretta). Stabilire una corrispondenza tra le formule delle sostanze e il reagente con cui è possibile distinguerne le soluzioni acquose: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. A) HNO3 e H2O B) NaCl e BaCl2 D) AlCl 3 e MgCl 2 Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: A-1; B-3; B-3; G-2 A) L'acido nitrico e l'acqua possono essere distinti utilizzando un sale - carbonato di calcio CaCO 3. Il carbonato di calcio non si dissolve in acqua e, quando interagisce con l'acido nitrico, forma un sale solubile - nitrato di calcio Ca(NO 3) 2 e la reazione è accompagnata dal rilascio di anidride carbonica incolore: CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O B) Il cloruro di potassio KCl e l'NaOH alcalino possono essere distinti da una soluzione di solfato di rame (II). Quando il solfato di rame (II) interagisce con KCl, la reazione di scambio non avviene; la soluzione contiene ioni K +, Cl -, Cu 2+ e SO 4 2-, che non formano sostanze a bassa dissociazione tra loro. Quando il solfato di rame (II) reagisce con NaOH, si verifica una reazione di scambio, a seguito della quale precipita l'idrossido di rame (II) (base blu). C) Il cloruro di sodio NaCl e il cloruro di bario BaCl 2 sono sali solubili che possono essere distinti anche da una soluzione di solfato di rame (II). Quando il solfato di rame (II) interagisce con NaCl, la reazione di scambio non avviene; la soluzione contiene ioni Na +, Cl -, Cu 2+ e SO 4 2-, che non formano sostanze a bassa dissociazione tra loro. Quando il solfato di rame (II) interagisce con BaCl 2, si verifica una reazione di scambio, a seguito della quale precipita il solfato di bario BaSO 4. D) I cloruri di alluminio AlCl 3 e i cloruri di magnesio MgCl 2 si dissolvono in acqua e si comportano diversamente quando interagiscono con l'idrossido di potassio. Il cloruro di magnesio con alcali forma un precipitato: Risposta: A-4; B-2; B-3; G-5 R) L'ammoniaca è un prodotto essenziale industria chimica, la sua produzione è di oltre 130 milioni di tonnellate all'anno. L'ammoniaca viene utilizzata principalmente nella produzione di fertilizzanti azotati (nitrato e solfato di ammonio, urea), medicinali, esplosivi, acido nitrico e soda. Tra le opzioni di risposta proposte, l'ambito di applicazione dell'ammoniaca è la produzione di fertilizzanti (Quarta opzione di risposta). B) Il metano è l'idrocarburo più semplice, il rappresentante termicamente più stabile di un numero di composti saturi. È ampiamente utilizzato come combustibile domestico e industriale, nonché come materia prima per l'industria (Seconda risposta). Il metano è per il 90-98% un componente del gas naturale. C) Le gomme sono materiali ottenuti per polimerizzazione di composti con doppi legami coniugati. L'isoprene è uno di questi tipi di composti e viene utilizzato per produrre uno dei tipi di gomme: D) Gli alcheni a basso peso molecolare vengono utilizzati per produrre plastiche, in particolare l'etilene viene utilizzato per produrre una plastica chiamata polietilene: N CH2 =CH2 → (-CH2 -CH2 -) n Calcolare la massa di nitrato di potassio (in grammi) che deve essere sciolta in 150 g di una soluzione con una frazione in massa di questo sale del 10% per ottenere una soluzione con una frazione in massa del 12%. Risposta: 3,4 g Spiegazione: Sia x g la massa di nitrato di potassio disciolta in 150 g di soluzione. Calcoliamo la massa di nitrato di potassio disciolta in 150 g di soluzione: m(KNO 3) = 150 g 0,1 = 15 g Affinché la frazione in massa del sale fosse del 12%, è stato aggiunto x g di nitrato di potassio. La massa della soluzione era (150 + x) g. Scriviamo l'equazione nella forma: (Scrivi il numero al decimo più vicino.) Risposta: 14,4 g Spiegazione: Come risultato della combustione completa di idrogeno solforato, si formano anidride solforosa e acqua: 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O Una conseguenza della legge di Avogadro è che i volumi dei gas nelle stesse condizioni sono legati tra loro nello stesso modo del numero di moli di questi gas. Quindi, secondo l'equazione di reazione: ν(O2) = 3/2ν(H2S), pertanto, i volumi di idrogeno solforato e ossigeno si relazionano tra loro esattamente nello stesso modo: V(O2) = 3/2V(H2S), V(O 2) = 3/2 · 6,72 l = 10,08 l, quindi V(O 2) = 10,08 l/22,4 l/mol = 0,45 mol Calcoliamo la massa di ossigeno richiesta per la combustione completa dell'idrogeno solforato: m(O2) = 0,45 mol 32 g/mol = 14,4 g Usando il metodo del bilancio elettronico, crea un'equazione per la reazione: Na2SO3 +...+KOH → K2MnO4 +...+H2O Identificare l'agente ossidante e l'agente riducente. 2) Il solfato di ferro (III) è un sale solubile in acqua che entra in una reazione di scambio con un alcali, a seguito della quale precipita l'idrossido di ferro (III) (un composto marrone): Fe2(SO4)3 + 3NaOH → 2Fe(OH)3 ↓ + 3Na2SO4 3) Gli idrossidi metallici insolubili si decompongono dopo calcinazione nei corrispondenti ossidi e acqua: 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O 4) Quando l'ossido di ferro (III) viene riscaldato con ferro metallico, si forma ossido di ferro (II) (il ferro nel composto FeO ha grado intermedio ossidazione): Fe 2 O 3 + Fe → 3FeO (quando riscaldato) Scrivi le equazioni di reazione che possono essere utilizzate per effettuare le seguenti trasformazioni: Quando scrivi le equazioni di reazione, usa le formule strutturali delle sostanze organiche. 1) La disidratazione intramolecolare avviene a temperature superiori a 140 o C. Ciò avviene a seguito dell'estrazione di un atomo di idrogeno dall'atomo di carbonio dell'alcol, situato uno dopo l'altro nell'idrossile dell'alcol (nella posizione β). CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH → CH 2 =CH-CH 3 + H 2 O (condizioni - H 2 SO 4, 180 o C) La disidratazione intermolecolare avviene a temperature inferiori a 140 o C sotto l'azione dell'acido solforico e alla fine si riduce alla scissione di una molecola d'acqua da due molecole di alcol. 2) Il propilene è un alchene asimmetrico. Quando si aggiungono alogenuri di idrogeno e acqua, un atomo di idrogeno viene aggiunto all'atomo di carbonio nel legame multiplo associato un gran numero atomi di idrogeno: CH2 =CH-CH3 + HCl → CH3 -CHCl-CH3 3) Trattando il 2-cloropropano con una soluzione acquosa di NaOH, l'atomo di alogeno viene sostituito da un gruppo ossidrile: CH 3 -CHCl-CH 3 + NaOH (aq) → CH 3 -CHOH-CH 3 + NaCl 4) Il propilene può essere ottenuto non solo dal propanolo-1, ma anche dal propanolo-2 mediante la reazione di disidratazione intramolecolare a temperature superiori a 140 o C: CH 3 -CH(OH)-CH 3 → CH 2 =CH-CH 3 + H 2 O (condizioni H 2 SO 4, 180 o C) 5)B ambiente alcalino agendo con una soluzione acquosa diluita di permanganato di potassio, l'idrossilazione degli alcheni avviene con la formazione di dioli: 3CH 2 =CH-CH 3 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3HOCH 2 -CH(OH)-CH 3 + 2MnO 2 + 2KOH Determinare le frazioni di massa (in %) di solfato di ferro (II) e solfuro di alluminio nella miscela se, trattando 25 g di questa miscela con acqua, è stato rilasciato un gas che ha reagito completamente con 960 g di una soluzione al 5% di rame ( II) solfato. In risposta, annotare le equazioni di reazione indicate nella dichiarazione del problema e fornire tutti i calcoli necessari (indicare le unità di misura della quantità richiesta quantità fisiche). Risposta: ω(Al2S3) = 40%; ω(CuSO4) = 60% Quando una miscela di solfato di ferro (II) e solfuro di alluminio viene trattata con acqua, il solfato si dissolve semplicemente e il solfuro si idrolizza per formare idrossido di alluminio (III) e idrogeno solforato: Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3H2S (I) Quando l'idrogeno solforato viene fatto passare attraverso una soluzione di solfato di rame (II), il solfuro di rame (II) precipita: CuSO4 + H2S → CuS↓ + H2SO4 (II) Calcoliamo la massa e la quantità di solfato di rame(II) disciolto: m(CuSO4) = m(soluzione) ω(CuSO4) = 960 g 0,05 = 48 g; ν(CuSO 4) = m(CuSO 4)/M(CuSO 4) = 48 g/160 g = 0,3 mol Secondo l'equazione di reazione (II) ν(CuSO 4) = ν(H 2 S) = 0,3 mol e secondo l'equazione di reazione (III) ν(Al 2 S 3) = 1/3ν(H 2 S) = 0, 1 mole Calcoliamo le masse del solfuro di alluminio e del solfato di rame (II): m(Al2S3) = 0,1 mol · 150 g/mol = 15 g; m(CuSO4) = 25 g – 15 g = 10 g ω(Al2S3) = 15 g/25 g 100% = 60%; ω(CuSO4) = 10 g/25 g 100% = 40% Quando si brucia un campione di alcuni composto organico del peso di 14,8 g si ottengono 35,2 g di anidride carbonica e 18,0 g di acqua. È noto che la densità relativa del vapore di questa sostanza rispetto all'idrogeno è 37. Durante lo studio proprietà chimiche di questa sostanza, è stato stabilito che quando questa sostanza interagisce con l'ossido di rame(II), si forma un chetone. In base ai dati delle condizioni dell'attività: 1) effettuare i calcoli necessari per stabilire la formula molecolare di una sostanza organica (indicare le unità di misura delle grandezze fisiche richieste); 2) trascrivere la formula molecolare della sostanza organica originaria; 3) elaborare una formula strutturale di questa sostanza, che riflette inequivocabilmente l'ordine dei legami degli atomi nella sua molecola; 4) scrivere l'equazione per la reazione di questa sostanza con l'ossido di rame(II) utilizzando la formula strutturale della sostanza. Determina quali atomi degli elementi indicati nella serie contengono un elettrone spaiato nello stato fondamentale. Risposta: 23 Tra gli elementi chimici indicati nella serie, seleziona tre elementi metallici. Disporre gli elementi selezionati in ordine crescente di proprietà riducenti. Annota i numeri degli elementi selezionati nella sequenza richiesta nel campo della risposta. Risposta: 352 Tra gli elementi indicati nella serie, seleziona due elementi che, se combinati con l'ossigeno, presentano uno stato di ossidazione pari a +4. Annota i numeri degli elementi selezionati nel campo della risposta. Risposta: 14 Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze in cui è presente un legame chimico ionico. Risposta: 12 Spiegazione: Nella stragrande maggioranza dei casi, la presenza di un legame di tipo ionico in un composto può essere determinata dal fatto che le sue unità strutturali includono contemporaneamente atomi di un metallo tipico e atomi di un non metallo. In base a questo criterio, il legame di tipo ionico si verifica nei composti KCl e KNO 3. Oltre alla caratteristica sopra descritta, la presenza di un legame ionico in un composto può dirsi se la sua unità strutturale contiene un catione ammonio (NH 4
+
) o i suoi analoghi organici: i cationi alchilammonio RNH 3
+
, dialchilammonio R 2NH2+ , trialchilammonio R 3NH+ e tetraalchilammonio R 4N+ , dove R è un radicale idrocarburico. Ad esempio, il tipo di legame ionico si verifica nel composto (CH 3
)
4
NCl tra il catione (CH 3 ) 4 + e ione cloruro Cl − . Stabilire una corrispondenza tra la formula di una sostanza e la classe/gruppo a cui appartiene tale sostanza: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Risposta: 241 Spiegazione: N 2 O 3 è un ossido non metallico. Tutti gli ossidi non metallici tranne N 2 O, NO, SiO e CO sono acidi. Al 2 O 3 è un ossido metallico nello stato di ossidazione +3. Gli ossidi metallici nello stato di ossidazione +3, +4, così come BeO, ZnO, SnO e PbO, sono anfoteri. HClO 4 è un tipico rappresentante degli acidi, perché dopo la dissociazione in una soluzione acquosa, dai cationi si formano solo cationi H +: HClO4 = H + + ClO4 - Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze, con ciascuna delle quali lo zinco interagisce. 1) acido nitrico (soluzione) 2) idrossido di ferro (II). 3) solfato di magnesio (soluzione) 4) idrossido di sodio (soluzione) 5) cloruro di alluminio (soluzione) Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 14 Spiegazione: 1) L'acido nitrico è un forte agente ossidante e reagisce con tutti i metalli tranne il platino e l'oro. 2) Idrossido di ferro (ll) – base insolubile. I metalli non reagiscono affatto con gli idrossidi insolubili e solo tre metalli reagiscono con quelli solubili (alcali): Be, Zn, Al. 3) Il solfato di magnesio è un sale di un metallo più attivo dello zinco, e quindi la reazione non procede. 4) Idrossido di sodio - alcali (idrossido di metallo solubile). Solo Be, Zn e Al funzionano con gli alcali metallici. 5) AlCl 3 – un sale di un metallo più attivo dello zinco, cioè la reazione è impossibile. Dall'elenco proposto di sostanze, seleziona due ossidi che reagiscono con l'acqua. Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 14 Spiegazione: Tra gli ossidi, solo gli ossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi, nonché tutti gli ossidi acidi eccetto SiO 2, reagiscono con l'acqua. Pertanto, le opzioni di risposta 1 e 4 sono adatte: BaO + H2O = Ba(OH)2 SO3 + H2O = H2SO4 1) acido bromidrico 3) nitrato di sodio 4) ossido di zolfo (IV) 5) cloruro di alluminio Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 52 Spiegazione: Gli unici sali tra queste sostanze sono il nitrato di sodio e il cloruro di alluminio. Tutti i nitrati, come i sali di sodio, sono solubili e quindi il nitrato di sodio in linea di principio non può formare un precipitato con nessuno dei reagenti. Pertanto, il sale X può essere solo cloruro di alluminio. Un errore comune tra coloro che sostengono l'Esame di Stato Unificato di chimica è non capire che in una soluzione acquosa l'ammoniaca forma una base debole - idrossido di ammonio a causa della reazione che avviene: NH3+H2O<=>NH4OH A questo proposito, una soluzione acquosa di ammoniaca dà un precipitato se miscelata con soluzioni di sali metallici che formano idrossidi insolubili: 3NH 3 + 3H 2 O + AlCl 3 = Al(OH) 3 + 3NH 4 Cl In un dato schema di trasformazione Cu X > CuCl 2 Y > CuI le sostanze X e Y sono: Risposta: 35 Spiegazione: Il rame è un metallo situato nella serie di attività a destra dell'idrogeno, cioè non reagisce con gli acidi (ad eccezione di H 2 SO 4 (conc.) e HNO 3). Pertanto, nel nostro caso la formazione di cloruro di rame (ll) è possibile solo mediante reazione con cloro: Cu+Cl2 = CuCl2 Gli ioni ioduro (I -) non possono coesistere nella stessa soluzione con ioni rame bivalenti, perché vengono ossidati da loro: Cu2+ + 3I - = CuI + I2 Stabilire una corrispondenza tra l'equazione di reazione e la sostanza ossidante in questa reazione: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. EQUAZIONE DI REAZIONE
A) H2+2Li = 2LiH B) N2H4 + H2 = 2NH3 B) N2O + H2 = N2 + H2O D) N2H4 + 2N2O = 3N2 + 2H2O OSSIDANTE
Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 1433 Stabilire una corrispondenza tra la formula di una sostanza e i reagenti con ciascuno dei quali tale sostanza può interagire: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. 2) HCl, LiOH, H 2 SO 4 (soluzione) 3) BaCl2, Pb(NO3)2, S 4) CH3COOH, KOH, FeS 5) O2, Br2, HNO3 Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 1215 Spiegazione: A) Cu(NO 3) 2 + NaOH e Cu(NO 3) 2 + Ba(OH) 2 – interazioni simili. Un sale reagisce con un idrossido metallico se le sostanze di partenza sono solubili e i prodotti contengono un precipitato, un gas o una sostanza scarsamente dissociante. Sia per la prima che per la seconda reazione, entrambi i requisiti sono soddisfatti: Cu(NO3)2 + 2NaOH = 2NaNO3 + Cu(OH)2 ↓ Cu(NO3)2 + Ba(OH)2 = Na(NO3)2 + Cu(OH)2 ↓ Cu(NO 3) 2 + Mg - un sale reagisce con un metallo se il metallo libero è più attivo di quello incluso nel sale. Il magnesio nella serie delle attività si trova a sinistra del rame, il che indica la sua maggiore attività, quindi la reazione procede: Cu(NO3)2 + Mg = Mg(NO3)2 + Cu B) Al(OH) 3 – idrossido metallico nello stato di ossidazione +3. Gli idrossidi metallici nello stato di ossidazione +3, +4, nonché gli idrossidi Be(OH) 2 e Zn(OH) 2 come eccezioni, sono classificati come anfoteri. Per definizione, idrossidi anfoteri sono chiamati quelli che reagiscono con gli alcali e quasi tutti gli acidi solubili. Per questo motivo possiamo concludere immediatamente che l’opzione di risposta 2 è appropriata: Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH) 3 + LiOH (soluzione) = Li oppure Al(OH) 3 + LiOH(sol.) =a=> LiAlO 2 + 2H 2 O 2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2 (SO4)3 + 6H2O C) ZnCl 2 + NaOH e ZnCl 2 + Ba(OH) 2 – interazione del tipo “sale + idrossido metallico”. La spiegazione è data al paragrafo A. ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl ZnCl2 + Ba(OH)2 = Zn(OH)2 + BaCl2 Da notare che con un eccesso di NaOH e Ba(OH) 2: ZnCl2 + 4NaOH = Na2 + 2NaCl ZnCl2 + 2Ba(OH)2 = Ba + BaCl2 D) Br 2, O 2 sono forti agenti ossidanti. Gli unici metalli che non reagiscono sono l'argento, il platino e l'oro: Cu+Br2 t°
>CuBr2 2Cu+O2 t°
>2CuO HNO 3 è un acido con forti proprietà ossidanti, perché si ossida non con cationi idrogeno, ma con un elemento che forma acido: azoto N +5. Reagisce con tutti i metalli eccetto platino e oro: 4HNO 3(conc.) + Cu = Cu(NO 3)2 + 2NO 2 + 2H 2 O 8HNO3(dil.) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Corrispondenza tra formula generale serie omologa e il nome della sostanza appartenente a tale serie: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 231 Spiegazione: Dall'elenco di sostanze proposto, selezionare due sostanze che sono isomeri del ciclopentano. 1) 2-metilbutano 2) 1,2-dimetilciclopropano 3) pente-2 4) esene-2 5) ciclopentene Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 23 Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze, ciascuna delle quali reagisce con una soluzione di permanganato di potassio. 1) metilbenzene 2) cicloesano 3) metilpropano Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 15 Spiegazione: Tra gli idrocarburi che reagiscono con una soluzione acquosa di permanganato di potassio ci sono quelli che contengono legami C=C o C≡C nella loro formula strutturale, nonché omologhi del benzene (eccetto il benzene stesso). Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze con cui interagisce il fenolo. 1) acido cloridrico 2) idrossido di sodio 4) acido nitrico 5) solfato di sodio Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 24 Spiegazione: Il fenolo ha proprietà acide deboli, più pronunciate degli alcoli. Per questo motivo i fenoli, a differenza degli alcoli, reagiscono con gli alcali: C6H5OH + NaOH = C6H5ONa + H2O Il fenolo contiene nella sua molecola un gruppo ossidrile direttamente attaccato all'anello benzenico. Il gruppo ossidrile è un agente orientante del primo tipo, cioè facilita le reazioni di sostituzione nelle posizioni orto e para: Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze che subiscono idrolisi. 1) glucosio 2) saccarosio 3) fruttosio 5) amido Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 25 Spiegazione: Tutte le sostanze elencate sono carboidrati. Dei carboidrati, i monosaccaridi non subiscono idrolisi. Glucosio, fruttosio e ribosio sono monosaccaridi, il saccarosio è un disaccaride e l'amido è un polisaccaride. Pertanto, il saccarosio e l'amido dell'elenco precedente sono soggetti a idrolisi. È specificato il seguente schema di trasformazioni della sostanza: 1,2-dibromoetano → X → bromoetano → Y → formiato di etile Determina quali delle sostanze indicate sono le sostanze X e Y. 2) etanale 4) cloroetano 5) acetilene Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: 31 Spiegazione: Stabilire una corrispondenza tra il nome della sostanza di partenza e il prodotto, che si forma principalmente quando tale sostanza reagisce con il bromo: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 2134 Spiegazione: La sostituzione nell'atomo di carbonio secondario avviene in misura maggiore rispetto a quello primario. Pertanto, il prodotto principale della bromurazione del propano è il 2-bromopropano, non l'1-bromopropano: Il cicloesano è un cicloalcano con una dimensione dell'anello superiore a 4 atomi di carbonio. I cicloalcani con una dimensione dell'anello superiore a 4 atomi di carbonio, quando interagiscono con gli alogeni, entrano in una reazione di sostituzione con conservazione del ciclo: Ciclopropano e ciclobutano sono cicloalcani con dimensione minima i cicli subiscono prevalentemente reazioni di addizione accompagnate da rottura dell'anello: La sostituzione degli atomi di idrogeno nell'atomo di carbonio terziario avviene in misura maggiore rispetto a quelli secondari e primari. Pertanto, la bromurazione dell'isobutano procede principalmente come segue: Stabilire una corrispondenza tra lo schema di reazione e la sostanza organica che è il prodotto di questa reazione: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 6134 Spiegazione: Il riscaldamento delle aldeidi con idrossido di rame appena precipitato porta all'ossidazione del gruppo aldeidico in un gruppo carbossilico: Aldeidi e chetoni vengono ridotti con idrogeno in presenza di nichel, platino o palladio ad alcoli: Gli alcoli primari e secondari vengono ossidati dal CuO caldo rispettivamente in aldeidi e chetoni: Quando l'acido solforico concentrato reagisce con l'etanolo durante il riscaldamento, è possibile la formazione di due prodotti diversi. Quando riscaldato a una temperatura inferiore a 140 °C, si verifica prevalentemente la disidratazione intermolecolare con formazione di etere etilico, mentre quando riscaldato a una temperatura superiore a 140 °C si verifica una disidratazione intramolecolare, a seguito della quale si forma etilene: Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze la cui reazione di decomposizione termica è redox. 1) nitrato di alluminio 2) bicarbonato di potassio 3) idrossido di alluminio 4) carbonato di ammonio 5) nitrato di ammonio Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 15 Spiegazione: Le reazioni redox sono quelle reazioni in cui uno o più elementi chimici cambiano il loro stato di ossidazione. Le reazioni di decomposizione di assolutamente tutti i nitrati sono reazioni redox. I nitrati metallici da Mg a Cu compreso si decompongono in ossido metallico, biossido di azoto e ossigeno molecolare: Tutti i bicarbonati metallici si decompongono anche con un leggero riscaldamento (60 o C) in carbonato metallico, anidride carbonica e acqua. In questo caso non si verifica alcun cambiamento negli stati di ossidazione: Gli ossidi insolubili si decompongono quando riscaldati. La reazione non è redox perché Di conseguenza, nessun elemento chimico cambia il suo stato di ossidazione: Il carbonato di ammonio si decompone quando riscaldato in anidride carbonica, acqua e ammoniaca. La reazione non è redox: Il nitrato di ammonio si decompone in ossido nitrico (I) e acqua. La reazione si riferisce all'OVR: Dall'elenco proposto, seleziona due influenze esterne che portano ad un aumento della velocità di reazione dell'azoto con l'idrogeno. 1) diminuzione della temperatura 2) aumento della pressione nel sistema 5) uso di un inibitore Annota i numeri delle influenze esterne selezionate nel campo della risposta. Risposta: 24 Spiegazione: 1) diminuzione della temperatura: La velocità di qualsiasi reazione diminuisce al diminuire della temperatura 2) aumento della pressione nel sistema: L'aumento della pressione aumenta la velocità di qualsiasi reazione a cui prende parte almeno una sostanza gassosa. 3) diminuzione della concentrazione di idrogeno Diminuendo la concentrazione si riduce sempre la velocità di reazione 4) aumento della concentrazione di azoto Aumentando la concentrazione dei reagenti aumenta sempre la velocità di reazione 5) uso di un inibitore Gli inibitori sono sostanze che rallentano la velocità di una reazione. Stabilire una corrispondenza tra la formula di una sostanza e i prodotti dell'elettrolisi di una soluzione acquosa di tale sostanza su elettrodi inerti: per ciascuna posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 5251 Spiegazione: A) NaBr → Na + + Br - I cationi Na+ e le molecole d'acqua competono tra loro per il catodo. 2H2O + 2e — → H2 + 2OH — 2Cl - -2e → Cl 2 B) Mg(NO3) 2 → Mg2+ + 2NO3 — I cationi Mg 2+ e le molecole d'acqua competono tra loro per il catodo. I cationi dei metalli alcalini, così come il magnesio e l'alluminio, non possono essere ridotti in una soluzione acquosa a causa della loro elevata attività. Per questo motivo le molecole d’acqua si riducono invece secondo l’equazione: 2H2O + 2e — → H2 + 2OH — Gli anioni NO3 e le molecole d'acqua competono tra loro per l'anodo. 2H2O - 4e - → O2 + 4H+ Quindi la risposta 2 (idrogeno e ossigeno) è appropriata. B) AlCl3 → Al3+ + 3Cl - I cationi dei metalli alcalini, così come il magnesio e l'alluminio, non possono essere ridotti in una soluzione acquosa a causa della loro elevata attività. Per questo motivo le molecole d’acqua si riducono invece secondo l’equazione: 2H2O + 2e — → H2 + 2OH — Gli anioni Cl e le molecole d'acqua competono tra loro per l'anodo. Gli anioni costituiti da un elemento chimico (eccetto F -) vincono la competizione con le molecole d'acqua per l'ossidazione all'anodo: 2Cl - -2e → Cl 2 Pertanto, l'opzione di risposta 5 (idrogeno e alogeno) è appropriata. D) CuSO4 → Cu2+ + SO42- I cationi metallici a destra dell'idrogeno nella serie di attività vengono facilmente ridotti in condizioni di soluzione acquosa: Cu2+ + 2e → Cu0 Residui acidi contenenti un elemento formante acido in grado più alto ossidazione, perdono competizione con le molecole d'acqua per l'ossidazione all'anodo: 2H2O - 4e - → O2 + 4H+ Pertanto, l’opzione di risposta 1 (ossigeno e metallo) è appropriata. Stabilire una corrispondenza tra il nome del sale e il mezzo della soluzione acquosa di questo sale: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 3312 Spiegazione: A) solfato di ferro (III) - Fe 2 (SO 4) 3 formato da una “base” debole Fe(OH) 3 e un acido forte H 2 SO 4. Conclusione: l'ambiente è acido B) cloruro di cromo (III) - CrCl 3 formato dalla “base” debole Cr(OH) 3 e dall’acido forte HCl. Conclusione: l'ambiente è acido B) solfato di sodio - Na 2 SO 4 Formato dalla base forte NaOH e dall'acido forte H 2 SO 4. Conclusione: l'ambiente è neutrale D) solfuro di sodio - Na 2 S Formato dalla base forte NaOH e dall'acido debole H2S. Conclusione: l'ambiente è alcalino. Stabilire una corrispondenza tra il metodo di influenza del sistema di equilibrio CO (g) + Cl 2 (g) COCl 2 (g) + Q e la direzione dello spostamento dell'equilibrio chimico come risultato di questo effetto: per ciascuna posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 3113 Spiegazione: Lo spostamento dell'equilibrio sotto l'influenza esterna sul sistema avviene in modo tale da minimizzare l'effetto di questa influenza esterna (principio di Le Chatelier). A) Un aumento della concentrazione di CO fa sì che l’equilibrio si sposti verso la reazione diretta perché si traduce in una diminuzione della quantità di CO. B) Un aumento della temperatura sposterà l'equilibrio verso una reazione endotermica. Poiché la reazione diretta è esotermica (+Q), l'equilibrio si sposterà verso la reazione inversa. C) Una diminuzione della pressione sposterà l'equilibrio verso la reazione che si traduce in un aumento della quantità di gas. Come risultato della reazione inversa si formano più gas che come risultato della reazione diretta. Pertanto, l’equilibrio si sposterà verso la reazione opposta. D) Un aumento della concentrazione di cloro porta ad uno spostamento dell'equilibrio verso la reazione diretta, poiché di conseguenza riduce la quantità di cloro. Stabilire una corrispondenza tra due sostanze e un reagente che può essere utilizzato per distinguere tali sostanze: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. SOSTANZE
A) FeSO 4 e FeCl 2 B) Na3PO4 e Na2SO4 B) KOH e Ca(OH)2 D) KOH e KCl REAGENTE
Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 3454 Spiegazione: È possibile distinguere due sostanze con l'aiuto di una terza solo se queste due sostanze interagiscono con essa in modo diverso e, soprattutto, queste differenze sono distinguibili esternamente. A) Le soluzioni di FeSO 4 e FeCl 2 possono essere distinte utilizzando una soluzione di nitrato di bario. Nel caso di FeSO 4 si forma un precipitato bianco di solfato di bario: FeSO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ + FeCl2 Nel caso del FeCl 2 non ci sono segni visibili di interazione, poiché la reazione non avviene. B) Le soluzioni di Na 3 PO 4 e Na 2 SO 4 possono essere distinte utilizzando una soluzione di MgCl 2. La soluzione di Na 2 SO 4 non reagisce e, nel caso di Na 3 PO 4, precipita un precipitato bianco di fosfato di magnesio: 2Na3 PO4 + 3MgCl2 = Mg3 (PO4) 2 ↓ + 6NaCl C) Le soluzioni di KOH e Ca(OH) 2 possono essere distinte utilizzando una soluzione di Na 2 CO 3. KOH non reagisce con Na 2 CO 3, ma Ca(OH) 2 dà un precipitato bianco di carbonato di calcio con Na 2 CO 3: Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 ↓ + 2NaOH D) Le soluzioni di KOH e KCl possono essere distinte utilizzando una soluzione di MgCl 2. KCl non reagisce con MgCl 2 e la miscelazione di soluzioni di KOH e MgCl 2 porta alla formazione di un precipitato bianco di idrossido di magnesio: MgCl2 + 2KOH = Mg(OH)2 ↓ + 2KCl Stabilire una corrispondenza tra la sostanza e il suo ambito di applicazione: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 2331 MgO (tv.) + CO 2 (g) → MgCO 3 (tv.) + 102 kJ, Sono entrati 88 g di anidride carbonica. Quanto calore verrà rilasciato in questo caso? (Scrivi il numero arrotondando al numero intero più vicino.) Risposta: ___________________________ kJ. Risposta: 204 Spiegazione: Calcoliamo la quantità di anidride carbonica: n(CO2) = n(CO2)/ M(CO2) = 88/44 = 2 mol, Secondo l'equazione di reazione, quando 1 mole di CO 2 reagisce con l'ossido di magnesio, vengono rilasciati 102 kJ. Nel nostro caso, la quantità di anidride carbonica è 2 mol. Designando la quantità di calore rilasciata come x kJ, possiamo scrivere la seguente proporzione: 1 mol di CO2 – 102 kJ 2 mol CO 2 – x kJ Pertanto vale l’equazione: 1 ∙ x = 2 ∙ 102 Pertanto, la quantità di calore che verrà rilasciata quando 88 g di anidride carbonica partecipano alla reazione con l'ossido di magnesio è di 204 kJ. Determina la massa di zinco che reagisce con l'acido cloridrico per produrre 2,24 L (N.S.) di idrogeno. (Scrivi il numero al decimo più vicino.) Risposta: _____________________________ g. Risposta: 6.5 Spiegazione: Scriviamo l'equazione di reazione: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Calcoliamo la quantità di sostanza idrogeno: n(H2) = V(H2)/Vm = 2,24/22,4 = 0,1 mol. Poiché nell'equazione della reazione ci sono coefficienti uguali davanti allo zinco e all'idrogeno, ciò significa che anche le quantità di sostanze di zinco entrate nella reazione e l'idrogeno formatosi come risultato di essa sono uguali, cioè n(Zn) = n(H 2) = 0,1 mol, quindi: m(Zn) = n(Zn) ∙ M(Zn) = 0,1 ∙ 65 = 6,5 g. C6H5COOH + CH3OH = C6H5COOCH3 + H2O Bicarbonato di sodio del peso di 43,34 g è stato calcinato fino a peso costante. Il residuo venne sciolto in acido cloridrico in eccesso. Il gas risultante è stato fatto passare attraverso 100 g di una soluzione di idrossido di sodio al 10%. Determinare la composizione e la massa del sale formato, la sua frazione di massa nella soluzione. Nella tua risposta, scrivi le equazioni di reazione indicate nella formulazione del problema e fornisci tutti i calcoli necessari (indica le unità di misura delle quantità fisiche richieste). Risposta: Spiegazione: Il bicarbonato di sodio si decompone quando riscaldato secondo l'equazione: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O (I) Il residuo solido risultante sembra essere costituito solo da carbonato di sodio. Quando il carbonato di sodio viene sciolto nell'acido cloridrico, si verifica la seguente reazione: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O (II) Calcolare la quantità di bicarbonato di sodio e carbonato di sodio: n(NaHCO3) = m(NaHCO3)/M(NaHCO3) = 43,34 g/84 g/mol ≈ 0,516 mol, quindi, n(Na2CO3) = 0,516 mol/2 = 0,258 mol. Calcoliamo la quantità di anidride carbonica formata dalla reazione (II): n(CO 2) = n(Na 2 CO 3) = 0,258 mol. Calcoliamo la massa dell'idrossido di sodio puro e la sua quantità di sostanza: m(NaOH) = m soluzione (NaOH) ∙ ω(NaOH)/100% = 100 g ∙ 10%/100% = 10 g; n(NaOH) = m(NaOH)/ M(NaOH) = 10/40 = 0,25 mol. L'interazione dell'anidride carbonica con l'idrossido di sodio, a seconda delle loro proporzioni, può procedere secondo due diverse equazioni: 2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O (con eccesso di alcali) NaOH + CO 2 = NaHCO 3 (con anidride carbonica in eccesso) Dalle equazioni presentate ne consegue che solo il sale medio si ottiene con il rapporto n(NaOH)/n(CO 2) ≥ 2 e solo il sale acido con il rapporto n(NaOH)/n(CO 2) ≤ 1. Secondo i calcoli, ν(CO 2) > ν(NaOH), quindi: n(NaOH)/n(CO2) ≤ 1 Quelli. L'interazione dell'anidride carbonica con l'idrossido di sodio avviene esclusivamente con la formazione di un sale acido, cioè secondo l'equazione: NaOH + CO2 = NaHCO3 (III) Eseguiamo il calcolo in base alla mancanza di alcali. Secondo l’equazione di reazione (III): n(NaHCO 3) = n(NaOH) = 0,25 mol, quindi: m(NaHCO3) = 0,25 mol ∙ 84 g/mol = 21 g. La massa della soluzione risultante sarà la somma della massa della soluzione alcalina e della massa di anidride carbonica da essa assorbita. Dall'equazione di reazione segue che ha reagito, cioè solo 0,25 mol di CO 2 sono state assorbite su 0,258 mol. Quindi la massa di CO2 assorbita è: m(CO2) = 0,25 mol ∙ 44 g/mol = 11 g. Quindi la massa della soluzione è: m(soluzione) = m(soluzione NaOH) + m(CO 2) = 100 g + 11 g = 111 g, e la frazione in massa di bicarbonato di sodio nella soluzione sarà quindi pari a: ω(NaHCO3) = 21 g/111 g ∙ 100% ≈ 18,92%. Dalla combustione di 16,2 g di sostanza organica a struttura non ciclica si ottengono 26,88 l (n.s.) di anidride carbonica e 16,2 g di acqua. È noto che 1 mole di questa sostanza organica in presenza di un catalizzatore aggiunge solo 1 mole di acqua e questa sostanza non reagisce con una soluzione di ammoniaca di ossido d'argento. Sulla base dei dati delle condizioni problematiche: 1) effettuare i calcoli necessari per stabilire la formula molecolare di una sostanza organica; 2) scrivere la formula molecolare di una sostanza organica; 3) elaborare una formula strutturale di una sostanza organica che rifletta in modo inequivocabile l'ordine dei legami degli atomi nella sua molecola; 4) scrivere l'equazione per la reazione di idratazione della materia organica. Risposta: Spiegazione: 1) Per determinare la composizione elementare calcoliamo le quantità delle sostanze anidride carbonica, acqua e poi le masse degli elementi in esse comprese: n(CO2) = 26,88 l/22,4 l/mol = 1,2 mol; n(CO2) = n(C) = 1,2 mol; m(C) = 1,2 mol ∙ 12 g/mol = 14,4 g. n(H2O) = 16,2 g/18 g/mol = 0,9 mol; n(H) = 0,9 mol ∙ 2 = 1,8 mol; m(H) = 1,8 g. m(sostanze organiche) = m(C) + m(H) = 16,2 g, quindi nella materia organica non c'è ossigeno. La formula generale di un composto organico è C x H y. x: y = ν(C) : ν(H) = 1,2: 1,8 = 1: 1,5 = 2: 3 = 4: 6 Pertanto, la formula più semplice della sostanza è C 4 H 6. La vera formula di una sostanza può coincidere con quella più semplice, oppure differire da essa per un numero intero di volte. Quelli. essere, ad esempio, C 8 H 12, C 12 H 18, ecc. La condizione afferma che l'idrocarburo non è ciclico e una sua molecola può attaccare solo una molecola di acqua. Ciò è possibile se nella formula strutturale della sostanza è presente un solo legame multiplo (doppio o triplo). Poiché l'idrocarburo desiderato non è ciclico, è ovvio che un legame multiplo può esistere solo per una sostanza con la formula C 4 H 6. Nel caso di altri idrocarburi con maggiore peso molecolare il numero di legami multipli è maggiore di uno ovunque. Pertanto, la formula molecolare della sostanza C 4 H 6 coincide con quella più semplice. 2) La formula molecolare di una sostanza organica è C 4 H 6. 3) Tra gli idrocarburi, gli alchini in cui il triplo legame si trova all'estremità della molecola interagiscono con una soluzione ammoniacale di ossido d'argento. Per evitare l'interazione con una soluzione di ammoniaca di ossido d'argento, la composizione alchinica C 4 H 6 deve avere la seguente struttura: CH3 -C≡C-CH3 4) L'idratazione degli alchini avviene in presenza di sali di mercurio bivalenti: M.: 2017. - 120 p. Tipico compiti di prova in chimica contengono 10 versioni di serie di compiti, compilate tenendo conto di tutte le caratteristiche e i requisiti dell'Esame di Stato Unificato del 2017. Lo scopo del manuale è fornire ai lettori informazioni sulla struttura e il contenuto del KIM 2017 in chimica, il grado di difficoltà dei compiti. La raccolta contiene le risposte a tutte le opzioni del test e fornisce soluzioni a tutte le attività di una delle opzioni. Inoltre, vengono forniti esempi di moduli utilizzati nell'Esame di Stato Unificato per la registrazione delle risposte e delle soluzioni. L'autore degli incarichi è un importante scienziato, insegnante e metodologo direttamente coinvolto nello sviluppo di strumenti di misurazione del controllo Materiali dell'Esame di Stato Unificato. Il manuale è destinato agli insegnanti per preparare gli studenti all'esame di chimica, nonché agli studenti e ai laureati delle scuole superiori - per l'autopreparazione e l'autocontrollo. Formato: pdf Misurare: 1,5 MB Guarda, scarica:drive.google
CONTENUTO Presente manuale di formazioneè una raccolta di compiti per prepararsi al superamento dell'Esame di Stato Unificato (USE) di chimica, che è come l'esame finale del corso Scuola superiore e l'esame di ammissione all'università. La struttura del manuale riflette i moderni requisiti della procedura per il superamento dell'Esame di Stato Unificato di Chimica, che consentirà di prepararsi al meglio per le nuove forme di certificazione finale e per l'ammissione alle università. La preparazione all'Esame di Stato Unificato di chimica è curata dai nostri specialisti in questa sezione: analisi dei problemi, dati di riferimento e materiale teorico. Ora puoi prepararti per l'Esame di Stato Unificato in modo semplice e gratuito con le nostre sezioni su ciascun argomento! Siamo certi che supererai l'Esame di Stato Unificato nel 2019 con il punteggio massimo! L'Esame di Stato Unificato di Chimica è composto da due
parti e 34 compiti
. Prima parte
contiene 29 compiti con una risposta breve, inclusi 20 compiti di livello base di difficoltà: n. 1–9, 12–17, 20–21, 27–29. Nove compiti con un livello di difficoltà maggiore: n. 9–11, 17–19, 22–26. Seconda parte
contiene 5 compiti di alto livello di difficoltà con risposte dettagliate: n. 30–34 Compiti di livello base di complessità con una risposta breve mettono alla prova la padronanza del contenuto delle sezioni più importanti del corso di chimica scolastica: fondamenti teorici chimica, no chimica organica, chimica organica, metodi di conoscenza in chimica, chimica e vita. Missioni aumento del livello di difficoltà
con una risposta breve mirano a verificare gli elementi obbligatori del contenuto dei programmi formativi di base in chimica, non solo a livello base, ma anche a livello avanzato. Rispetto ai compiti del gruppo precedente, comportano l'esecuzione di una maggiore varietà di azioni per applicare la conoscenza in una situazione cambiata e non standard (ad esempio, per analizzare l'essenza dei tipi di reazioni studiati), nonché la capacità sistematizzare e generalizzare le conoscenze acquisite. Compiti con una risposta dettagliata
, a differenza dei compiti dei due tipi precedenti, prevedono un test completo di assimilazione a livello approfondito di diversi elementi di contenuto da vari blocchi di contenuto.FORMULA DELLA SOSTANZA
REAGENTI
COME
1) AgNO3, Na3PO4, Cl2
FORMULA DEL SALE
PRODOTTI PER L'ELETTROLISI
EQUAZIONE DI REAZIONE
DIREZIONE DELLO SPOSTAMENTO DELL'EQUILIBRIO CHIMICO
FORMULE DELLE SOSTANZE
REAGENTE
Annota i numeri degli elementi selezionati nel campo della risposta.
Risposta:
Spiegazione:
Scriviamo la formula elettronica per ciascuno degli elementi chimici indicati e rappresentiamo la formula elettrografica dell'ultimo livello elettronico:
1) S: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
2) Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
3) Al: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
4) Si: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2
5) Mg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
Spiegazione:
Nei sottogruppi principali della tavola periodica, i metalli si trovano sotto la diagonale boro-astato, così come nei sottogruppi secondari. Pertanto, i metalli di questo elenco includono Na, Al e Mg.
Le proprietà metalliche e, quindi, riducenti degli elementi aumentano spostandosi a sinistra lungo il periodo e scendendo nel sottogruppo.
Pertanto, le proprietà metalliche dei metalli sopra elencati aumentano nell'ordine Al, Mg, Na
Spiegazione:
I principali stati di ossidazione degli elementi dall'elenco presentato in sostanze complesse:
Zolfo – “-2”, “+4” e “+6”
Sodio Na – “+1” (singolo)
Alluminio Al – “+3” (singolo)
Silicio Si – “-4”, “+4”
Magnesio Mg – “+2” (singolo)
Spiegazione:
Un agente ossidante in una reazione è una sostanza che contiene un elemento che ne abbassa lo stato di ossidazioneFORMULA DELLA SOSTANZA
REAGENTI
A) Cu(NO 3) 2
1) NaOH, Mg, Ba(OH) 2
Spiegazione:
Il ciclopentano ha la formula molecolare C5H10. Scriviamo le formule strutturali e molecolari delle sostanze elencate nella condizioneNome della sostanza
Formula strutturale
Formula molecolare
ciclopentano
C5H10
2-metilbutano
C5H12
1,2-dimetilciclopropano
C5H10
penteno-2
C5H10
esene-2
C6H12
ciclopentene
C5H8
In questo modo sono adatti il metilbenzene e lo stirene.
Spiegazione:
Ammoniaca - utilizzata nella produzione di fertilizzanti azotati. In particolare, l'ammoniaca è una materia prima per la produzione di acido nitrico, dal quale, a sua volta, si ottengono fertilizzanti: sodio, potassio e nitrato di ammonio (NaNO 3, KNO 3, NH 4 NO 3).
Come solventi vengono utilizzati il tetracloruro di carbonio e l'acetone.
L'etilene viene utilizzato per produrre composti ad alto peso molecolare (polimeri), vale a dire il polietilene.La risposta ai compiti 27–29 è un numero. Scrivi questo numero nel campo della risposta nel testo dell'opera, mantenendo il grado di precisione specificato. Trasferisci quindi questo numero nel MODULO DI RISPOSTA N. 1 a destra del numero dell'attività corrispondente, iniziando dalla prima cella. Scrivi ogni carattere in una casella separata secondo gli esempi forniti nel modulo. Non è necessario scrivere unità di misura delle grandezze fisiche. In una reazione la cui equazione termochimica è Non dimenticare di trasferire tutte le risposte al modulo di risposta n. 1 secondo le istruzioni per completare il lavoro.
Esame di Stato Unificato 2017 Chimica Compiti tipici del test Medvedev
Prefazione 4
Istruzioni per l'esecuzione del lavoro 5
OPZIONE 18
Parte 18
Parte 2, 15
OPZIONE 2 17
Parte 117
Parte 224
OPZIONE 3 26
Parte 126
Parte 2 33
OPZIONE 4 35
Parte 1 35
Parte 2 41
OPZIONE 5 43
Parte 143
Parte 2 49
OPZIONE 6 51
Parte 151
Parte 2 57
OPZIONE 7 59
Parte 1 59
Parte 2 65
OPZIONE 8 67
Parte 1 67
Parte 2 73
OPZIONE 9 75
Parte 175
Parte 2 81
OPZIONE 10 83
Parte 183
Parte 2 89
RISPOSTE E SOLUZIONI 91
Risposte ai compiti della parte 1 91
Soluzioni e risposte ai compiti della parte 2 93
Risoluzione dei problemi dell'opzione 10 99
Parte 199
Parte 2 113
Il manuale è composto da 10 varianti di compiti, che nella forma e nel contenuto sono vicini versioni demo dell'Esame di Stato Unificato e non vanno oltre il contenuto del corso di chimica, normativamente definito dalla componente federale norma statale istruzione generale. Chimica (Ordinanza del Ministero della Pubblica Istruzione n. 1089 del 03/05/2004).
Livello di presentazione dei contenuti materiale didattico negli incarichi è correlato ai requisiti della norma statale per la preparazione dei diplomati della scuola secondaria (completa) in chimica.
I materiali di misurazione di controllo dell'Esame di Stato Unificato utilizzano compiti di tre tipi:
- compiti di livello base di difficoltà con una risposta breve,
- compiti livello più alto difficoltà con una risposta breve,
- compiti alto livello difficoltà con una risposta dettagliata.
Ciascuna versione della prova d'esame è costruita secondo un unico piano. Il lavoro è composto da due parti, per un totale di 34 compiti. La parte 1 contiene 29 domande a risposta breve, incluse 20 attività di livello base e 9 attività di livello avanzato. La parte 2 contiene 5 attività di alto livello di complessità, con risposte dettagliate (attività numerate 30-34).
In compiti di alto livello di complessità, il testo della soluzione è scritto su un modulo speciale. Compiti di questo tipo costituiscono la maggior parte del lavoro scritto di chimica negli esami di ammissione all'università.Informazioni generali sull'esame