«Неорганическая химия. Теплота образования вещества. Энергия Гиббса. Скорость реакции. Электролиз. Гидролиз. Электронные уравнения. (вариант 7)» - Контрольная работа

4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6 H2O(ж); DН = -1168,80 кДж.
4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6 H2O(ж); DН = - 1530,28 кДж.
106. Чем можно объяснить, что при стандартных условиях невозможна экзотермическая реакция:
Н2(г) + СО2(г) = СО(г) + Н2О(ж); DН = -2,85 кДж?
Зная тепловой эффект реакции и абсолютные стандартные энтропии соответствующих веществ, определите DGо298 этой реакции.
126. Вычислите, во сколько раз уменьшится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, если понизить температуру от 120 до 80oС. Температурный коэффициент скорости реакций 3.
146. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см3 0,3 н. раствора H2SO4 прибавить 125 см3 0,2 н. раствора КОН?
166. Вычислите мольную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при -0,279°С. Криоскопическая константа воды 1,86°.
186. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения взаимодействия в растворах между:
1) CuSO4 + H2S →
2) BaCO3 + HNO3 →
3) FeC13 + KOH →
206. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы солей Na2S, А1Сl3, NiSO4? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
226. Составьте электронные уравнения и укажите, какой процесс – окисление или восстановление происходит при следующих превращениях:
; ;
246. Потенциал серебряного электрода в растворе АgNО3 составил 95 % от значения его стандартного электродного потенциала. Чему равна концентрация ионов Аg+ (в моль/л) ?
266. Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили при силе тока 6 А в течение 45 мин, в результате чeгo на катоде выделилось 5,49 г металла. Вычислите эквивалентную массу металла.
286. Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

Дополнительно известно:
• Соединение B является неустойчивым промежуточным продуктом;
• C является ценным растворителем, используется для хранения и транспортировки ацетилена (в 1 л C растворяется до 250 л ацетилена), молекулярная масса C меньше, чем D;
• Соединения E и F являются изомерами, причём в молекуле E образуется внутримолекулярная водородная связь, а в молекуле F – нет.
Приведите структурные формулы соединений А–F, Х и Y.
Задание 2. Азотистая кислота – малоустойчивое соединение, однако её можно генерировать in situ (в реакционной колбе) добавлением сильной кислоты к нитриту натрия или другого щелочного металла. Неустойчивость азотистой кислоты во многом связана с тем, что в условиях её генерации она может протонироваться далее с образованием катиона H2NO2+, который реагирует с нуклеофильными частицами как источник катиона NO+. С другой стороны, именно эта способность является основой использований азотистой кислоты.
В трёх колбах находились водно-метанольные растворы триметиламина (колба А), диметиламина (колба В) и метиламина (колба С). В каждую добавили раствор нитрита натрия и соляную кислоту. Протекание реакции в одной колбе было видно невооружённым глазом, однако при исследовании её содержимого после окончания реакции никаких продуктов найти не удалось. Анализ содержимого другой колбы после проведения эксперимента показал наличие соединения D, содержащего, по данным элементного анализа, 37,8 % азота. В третьей колбы никаких следов протекания реакции поначалу обнаружено не было. Однако когда анализ повторили через несколько дней, в ней, наряду с исходным субстратом, было найдено некоторое количество соединения D, а также новое соединение Е.
1. Объясните полученные результаты. Напишите уравнения реакций, протекавших в каждой колбе.
Не все первичные амины ведут себя одинаково в реакциях с азотистой кислотой. Например, при обработке нитритом натрия и соляной кислотой этилового эфира глицина образуется соединение F, содержащее 42,1 % С.
Задание 3. Соединения, содержащие связь С=О, чрезвычайно важны как в крупнотоннажной химической промышленности, так и в тонком органическом синтезе, а также играют огромную роль в химии живого. Это обусловлено высокой реакционной способностью карбонильных соединений по отношению к различным нуклеофильным реагентам. Так, при взаимодействии альдегидов и многих кетонов с цианидом натрия или калия образуются так называемые циангидрины. Например, из уксусного альдегида с помощью этой реакции можно получить широкоиспользуемый полимер P и молочную кислоту М:

1. Напишите структурные формулы соединений А, В и М. Укажите мономерное звено полимера P.
Однако некоторые альдегиды при действии цианид-иона не образуют циангидрины. Так, при нагревании бензальдегида с NaCN образуется соединение С, содержащее 72,4 % углерода, 5,2 % водорода и 13,8 % кислорода по массе.
2. Напишите структурную формулу С, учитывая, что при действии на С периодата натрия образуется только исходный бензальдегид, а при обработке 1 г С гидридом натрия выделяется 96,6 мл водорода.
В 1850 г. Штрекер хотел получить молочную кислоту, проведя вышеупомянутую реакцию уксусного альдегида с цианид-ионом, используя в качестве источника последнего HCN и водный аммиак. Однако после гидролиза первичного продукта он, к своему удивлению, получил не молочную кислоту, а соединение D (C = 40,45 %), хорошо растворимое в воде и играющее важную роль в жизнедеятельности человека.
3. Напишите структурные формулы частиц, в виде которых соединение D присутствует в водных растворах при pH 0, рН 7 и рН 12.
Задание 4. Жили-были однажды муж с женой – молодые химики, и был у них сынишка Иванушка. Уехала однажды мама в командировку и оставила молодого папу на хозяйстве. Квартиру убери, поесть приготовь, в магазин сходи, да ещё студентам контрольную приготовить надо. Плачет брошенный Иванушка, надрывается. И тут осенило химика: соски-пустышки сыну не хватает! А из чего пустышки делают? Или из латекса натурального каучука, или из каучука синтетического.
1. Приведите структурную формулу мономерного звена натурального каучука. 2. Напишите схемы реакций, протекающих при вулканизации ди-трет-бутилпероксидом синтетического бутадиенстирольного каучука. 3. Приведите структуру мономерного звена силиконового каучука, если его брутто-формула (C2H6O3Si)n.
Изготовили Иванушке пустышку по спецзаказу, а он всё равно плачет. Осмотрел его папаша – ба, а пелёнки-то мокрые! Раз постирал, два постирал – надоело! Надо бы подгузник сынишке сделать. А из чего? 4. Для изготовления впитывающих материалов раньше использовались доступные природные материалы, такие как хлопок или высушенный мох. Из какого полимера построены эти материалы? К какому классу органических веществ он относится?
Задание 5. Определите, какие два вещества вступили в химические реакции, если в результате их протекания получены следующие продукты (указаны без коэффициентов):
А) ; Б) ;
В) ; Г) ;
Д) .
Напишите уравнения этих реакций.
Задание 6. При крекинге предельного углеводорода образовалась смесь двух углеводородов, содержащих одинаковое число атомов углерода. Плотность смеси по водороду равна 28,5.
1. Установите строение исходного углеводорода и продуктов крекинга.
2. Напишите уравнения крекинга алкана.
3. Ответьте на следующие вопросы:
• С какой целью в промышленности осуществляется крекинг высококипящих нефтяных фракций?
• Какие виды крекинга осуществляют в промышленности?
• Какой еще способ переработки нефти применяют в промышленности? Что лежит в основе этого метода?
Задание 7. При хлорировании алкана получена смесь двух монохлорпроизводных и трех дихлорпроизводных.
1.Установите возможное строение алкана и назовите его.
2.Напишите структурные формулы продуктов хлорирования.
3. Назовите продукты реакции.
4. Ответьте на следующие вопросы:
• К какому типу реакций относится реакция хлорирования алканов и в каких условиях проводят эту реакцию?
• Имеются ли различия в реакционной способности различных СН- связей данного алкана в реакции хлорирования?

Задание 8. К 1,12 л бесцветного газа (н.у.), полученного из карбида кальция и воды, присоединили хлороводород, образовавшийся при действии концентрированной серной кислоты на 2,93г поваренной соли. Продукт присоединения хлороводорода полимеризовался с образованием 2,2 г полимера. Написать уравнения протекающих реакций.
1. Какое соединение было получено из карбида кальция?
2. Какой полимер был получен и какие названия этого полимера вам известны?
3. Каков выход превращения мономера в полимер (в % от теоретического)?
4. Какими свойствами обладает и где находит применение данный полимер?
Задание 9. Органическое стекло представляет собой термопластичный полимер, полученный из метилового эфира метакриловой кислоты – простейшей непредельной карбоновой кислоты с разветвленным скелетом.
1. Напишите уравнение реакции образования оргстекла.
2. Дайте название полимера.
3. Может ли оргстекло использоваться повторно после его термической переработки?
4. Где используется оргстекло?
5. Какие свойства оргстекла обуславливают его широкое применение?
6. В чем отличие свойств оргстекла от свойств силикатного стекла?
Задание 10. Этиловый эфир n-аминобензойной кислоты применяется в медицине под названием анестезин.
1. Какими способами можно синтезировать это соединение, исходя из n-нитротолуола?
2. Обоснуйте последовательность стадий предложенных способов синтеза.
Дайте названия всех представленных реакций и продуктов этих реакций.
Задание 11. Сегодня нашу жизнь невозможно представить без пластмассовых изделий и синтетических волокон: корпус ручки, которой Вы сейчас пишете, яркая кофточка на симпатичной девушке, что Вы встретили вчера, жевательная резинка, которую усердно жует сосед слева, клавиатура ноутбука автора этой задачи – все это сделано из высокомолекулярных продуктов крупнотоннажной химической промышленности. Ниже приведена некоторая информация о пяти распространенных синтетических полимерах I V.
Поли-мер Название или аббревиатура Промышленная схема получения
I ПВХ
II ПС
III ПЭТ, лавсан
IV, V ?, ?
1. Приведите структурные формулы промежуточных продуктов А – З, а также структурные формулы элементарных звеньев полимеров I IV (без учета стереоизомеров).
2. Расшифруйте аббревиатуры названий полимеров I III. От каких слов образовано название "лавсан"? Укажите названия полимеров IV и V. Как называется процесс превращения IV в V под действием серы? Какой из полимеров I IV образовался в результате реакции поликонденсации?
Задание 12. Рассмотрите цепочку превращений:
1) А = Б + В
2) Б + С2Н5Cl = Г
3) Г + С2Н5Cl = Д + А
4) Б + TiCl4 = А + Е
5) Б + С4Н8Cl2 = А + Ж
6) Б + N2O4 = И + NO
1. Расшифруйте вещества А – И, если известно, что вещество А придает
горький вкус морской воде, Б, В, и Е являются простыми веществами. Реакции 1 и 4 проходят при высокой температуре. Реакция 1 идет под действием постоянного электрического тока. Реакцию 2 проводят в диэтиловом эфире.
1. Напишите уравнения реакций 1 – 6.
Что может представлять собой вещество Ж? Назовите его.
Задание 13. При исследовании присоединения бромистого водорода к соединению А (в соотношении 1 : 1) образуются 2 изомерных продукта В и С, содержащих 79,2% брома, а также углерод и водород, причем В содержит асимметрический атом углерода, а С имеет в спектре ПМР два сигнала от двух типов протонов. Реакция была исследована различными группами ученых, которые получили разное соотношение продуктов. Обнаружено, что в присутствии гидрохинона (1,4-дигидроксибензола) образуется преимущественно изомер В.
1. Установите структуру соединений А, В, С. Объясните однозначность вашего
выбора.
2. Объясните, почему различными группами ученых были получены разные
результаты. Какие условия необходимо соблюдать в данной реакции для преимущественного получения С ?

Задача 3. Определить объём и состав продуктов горения (в об. %) смеси газов (табл. 4), если горение происходит при коэффициенте избытка воздуха =1,2.
H2-50%, C4H10-8%, C2H4 -20%, CO2 -20%, O2-2%.
Задача 5. Методом последовательных приближений рассчитать адиабатическую температуру горения для стехиометрической смеси горючего вещества (Толуол С7Н8) с воздухом
Задача 7. Рассчитать, какое минимальное количество этиленгликоля должно испариться в закрытом помещении объёмом Vп--200м3 при нормальных условиях, чтобы создалась взрывоопасная концентрация горючих паров. Условно принять, что пары горючей жидкости равномерно распределены в объёме помещения. Нижний концентрационный предел распространения
пламени рассчитать по предельной теплоте сгорания.
Задача 11: Рассчитать температуру вспышки или температуру воспламенения горючей жидкости (табл. 12) по формуле В.И. Блинова. Сравнить найденное значение с экспериментальным, взятым из справочника.
Задача 12. Рассчитать стандартную температуру самовоспламенения вещества (табл. 13) по средней длине углеродной цепи, определив число концевых групп и число цепей.
Задача 13. Сферический заряд ТНТ (тринитротолуол) массой 10 кг (W) взрывается при стандартных атмосферных условиях. Найти параметры падающей и нормально отражённой от препятствия взрывной волны на расстоянии 100 м (R) от центра взрыва

40 Составьте молекулярные уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Са(ОН)2 — СаСОз — Са(НСО3)2 — СаСО3 —СО2 —(NH4)2CO3.
80 Напишите выражения константы равновесия Кс для равновесных систем:
а) СaCO3(т) ⇄ CaO(т)+СО2(г); б) СО(г)+Н2О(г) ⇄ CO2(г)+Н2(г)
От каких факторов зависит константа равновесия?
110 Выразите молекулярными уравнениями реакции, проходящие в растворах между следующими веществами: а) хлористым кальцием и углекислым аммонием;б) азотнокислым кальцием и содой. В чем заключается сущность этих реакций? Каким одним ионным уравнением они могут быть выражены?
120 Гидролиз карбоната натрия описывается уравнением
Na2CO3 +H2O ⇄ NаНСОз + NaOH, ∆H>0
Предложите способы увеличения гидролиза соли.
161 Как протекает коррозия в случае повреждения поверхностного слоя оцинкованного и никелированного железа при их контакте с водой? Составьте схему коррозионного гальванического элемента и укажите направление движения электронов. Напишите уравнения анодного и катодного процессов, а также суммарное уравнение электрохимической коррозии.
181 Медь не взаимодействует с разбавленной серной кислотой, но растворяется в концентрированной кислоте. В чем причина наблюдаемого явления? Составьте уравнение соответствующей реакции, а также напишите реакции взаимодействия меди с разбавленной и концентрированной НNО3.
10 вариант
11. На основании положения кремния в периодической системе элементов напишите его электронную формулу и формулы высшего оксида, гидроксида и хлорида.
21. Составьте электронные формулы строения атомов водорода, хлора и фтора. На основании строения внешнего энергетического уровня этих атомов приведите схемы перекрывания электронных облаков при образовании молекул F2 и НС1. Какая из этих молекул образована ковалентной полярной связью?
41. Используя значения стандартных теплот образования соединений, вычислите тепловой эффект реакции образования 171 г сульфата алюминия из оксида алюминия и серы (VI).
71. Укажите и объясните, в каком направлении будет смещаться равновесие в системах: 2СО(г) ⇄ СО2 (г) + С (т), ∆H0298= –173,0 кДж
MgCO3(т) ⇄ MgO(т)+СО2(г), ∆H0298 = 385,0 кДж
а) при повышении температуры; б) при понижении общего давления. Напишите выражения для константы равновесия этих реакций.
111. Объясните образование гидроксида алюминия в результате протекания реакции:

A12(SO4)3 + ЗСа(НСО3)2 = 3CaSО4 + 2А1(ОН)3 + 6СО2.
131. Раствор, содержащий 3,04 г камфоры С10Н16О в 100 г бензола С6Н6, кипит при 80,70С. Температура кипения бензола 80,2 0С. Вычислите эбулиоскопическую константу бензола.
В задачах №151 – №160 приведены схемы гальванических элементов. Разберите работу гальванического элемента. Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов, составьте суммарное ионное уравнение окислительно-восстановительной реакции в гальваническом элементе и вычислите его ЭДС.
151 Zn | Zn(NO3)2 || Pb(NO3)2 | Pb
СZn2+ = 10-2 моль/л , CPb+2 = 1 моль/л

3. Химия и теоретические основы процесса хлорирования 10
4. Технология процессов расщепления 14
Список литературы 17

3. Химия и теоретические основы процесса жидкофазного хлорирования 10
4. Условия процесса жидкофазного хлорирования и типы реакторов 16
5. Технология процесса жидкофазного хлорирования 19
Список литературы 23