Методические материалы для учащихся при подготовке к Единому государственному экзамену Екатеринбург (стр. 6 из 19)
Реакция горения органического вещества – взаимодействие метана с кислородом – не отвечает определению реакций замещения в органической химии, следовательно, не является правильным ответом.
//Ответ: 3
С наибольшей скоростью протекает реакция между
| A20 |
1) AgNO3(р-р) и NaCl(р-р)
2) CaCO3 и HCl(р-р)
3) Zn и H2SO4
4) Mg и O2
Решение. Медленнее всего протекают твердофазные реакции. Это связано с тем, что как только на поверхности твердого вещества образуется слой продукта реакции, реагенты пространственно разделяются слоем продукта реакции и не контактируют непосредственно. Для протекания реакции необходима диффузия одного из реагентов через слой продукта реакции к поверхности другого твердого реагента, а диффузия в твердой фазе протекает очень медленно. Скорость твердофазных реакций резко возрастает при измельчении твердого вещества.
Быстрее всего протекают реакции в растворах электролитов. Это связано с тем, что сильные электролиты в растворе полностью диссоциируют, и содержатся в виде ионов. Поэтому для протекания реакции не нужно затрачивать энергию на разрыв химической связи в исходных веществах (как это происходит во всех других реакциях). Свободные разноименно заряженные ионы в растворе соединяются друг с другом, образуя слабый электролит или нерастворимое вещество, при этом выделяется энергия, и реакция протекает очень быстро.
В данном случае быстрее всего протекает реакция ионного обмена в растворе между нитратом серебра и хлоридом натрия, которая сводится к взаимодействию ионов серебра и хлорид-ионов с образованием труднорастворимого хлорида серебра (осадок выпадает моментально):
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3,
или в ионном виде
Ag+ + Cl− = AgCl↓
//Ответ: 1
| A21 |
В системе
2CO (г) + O2 (г)
2CO2 (г) + Qсмещению химического равновесия в сторону исходных веществ будет способствовать
1) увеличение давления
2) увеличение концентрации оксида углерода (IV)
3) уменьшение температуры
4) увеличение концентрации кислорода
Решение. На состояние химического равновесия влияют следующие факторы: концентрация исходных веществ и продуктов реакции, температура, давление (если участниками реакции являются газы).
При увеличении давления в системе протекает та из двух противоположных реакций, при которой уменьшается объем системы (из большего количества веществ газов получается меньшее количество веществ газов). В нашем случае все вещества газообразные, и прямая реакция протекает с уменьшением объема: из 3 молей газов (2 моль CO и 1 моль O2) образуется 2 моля газа СO2. Поэтому при увеличении давления равновесие сместится вправо (в сторону продукта реакции). Первый ответ не подходит.
При увеличении концентрации исходных веществ возрастает скорость прямой реакции, и равновесие смещается вправо, а при увеличении концентрации продуктов (в данном случае CO2) увеличивается скорость обратной реакции, и равновесие смещается влево (в сторону исходных веществ). Именно такая ситуация отвечает условию задания. Правильный ответ – 2. Уменьшение температуры способствует протеканию реакции, идущей с выделением тепла, т.е. прямой реакции, следовательно, при уменьшении температуры равновесие сместится в сторону продуктов реакции, что не удовлетворяет условию. Увеличение концентрации кислорода (одного из исходных веществ) также увеличит скорость прямой реакции, что приведет к смещению равновесия в сторону продуктов. Ответ 4 также неверный.
//Ответ: 2
| A22 |
Неэлектролитами являются все вещества, указанные в ряду:
1) этанол, хлорид калия, сульфат бария
2) растительное масло, гидроксид калия, ацетат натрия
3) сахароза, глицерин, метанол
4) сульфат натрия, глюкоза, уксусная кислота
Решение. Электролиты – это вещества, которые в водном растворе или расплаве распадаются на ионы. К электролитам относятся кислоты, основания и соли. Оксиды, а также малополярные органические вещества молекулярного строения не являются электролитами.
В первом варианте ответа неэлектролитом является этанол. Это спирт, органическое вещество молекулярного строения, в водном растворе не распадается на ионы. Хлорид калия и сульфат бария – соли, являются электролитами. Таким образом, первый вариант не подходит.
Во втором варианте гидроксид калия (щелочь) и ацетата натрия (соль) – электролиты, растительное масло – органическое вещество молекулярного соединения – неэлектролит. Второй вариант также не подходит.
В третьем варианте все вещества – органические, молекулярного строения, не являются электролитами. Этот ответ подходит.
В четвертом варианте неэлектролитом является глюкоза – альдегидоспирт, не диссоциирующий в водном растворе. Этот вариант неверный.
//Ответ: 3
С выпадением осадка протекает реакция ионного обмена между растворами
| A23 |
1) гидроксида натрия и хлорида бария
2) сульфата хрома (III) и гидроксида калия
3) нитрата кальция и бромида натрия
4) хлорида аммония и нитрата алюминия
Решение. Для ответа на этот вопрос надо составить уравнения реакций ионного обмена и посмотреть по таблице растворимости, в каком случае выпадает осадок.
1) 2NaOH + BaCl2 = 2NaCl + Ba(OH)2
И NaCl, и Ba(OH)2 – растворимые вещества, следовательно, этот вариант ответа не подходит.
2) Cr2(SO4)3 + 6NaOH = 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4.
Cr(OH)3 – осадок, следовательно, этот ответ правильный.
3) Ca(NO3)2 + 2NaBr = CaBr2 + 2NaNO3.
И CaBr2, и 2NaNO3 – соли, растворимые в воде, сильные электролиты, следовательно, эта реакция не идет в растворе до конца.
4) 3NH4Cl + Al(NO3)3 = 3NH4NO3 + AlCl3.
И NH4NO3, и AlCl3 – соли, растворимые в воде, сильные электролиты, следовательно, эта реакция не идет в растворе до конца.
//Ответ: 2
В какой реакции оксид серы (IV) является восстановителем?
| A24 |
1) SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
2) SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
3) SO2 + H2O
H2SO34) 2SO2 + O2
2SO3Решение. Восстановитель – это вещество, отдающее электроны. При протекании окислительно-восстановительной реакции степень окисления одного из элементов, входящего в состав вещества, повышается.
Для ответа на вопрос задания необходимо определить степень окисления серы до и после реакции. Степень окисления серы в SO2 равна +4. В первом варианте степень окисления серы в продукте реакции Na2SO3 также равна +4, т.е. реакция не является окислительно-восстановительной.
Во втором варианте степень окисления простого вещества серы равна нулю, т. е осуществляется процесс: S+4 + 4e → S0 . Это процесс восстановления, сера (+4) выполняет функцию окислителя. Следовательно, этот вариант не подходит.
В третьем случае степень окисления серы в сернистой кислоте равна +4, т. е. такая же, как была до реакции. Этот вариант также не подходит.
В четвертом варианте степень окисления серы в SO3 равна +6. В ходе реакции осуществляется процесс окисления серы: S+4 - 2e → S+6. Сера (+4) отдает электроны, а значит, SO2 является восстановителем. Это удовлетворяет условиям задания.
//Ответ: 4
Щелочную реакцию среды имеет раствор каждой из двух солей:
| A25 |
1) КCl и Na2S
2) К2SiO3 и Na2CO3
3) FeCl2 и NН4Cl
4) CuSO4 и Na2SO4
Решение. Щелочная реакция среды обусловлена присутствием в растворах гидроксид-ионов (OH−). Раствор соли имеет щелочную среду, если соль в водном растворе гидролизуется по аниону. Это происходит в том случае, если соль образована сильным основанием и слабой кислотой.
В первом варианте ответа соль КCl образована сильным основанием гидроксидом калия (KOH) и сильной соляной кислотой (HCl). Эта соль не гидролизуется, ее раствор имеет нейтральную среду. Данный ответ не подходит.
Во втором варианте соль силикат калия образована сильным основанием – гидроксидом калия (KOH) и слабой кремниевой кислотой (H2SiO3). Карбонат натрия также является солью, образованной сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH) и cлабой угольной кислотой (H2CO3). Поэтому в водном растворе обе эти соли гидролизуются по аниону с образованием ионов OH−: