Έκδοση επίδειξης των δοκιμαστικών επιλογών της εξέτασης χημείας. Σκοπός της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης ΚΙΜ
Στις 14 Νοεμβρίου 2016, ενέκρινε εκδόσεις επίδειξης, κωδικοποιητές και προδιαγραφές υλικών μέτρησης ελέγχου ενός ενιαίου κρατική εξέτασηκαι την κύρια κρατική εξέταση το 2017, συμπεριλαμβανομένης της χημείας.
Επίδειξη της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης στη Χημεία 2017 με απαντήσεις
| Παραλλαγή εργασιών + απαντήσεις | Λήψη επίδειξης |
| Προσδιορισμός | παραλλαγή επίδειξης himiya ege |
| Κωδικοποιός | κωδικοποιός |
Εκδόσεις επίδειξης της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης στη Χημεία 2016-2015
| Χημεία | Λήψη επίδειξης + απαντήσεις |
| 2016 | π.χ. 2016 |
| 2015 | πχ 2015 |
Υπάρχουν σημαντικές αλλαγές στο CMM στη χημεία το 2017, επομένως παρέχονται εκδόσεις επίδειξης προηγούμενων ετών για αναφορά.
Χημεία – σημαντικές αλλαγές: Βελτιστοποιημένη δομή χαρτί εξετάσεων:
1. Η δομή του μέρους 1 του CMM έχει αλλάξει ριζικά: οι εργασίες με επιλογή μιας απάντησης έχουν αποκλειστεί. οι εργασίες ομαδοποιούνται σε ξεχωριστά θεματικά μπλοκ, καθένα από τα οποία περιέχει εργασίες βασικού και προχωρημένου επιπέδου δυσκολίας.
2. Ο συνολικός αριθμός εργασιών μειώθηκε από 40 (το 2016) σε 34.
3. Η κλίμακα βαθμολόγησης άλλαξε (από 1 σε 2 βαθμούς) για την ολοκλήρωση εργασιών βασικό επίπεδοδυσκολίες που δοκιμάζουν την αφομοίωση της γνώσης για τη γενετική σχέση ανόργανων και οργανικών ουσιών (9 και 17).
4. Μέγιστο πρωταρχική βαθμολογίαγια την ολοκλήρωση της εργασίας στο σύνολό της θα είναι 60 μόρια (αντί για 64 μόρια το 2016).
Διάρκεια Ενιαίας Κρατικής Εξέτασηςστη χημεία
Η συνολική διάρκεια της εξεταστικής εργασίας είναι 3,5 ώρες (210 λεπτά).
Κατά προσέγγιση χρόνος για την ολοκλήρωση ατομικές εργασίες, είναι:
1) για κάθε εργασία του βασικού επιπέδου πολυπλοκότητας του μέρους 1 – 2–3 λεπτά.
2) για κάθε εργασία υψηλότερο επίπεδοδυσκολία του μέρους 1 – 5–7 λεπτά.
3) για κάθε εργασία υψηλό επίπεδοΔυσκολία 2ου μέρους – 10–15 λεπτά.
Προσδιορισμός
έλεγχο των υλικών μέτρησης
για τη διεξαγωγή των ενιαίων κρατικών εξετάσεων το 2017
στη ΧΗΜΕΙΑ
1. Σκοπός Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης ΚΙΜ
Η Ενιαία Κρατική Εξέταση (εφεξής η Ενιαία Κρατική Εξέταση) είναι μια μορφή αντικειμενικής αξιολόγησης της ποιότητας της κατάρτισης των ατόμων που έχουν ολοκληρώσει προγράμματα δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης γενική εκπαίδευση, χρησιμοποιώντας εργασίες τυποποιημένης μορφής (υλικά μέτρησης ελέγχου).
Η Ενιαία Κρατική Εξέταση διεξάγεται σύμφωνα με τον Ομοσπονδιακό Νόμο της 29ης Δεκεμβρίου 2012 Νο. 273-FZ «Σχετικά με την εκπαίδευση στη Ρωσική Ομοσπονδία».
Τα υλικά μέτρησης ελέγχου καθιστούν δυνατό τον καθορισμό του επιπέδου κυριαρχίας του ομοσπονδιακού στοιχείου από τους αποφοίτους κρατικό πρότυποδευτεροβάθμια (πλήρη) γενική εκπαίδευση στη χημεία, βασικό και εξειδικευμένο επίπεδο.
Τα αποτελέσματα της ενιαίας κρατικής εξέτασης στη χημεία αναγνωρίζονται εκπαιδευτικούς οργανισμούςμέσος επαγγελματική εκπαίδευσηκαι εκπαιδευτικούς οργανισμούς τριτοβάθμιας επαγγελματικής εκπαίδευσης ως αποτέλεσμα εισαγωγικές εξετάσειςστη χημεία.
2. Έγγραφα που καθορίζουν το περιεχόμενο της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης ΚΙΜ
3. Προσεγγίσεις για την επιλογή περιεχομένου και την ανάπτυξη της δομής της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης ΚΙΜ
Η βάση των προσεγγίσεων για την ανάπτυξη του KIM Unified State Exam 2017 στη χημεία αποτελούνταν από εκείνες τις γενικές μεθοδολογικές κατευθυντήριες γραμμές που καθορίστηκαν κατά τη διαμόρφωση μοντέλα εξετάσεωνπροηγούμενων ετών. Η ουσία αυτών των ρυθμίσεων είναι η εξής.
- Τα KIM επικεντρώνονται στη δοκιμή της αφομοίωσης ενός συστήματος γνώσης, το οποίο θεωρείται ως αμετάβλητος πυρήνας του περιεχομένου των υφιστάμενων προγραμμάτων χημείας για οργανισμούς γενικής εκπαίδευσης. Στο πρότυπο, αυτό το σύστημα γνώσης παρουσιάζεται με τη μορφή απαιτήσεων για την κατάρτιση των αποφοίτων. Αυτές οι απαιτήσεις αντιστοιχούν στο επίπεδο παρουσίασης των ελεγμένων στοιχείων περιεχομένου στο CMM.
- Προκειμένου να διασφαλιστεί η δυνατότητα διαφοροποιημένης αξιολόγησης των εκπαιδευτικών επιτευγμάτων των αποφοίτων KIM Unified State Examination, ελέγχουν την κατοχή των βασικών εκπαιδευτικά προγράμματαστη χημεία σε τρία επίπεδα δυσκολίας: βασικό, προχωρημένο και υψηλό. Εκπαιδευτικό υλικό, βάσει του οποίου βασίζονται οι εργασίες, επιλέγεται με βάση τη σημασία του για τη γενική εκπαίδευση των αποφοίτων Λυκείου.
- Η ολοκλήρωση των εργασιών της εξέτασης συνεπάγεται την υλοποίηση ενός συγκεκριμένου συνόλου ενεργειών. Μεταξύ αυτών, οι πιο ενδεικτικές είναι, για παράδειγμα, όπως: ταυτοποιώ χαρακτηριστικά ταξινόμησηςουσίες και αντιδράσεις· προσδιορίζει την κατάσταση οξείδωσης χημικά στοιχείασύμφωνα με τους τύπους των ενώσεων τους· εξηγούν την ουσία μιας συγκεκριμένης διαδικασίας, τη σχέση μεταξύ της σύνθεσης, της δομής και των ιδιοτήτων των ουσιών. Η ικανότητα του εξεταζόμενου να πραγματοποιεί διάφορες ενέργειες κατά την εκτέλεση εργασιών θεωρείται ως δείκτης αφομοίωσης του μελετημένου υλικού με το απαραίτητο βάθος κατανόησης.
- Η ισοδυναμία όλων των εκδόσεων της εξεταστικής εργασίας διασφαλίζεται με τη διατήρηση της ίδιας αναλογίας του αριθμού των εργασιών που δοκιμάζουν την κυριαρχία των βασικών στοιχείων του περιεχομένου των βασικών ενοτήτων του μαθήματος της χημείας.
4. Δομή Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης ΚΙΜ
Κάθε έκδοση του εξεταστικού χαρτιού είναι κατασκευασμένο σύμφωνα με ένα ενιαίο σχέδιο: το έγγραφο αποτελείται από δύο μέρη, συμπεριλαμβανομένων 40 εργασιών. Το Μέρος 1 περιέχει 35 εργασίες με σύντομη απάντηση, συμπεριλαμβανομένων 26 εργασιών βασικού επιπέδου πολυπλοκότητας (οι αύξοντες αριθμοί αυτών των εργασιών: 1, 2, 3, 4, ... 26) και 9 εργασίες αυξημένου επιπέδου πολυπλοκότητας ( τους σειριακούς αριθμούς αυτών των εργασιών: 27, 28, 29, …35).
Το Μέρος 2 περιέχει 5 εργασίες υψηλού επιπέδου πολυπλοκότητας, με λεπτομερή απάντηση (οι αύξοντες αριθμοί αυτών των εργασιών: 36, 37, 38, 39, 40).
Ένα αποτέλεσμα Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης στη χημεία όχι χαμηλότερο από τον ελάχιστο καθορισμένο αριθμό βαθμών δίνει το δικαίωμα εισαγωγής σε πανεπιστήμια σε μια ειδικότητα όπου ο κατάλογος των εισαγωγικών τεστ περιλαμβάνει το μάθημα της χημείας.
Τα πανεπιστήμια δεν έχουν το δικαίωμα να ορίσουν το ελάχιστο όριο για τη χημεία κάτω από τις 36 μονάδες. Πανεπιστήμια κύρους, κατά κανόνα, ορίζουν το ελάχιστο όριο τους πολύ υψηλότερο. Γιατί για να σπουδάσουν εκεί οι πρωτοετείς φοιτητές πρέπει να έχουν πολύ καλές γνώσεις.
Στον επίσημο ιστότοπο της FIPI, δημοσιεύονται κάθε χρόνο εκδόσεις της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης στη Χημεία: επίδειξη, πρώιμη περίοδο. Αυτές οι επιλογές είναι που δίνουν μια ιδέα για τη δομή της μελλοντικής εξέτασης και το επίπεδο δυσκολίας των εργασιών και αποτελούν πηγές αξιόπιστων πληροφοριών κατά την προετοιμασία για την Ενιαία Κρατική Εξέταση.
Πρώιμη έκδοση της Ενιαίας Κρατικής Εξέτασης στη Χημεία 2017
| Ετος | Κατεβάστε την πρώιμη έκδοση |
| 2017 | παραλλαγή po himii |
| 2016 | λήψη |
Επίδειξη έκδοσης του Unified State Exam in Chemistry 2017 από το FIPI
| Παραλλαγή εργασιών + απαντήσεις | Κατεβάστε την έκδοση επίδειξης |
| Προσδιορισμός | παραλλαγή επίδειξης himiya ege |
| Κωδικοποιός | κωδικοποιός |
ΣΕ Επιλογές Ενιαίας Κρατικής Εξέτασηςστη χημεία το 2017 υπάρχουν αλλαγές σε σύγκριση με το CMM του προηγούμενου 2016, επομένως είναι σκόπιμο να πραγματοποιηθεί εκπαίδευση σύμφωνα με την τρέχουσα έκδοση και για τη διαφοροποιημένη ανάπτυξη των αποφοίτων να χρησιμοποιηθούν οι εκδόσεις των προηγούμενων ετών.
Πρόσθετα υλικά και εξοπλισμός
Για κάθε επιλογή εξέτασης Εργασίες Ενιαίας Κρατικής Εξεταστικήςστη χημεία επισυνάπτονται τα ακόλουθα υλικά:
− περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων Δ.Ι. Mendeleev;
− πίνακας διαλυτότητας αλάτων, οξέων και βάσεων στο νερό.
− ηλεκτροχημική σειρά τάσεων μετάλλων.
Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης αριθμομηχανής κατά τη διάρκεια της εξέτασης. Ο κατάλογος των πρόσθετων συσκευών και υλικών, η χρήση των οποίων επιτρέπεται για την Ενιαία Κρατική Εξέταση, εγκρίνεται με εντολή του Ρωσικού Υπουργείου Παιδείας και Επιστημών.
Για όσους θέλουν να συνεχίσουν την εκπαίδευσή τους σε πανεπιστήμιο, η επιλογή των θεμάτων θα πρέπει να εξαρτάται από τη λίστα των εισαγωγικών τεστ για την επιλεγμένη ειδικότητα
(κατεύθυνση εκπαίδευσης).
Ο κατάλογος των εισαγωγικών εξετάσεων στα πανεπιστήμια για όλες τις ειδικότητες (τομείς κατάρτισης) καθορίζεται με εντολή του Ρωσικού Υπουργείου Παιδείας και Επιστημών. Κάθε πανεπιστήμιο επιλέγει από αυτή τη λίστα ορισμένα θέματα που υποδεικνύει στους κανόνες εισαγωγής του. Πρέπει να εξοικειωθείτε με αυτές τις πληροφορίες στις ιστοσελίδες των επιλεγμένων πανεπιστημίων πριν υποβάλετε αίτηση για συμμετοχή στην Ενιαία Κρατική Εξέταση με λίστα επιλεγμένων μαθημάτων.
Για να ολοκληρώσετε τις εργασίες 1–3, χρησιμοποιήστε την ακόλουθη σειρά χημικών στοιχείων. Η απάντηση στις εργασίες 1-3 είναι μια ακολουθία αριθμών κάτω από την οποία υποδεικνύονται τα χημικά στοιχεία σε μια δεδομένη σειρά.
1) Na 2) K 3) Si 4) Mg 5) C
Εργασία Νο. 1
Προσδιορίστε ποια άτομα των στοιχείων που υποδεικνύονται στη σειρά έχουν τέσσερα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας.
Απάντηση: 3; 5
Ο αριθμός των ηλεκτρονίων στο εξωτερικό ενεργειακό επίπεδο (ηλεκτρονικό στρώμα) των στοιχείων των κύριων υποομάδων είναι ίσος με τον αριθμό της ομάδας.
Έτσι, από τις παρουσιαζόμενες επιλογές απάντησης, το πυρίτιο και ο άνθρακας είναι κατάλληλα, επειδή βρίσκονται στην κύρια υποομάδα της τέταρτης ομάδας του πίνακα Δ.Ι. Mendeleev (ομάδα IVA), δηλ. Οι απαντήσεις 3 και 5 είναι σωστές.
Εργασία Νο. 2
Από τα χημικά στοιχεία που υποδεικνύονται στη σειρά, επιλέξτε τρία στοιχεία που περιλαμβάνονται Περιοδικός πίνακαςχημικά στοιχεία Δ.Ι. Στην ίδια περίοδο βρίσκονται και ο Μεντελέεφ. Τακτοποιήστε τα επιλεγμένα στοιχεία σε αύξουσα σειρά των μεταλλικών τους ιδιοτήτων.
Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων στοιχείων με την απαιτούμενη σειρά στο πεδίο απάντησης.
Απάντηση: 3; 4; 1
Από τα στοιχεία που παρουσιάζονται, τρία βρίσκονται σε μια περίοδο - νάτριο Na, πυρίτιο Si και μαγνήσιο Mg.
Όταν κινείται εντός μιας περιόδου του Περιοδικού Πίνακα, η D.I. Mendeleev (οριζόντιες γραμμές) από δεξιά προς τα αριστερά, διευκολύνεται η μεταφορά ηλεκτρονίων που βρίσκονται στο εξωτερικό στρώμα, δηλ. Οι μεταλλικές ιδιότητες των στοιχείων ενισχύονται. Έτσι, οι μεταλλικές ιδιότητες του νατρίου, του πυριτίου και του μαγνησίου αυξάνονται στη σειρά Si Εργασία Νο. 3 Από τα στοιχεία που υποδεικνύονται στη σειρά, επιλέξτε δύο στοιχεία που παρουσιάζουν τη χαμηλότερη κατάσταση οξείδωσης, ίση με –4. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων στοιχείων στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: 3; 5 Σύμφωνα με τον κανόνα της οκτάδας, τα άτομα των χημικών στοιχείων τείνουν να έχουν 8 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό ηλεκτρονικό τους επίπεδο, όπως τα ευγενή αέρια. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί είτε με τη δωρεά ηλεκτρονίων από το τελευταίο επίπεδο, τότε το προηγούμενο, που περιέχει 8 ηλεκτρόνια, γίνεται εξωτερικό, είτε, αντίθετα, προσθέτοντας επιπλέον ηλεκτρόνια έως και οκτώ. Το νάτριο και το κάλιο ανήκουν στα αλκαλικά μέταλλα και ανήκουν στην κύρια υποομάδα της πρώτης ομάδας (ΙΑ). Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα ηλεκτρόνιο το καθένα στο εξωτερικό στρώμα ηλεκτρονίων των ατόμων τους. Από αυτή την άποψη, είναι ενεργειακά πιο ευνοϊκό να χάσετε ένα μόνο ηλεκτρόνιο παρά να κερδίσετε επτά περισσότερα. Η κατάσταση με το μαγνήσιο είναι παρόμοια, μόνο που βρίσκεται στην κύρια υποομάδα της δεύτερης ομάδας, δηλαδή έχει δύο ηλεκτρόνια στο εξωτερικό ηλεκτρονικό επίπεδο. Πρέπει να σημειωθεί ότι το νάτριο, το κάλιο και το μαγνήσιο είναι μέταλλα και η αρνητική κατάσταση οξείδωσης είναι κατ' αρχήν αδύνατη για τα μέταλλα. Η ελάχιστη κατάσταση οξείδωσης οποιουδήποτε μετάλλου είναι μηδέν και παρατηρείται σε απλές ουσίες. Τα χημικά στοιχεία άνθρακας C και πυρίτιο Si είναι αμέταλλα και ανήκουν στην κύρια υποομάδα της τέταρτης ομάδας (IVA). Αυτό σημαίνει ότι το εξωτερικό στρώμα ηλεκτρονίων τους περιέχει 4 ηλεκτρόνια. Για το λόγο αυτό, για αυτά τα στοιχεία είναι δυνατό να εγκαταλείψουμε αυτά τα ηλεκτρόνια και να προσθέσουμε άλλα τέσσερα σε ένα σύνολο 8. Τα άτομα πυριτίου και άνθρακα δεν μπορούν να προσθέσουν περισσότερα από 4 ηλεκτρόνια, επομένως η ελάχιστη κατάσταση οξείδωσης για αυτά είναι -4. Εργασία Νο. 4 Από τη λίστα που παρέχεται, επιλέξτε δύο ενώσεις που περιέχουν ιοντικό χημικό δεσμό. Απάντηση: 1; 3 Στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, η παρουσία ενός ιοντικού τύπου δεσμού σε μια ένωση μπορεί να προσδιοριστεί από το γεγονός ότι οι δομικές μονάδες της περιλαμβάνουν ταυτόχρονα άτομα ενός τυπικού μετάλλου και άτομα ενός μη μετάλλου. Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό, διαπιστώνουμε ότι υπάρχει ιοντικός δεσμός στην ένωση με αριθμό 1 - Ca(ClO 2) 2, επειδή στον τύπο του μπορείτε να δείτε άτομα του τυπικού μετάλλου ασβεστίου και άτομα μη μετάλλων - οξυγόνο και χλώριο. Ωστόσο, δεν υπάρχουν άλλες ενώσεις που να περιέχουν τόσο μεταλλικά όσο και μη μεταλλικά άτομα σε αυτόν τον κατάλογο. Εκτός από το παραπάνω χαρακτηριστικό, η παρουσία ενός ιοντικού δεσμού σε μια ένωση μπορεί να ειπωθεί εάν η δομική της μονάδα περιέχει ένα κατιόν αμμωνίου (NH 4 +) ή τα οργανικά του ανάλογα - κατιόντα αλκυλαμμωνίου RNH 3 +, διαλκυλαμμώνιο R 2 NH 2 +, κατιόντα τριαλκυλαμμωνίου R3NH+ και τετρααλκυλαμμωνίου R4N+, όπου το R είναι κάποια ρίζα υδρογονάνθρακα. Για παράδειγμα, ο ιοντικός τύπος δεσμού εμφανίζεται στην ένωση (CH 3) 4 NCl μεταξύ του κατιόντος (CH 3) 4 + και του ιόντος χλωρίου Cl −. Μεταξύ των ενώσεων που υποδεικνύονται στην εργασία είναι το χλωριούχο αμμώνιο, στο οποίο ο ιοντικός δεσμός πραγματοποιείται μεταξύ του κατιόντος αμμωνίου NH 4 + και του ιόντος χλωρίου Cl-. Εργασία Νο. 5 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του τύπου μιας ουσίας και της κατηγορίας/ομάδας στην οποία ανήκει αυτή η ουσία: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση από τη δεύτερη στήλη, που υποδεικνύεται με έναν αριθμό. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων συνδέσεων στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: Α-4; Β-1; Β-3 Εξήγηση: Τα όξινα άλατα είναι άλατα που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα ατελούς αντικατάστασης κινητών ατόμων υδρογόνου με κατιόν μετάλλου, αμμωνίου ή αλκυλαμμωνίου. Στο αρ οργανικά οξέααχ, που διδάσκονται ως μέρος του σχολικού προγράμματος, όλα τα άτομα υδρογόνου είναι κινητά, δηλαδή μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο. Παραδείγματα όξινων ανόργανων αλάτων μεταξύ της παρουσιαζόμενης λίστας είναι το διττανθρακικό αμμώνιο NH 4 HCO 3 - το προϊόν αντικατάστασης ενός από τα δύο άτομα υδρογόνου στο ανθρακικό οξύ με ένα κατιόν αμμωνίου. Ουσιαστικά, ένα όξινο αλάτι είναι μια διασταύρωση ενός κανονικού (μέσου) άλατος και ενός οξέος. Στην περίπτωση του NH 4 HCO 3 - ο μέσος όρος μεταξύ του κανονικού αλατιού (NH 4) 2 CO 3 και ανθρακικό οξύ H2CO3. Στις οργανικές ουσίες, μόνο τα άτομα υδρογόνου που αποτελούν μέρος των καρβοξυλομάδων (-COOH) ή των υδροξυλομάδων φαινολών (Ar-OH) μπορούν να αντικατασταθούν από άτομα μετάλλου. Δηλαδή, για παράδειγμα, το οξικό νάτριο CH 3 COONa, παρά το γεγονός ότι στο μόριό του δεν αντικαθίστανται όλα τα άτομα υδρογόνου από κατιόντα μετάλλων, είναι μέσο όρο και όχι όξινο άλας (!). Τα άτομα υδρογόνου σε οργανικές ουσίες που συνδέονται απευθείας με ένα άτομο άνθρακα δεν μπορούν σχεδόν ποτέ να αντικατασταθούν από άτομα μετάλλου, με εξαίρεση τα άτομα υδρογόνου σε τριπλό δεσμό C≡C. Τα οξείδια που δεν σχηματίζουν άλατα είναι οξείδια μη μετάλλων που δεν σχηματίζουν άλατα με βασικά οξείδια ή βάσεις, δηλαδή είτε δεν αντιδρούν καθόλου με αυτά (τις περισσότερες φορές), είτε δίνουν διαφορετικό προϊόν (όχι άλας) στο αντίδραση μαζί τους. Λέγεται συχνά ότι τα οξείδια που δεν σχηματίζουν άλατα είναι οξείδια μη μετάλλων που δεν αντιδρούν με βάσεις και βασικά οξείδια. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση δεν λειτουργεί πάντα για την αναγνώριση οξειδίων που δεν σχηματίζουν άλατα. Για παράδειγμα, το CO, που είναι ένα οξείδιο που δεν σχηματίζει άλατα, αντιδρά με το βασικό οξείδιο του σιδήρου (II), αλλά όχι για να σχηματίσει ένα άλας, αλλά ένα ελεύθερο μέταλλο: CO + FeO = CO 2 + Fe Τα οξείδια που δεν σχηματίζουν άλατα από το μάθημα της σχολικής χημείας περιλαμβάνουν οξείδια μη μετάλλων σε κατάσταση οξείδωσης +1 και +2. Συνολικά, βρίσκονται στο Unified State Exam 4 - αυτά είναι CO, NO, N 2 O και SiO (προσωπικά δεν έχω συναντήσει ποτέ το τελευταίο SiO σε εργασίες). Εργασία Νο. 6 Από την προτεινόμενη λίστα ουσιών, επιλέξτε δύο ουσίες με καθεμία από τις οποίες ο σίδηρος αντιδρά χωρίς θέρμανση. Απάντηση: 2; 4 Ο χλωριούχος ψευδάργυρος είναι άλας και ο σίδηρος είναι μέταλλο. Ένα μέταλλο αντιδρά με το αλάτι μόνο εάν είναι πιο δραστικό από αυτό στο αλάτι. Η σχετική δραστηριότητα των μετάλλων καθορίζεται από τη σειρά των μεταλλικών δραστηριοτήτων (με άλλα λόγια, τη σειρά των μεταλλικών τάσεων). Ο σίδηρος βρίσκεται στα δεξιά του ψευδάργυρου στη σειρά δραστηριότητας των μετάλλων, πράγμα που σημαίνει ότι είναι λιγότερο ενεργός και δεν μπορεί να εκτοπίσει τον ψευδάργυρο από το αλάτι. Δηλαδή, η αντίδραση του σιδήρου με την ουσία Νο 1 δεν συμβαίνει. Ο θειικός χαλκός (II) CuSO 4 θα αντιδράσει με τον σίδηρο, αφού ο σίδηρος βρίσκεται στα αριστερά του χαλκού στη σειρά δραστηριότητας, δηλαδή είναι πιο ενεργό μέταλλο. Το συμπυκνωμένο νιτρικό και το συμπυκνωμένο θειικό οξύ δεν μπορούν να αντιδράσουν με τον σίδηρο, το αλουμίνιο και το χρώμιο χωρίς θέρμανση λόγω ενός φαινομένου που ονομάζεται παθητικοποίηση: στην επιφάνεια αυτών των μετάλλων, υπό την επίδραση αυτών των οξέων, σχηματίζεται ένα άλας που είναι αδιάλυτο χωρίς θέρμανση. που λειτουργεί ως προστατευτικό κέλυφος. Ωστόσο, όταν θερμαίνεται, αυτή η προστατευτική επικάλυψη διαλύεται και η αντίδραση καθίσταται δυνατή. Εκείνοι. αφού υποδεικνύεται ότι δεν υπάρχει θέρμανση, η αντίδραση του σιδήρου με συμπ. Το HNO 3 δεν παρουσιάζει διαρροή. Το υδροχλωρικό οξύ, ανεξαρτήτως συγκέντρωσης, είναι ένα μη οξειδωτικό οξύ. Τα μέταλλα που βρίσκονται στα αριστερά του υδρογόνου στη σειρά δραστηριότητας αντιδρούν με μη οξειδωτικά οξέα και απελευθερώνουν υδρογόνο. Ο σίδηρος είναι ένα από αυτά τα μέταλλα. Συμπέρασμα: συμβαίνει η αντίδραση του σιδήρου με το υδροχλωρικό οξύ. Στην περίπτωση ενός μετάλλου και ενός οξειδίου μετάλλου, μια αντίδραση, όπως στην περίπτωση ενός άλατος, είναι δυνατή εάν το ελεύθερο μέταλλο είναι πιο ενεργό από αυτό που είναι μέρος του οξειδίου. Ο Fe, σύμφωνα με τη σειρά δραστηριότητας των μετάλλων, είναι λιγότερο ενεργός από το Al. Αυτό σημαίνει ότι το Fe δεν αντιδρά με το Al 2 O 3. Εργασία Νο. 7 Από την προτεινόμενη λίστα, επιλέξτε δύο οξείδια που αντιδρούν με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος, αλλά μην αντιδράς
με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: 3; 4 CO - οξείδιο που δεν σχηματίζει άλατα, s υδατικό διάλυμαδεν αντιδρά με αλκάλια. (Πρέπει να θυμόμαστε ότι, ωστόσο, υπό σκληρές συνθήκες - υψηλή πίεση και θερμοκρασία - εξακολουθεί να αντιδρά με στερεά αλκάλια, σχηματίζοντας μυρμηκικούς εστέρες - άλατα μυρμηκικού οξέος.) SO 3 - οξείδιο του θείου (VI) - όξινο οξείδιο, το οποίο αντιστοιχεί θειικό οξύ. Όξινα οξείδια με οξέα και άλλα οξείδια οξέοςμην αντιδράς. Δηλαδή, το SO 3 δεν αντιδρά με το υδροχλωρικό οξύ και αντιδρά με μια βάση - υδροξείδιο του νατρίου. Δεν ταιριάζει. Το CuO - οξείδιο του χαλκού (II) - ταξινομείται ως οξείδιο με κυρίως βασικές ιδιότητες. Αντιδρά με HCl και δεν αντιδρά με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου. Ταιριάζει Το MgO - οξείδιο του μαγνησίου - ταξινομείται ως τυπικό βασικό οξείδιο. Αντιδρά με HCl και δεν αντιδρά με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου. Ταιριάζει Το ZnO, ένα οξείδιο με έντονες αμφοτερικές ιδιότητες, αντιδρά εύκολα τόσο με ισχυρές βάσεις όσο και με οξέα (καθώς και με όξινα και βασικά οξείδια). Δεν ταιριάζει. Εργασία Νο. 8 Απάντηση: 4; 2 Στην αντίδραση μεταξύ δύο αλάτων ανόργανων οξέων, σχηματίζεται αέριο μόνο όταν αναμειγνύονται θερμά διαλύματα νιτρωδών και αλάτων αμμωνίου λόγω του σχηματισμού θερμικά ασταθούς νιτρώδους αμμωνίου. Για παράδειγμα, NH 4 Cl + KNO 2 =t o => N 2 + 2H 2 O + KCl Ωστόσο, ο κατάλογος δεν περιλαμβάνει τόσο νιτρώδη όσο και άλατα αμμωνίου. Αυτό σημαίνει ότι ένα από τα τρία άλατα (Cu(NO 3) 2, K 2 SO 3 και Na 2 SiO 3) αντιδρά είτε με ένα οξύ (HCl) είτε με ένα αλκάλιο (NaOH). Μεταξύ των αλάτων των ανόργανων οξέων, μόνο τα άλατα αμμωνίου εκπέμπουν αέριο όταν αλληλεπιδρούν με αλκάλια: NH 4 + + OH = NH 3 + H 2 O Τα άλατα αμμωνίου, όπως έχουμε ήδη πει, δεν περιλαμβάνονται στη λίστα. Η μόνη επιλογή που απομένει είναι η αλληλεπίδραση του αλατιού με το οξύ. Τα άλατα μεταξύ αυτών των ουσιών περιλαμβάνουν Cu(NO 3) 2, K 2 SO 3 και Na 2 SiO 3. Η αντίδραση του νιτρικού χαλκού με το υδροχλωρικό οξύ δεν συμβαίνει, επειδή δεν σχηματίζεται αέριο, κανένα ίζημα, καμία ελαφρά διασπώμενη ουσία (νερό ή ασθενές οξύ). Το πυριτικό νάτριο αντιδρά με το υδροχλωρικό οξύ, αλλά λόγω της απελευθέρωσης ενός λευκού ζελατινώδους ιζήματος πυριτικού οξέος, αντί για αέριο: Na 2 SiO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 SiO 3 ↓ Η τελευταία επιλογή παραμένει - η αλληλεπίδραση θειώδους καλίου και υδροχλωρικού οξέος. Πράγματι, ως αποτέλεσμα της αντίδρασης ανταλλαγής ιόντων μεταξύ θειώδους και σχεδόν οποιουδήποτε οξέος, σχηματίζεται ασταθές θειικό οξύ, το οποίο διασπάται αμέσως σε άχρωμο αέριο οξείδιο του θείου (IV) και νερό. Εργασία Νο. 9 Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα του πίνακα. Απάντηση: 2; 5 Το CO 2 είναι ένα όξινο οξείδιο και πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία είτε με βασικό οξείδιο είτε με βάση για να μετατραπεί σε άλας. Εκείνοι. Για να ληφθεί ανθρακικό κάλιο από CO 2, πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία είτε με οξείδιο του καλίου είτε με υδροξείδιο του καλίου. Έτσι, η ουσία Χ είναι οξείδιο του καλίου: K 2 O + CO 2 = K 2 CO 3 Διττανθρακικό κάλιο Το KHCO 3, όπως και το ανθρακικό κάλιο, είναι άλας ανθρακικού οξέος, με τη μόνη διαφορά ότι το διττανθρακικό είναι προϊόν ατελούς αντικατάστασης ατόμων υδρογόνου στο ανθρακικό οξύ. Για να αποκτήσετε ένα όξινο άλας από ένα κανονικό (μέσο) άλας, πρέπει είτε να το επεξεργαστείτε με το ίδιο οξύ που σχημάτισε αυτό το άλας ή να το επεξεργαστείτε με ένα όξινο οξείδιο που αντιστοιχεί σε αυτό το οξύ παρουσία νερού. Έτσι, το αντιδρών Υ είναι διοξείδιο του άνθρακα. Όταν το διέρχεται από ένα υδατικό διάλυμα ανθρακικού καλίου, το τελευταίο μετατρέπεται σε διττανθρακικό κάλιο: K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 = 2 KHCO 3 Εργασία Νο. 10 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της εξίσωσης αντίδρασης και της ιδιότητας του στοιχείου αζώτου που εμφανίζει σε αυτήν την αντίδραση: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα του πίνακα. Απάντηση: Α-4; Β-2; Β-2; G-1 Α) Το NH 4 HCO 3 είναι ένα άλας που περιέχει το κατιόν αμμωνίου NH 4 +. Στο κατιόν αμμωνίου, το άζωτο έχει πάντα κατάσταση οξείδωσης -3. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, μετατρέπεται σε αμμωνία NH 3. Το υδρογόνο σχεδόν πάντα (εκτός από τις ενώσεις του με μέταλλα) έχει κατάσταση οξείδωσης +1. Επομένως, για να είναι ένα μόριο αμμωνίας ηλεκτρικά ουδέτερο, το άζωτο πρέπει να έχει κατάσταση οξείδωσης -3. Έτσι, δεν υπάρχει αλλαγή στον βαθμό οξείδωσης του αζώτου, δηλ. δεν παρουσιάζει οξειδοαναγωγικές ιδιότητες. Β) Όπως φαίνεται παραπάνω, το άζωτο στην αμμωνία NH 3 έχει κατάσταση οξείδωσης -3. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης με το CuO, η αμμωνία μετατρέπεται σε μια απλή ουσία N 2. Σε κάθε απλή ουσία, η κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου από το οποίο σχηματίζεται είναι μηδέν. Έτσι, το άτομο αζώτου χάνει το αρνητικό του φορτίο και δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια είναι υπεύθυνα για το αρνητικό φορτίο, αυτό σημαίνει ότι το άτομο αζώτου τα χάνει ως αποτέλεσμα της αντίδρασης. Ένα στοιχείο που χάνει μερικά από τα ηλεκτρόνια του ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης ονομάζεται αναγωγικός παράγοντας. Γ) Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης της ΝΗ 3 με την κατάσταση οξείδωσης του αζώτου ίση με -3, μετατρέπεται σε μονοξείδιο του αζώτου ΝΟ. Το οξυγόνο έχει σχεδόν πάντα μια κατάσταση οξείδωσης -2. Επομένως, για να είναι ένα μόριο μονοξειδίου του αζώτου ηλεκτρικά ουδέτερο, το άτομο αζώτου πρέπει να έχει κατάσταση οξείδωσης +2. Αυτό σημαίνει ότι το άτομο αζώτου ως αποτέλεσμα της αντίδρασης άλλαξε την κατάσταση οξείδωσης από -3 σε +2. Αυτό δείχνει ότι το άτομο αζώτου έχει χάσει 5 ηλεκτρόνια. Δηλαδή, το άζωτο, όπως συμβαίνει με το Β, είναι αναγωγικός παράγοντας. Δ) Το N 2 είναι απλή ουσία. Σε όλες τις απλές ουσίες, το στοιχείο που τις σχηματίζει έχει κατάσταση οξείδωσης 0. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, το άζωτο μετατρέπεται σε νιτρίδιο λιθίου Li3N. Η μόνη κατάσταση οξείδωσης ενός αλκαλιμετάλλου εκτός από το μηδέν (η κατάσταση οξείδωσης 0 εμφανίζεται για οποιοδήποτε στοιχείο) είναι +1. Έτσι, για να είναι ηλεκτρικά ουδέτερη η δομική μονάδα Li3N, το άζωτο πρέπει να έχει κατάσταση οξείδωσης -3. Αποδεικνύεται ότι ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, το άζωτο απέκτησε αρνητικό φορτίο, που σημαίνει την προσθήκη ηλεκτρονίων. Το άζωτο είναι ένας οξειδωτικός παράγοντας σε αυτή την αντίδραση. Εργασία Νο. 11 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του τύπου μιας ουσίας και των αντιδραστηρίων με καθένα από τα οποία μπορεί να αλληλεπιδράσει αυτή η ουσία: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. Δ) ZnBr 2 (διάλυμα) 1) AgNO 3, Na 3 PO 4, Cl 2 2) BaO, Η2Ο, ΚΟΗ 3) H 2, Cl 2, O 2 4) HBr, LiOH, CH3COOH 5) H3PO4, BaCl2, CuO Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα του πίνακα. Απάντηση: Α-3; Β-2; Β-4; G-1 Α) Όταν το αέριο υδρογόνο διέρχεται από τηγμένο θείο, σχηματίζεται υδρόθειο H 2 S: H 2 + S =t o => H 2 S Όταν το χλώριο περνά πάνω από θρυμματισμένο θείο σε θερμοκρασία δωματίου, σχηματίζεται διχλωριούχο θείο: S + Cl 2 = SCl 2 Για περνώντας από την Ενιαία Κρατική Εξέτασηδεν χρειάζεται να γνωρίζετε ακριβώς πώς αντιδρά το θείο με το χλώριο και, κατά συνέπεια, να είστε σε θέση να γράψετε αυτήν την εξίσωση. Το κύριο πράγμα είναι να θυμόμαστε σε ένα θεμελιώδες επίπεδο ότι το θείο αντιδρά με το χλώριο. Το χλώριο είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας, το θείο συχνά επιδεικνύει διπλή λειτουργία - τόσο οξειδωτική όσο και αναγωγική. Δηλαδή, εάν το θείο εκτεθεί σε έναν ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα, που είναι το μοριακό χλώριο Cl2, θα οξειδωθεί. Το θείο καίγεται με μπλε φλόγα σε οξυγόνο για να σχηματίσει ένα αέριο με έντονη οσμή - διοξείδιο του θείου SO2: Β) SO 3 - το οξείδιο του θείου (VI) έχει έντονες όξινες ιδιότητες. Για τέτοια οξείδια, οι πιο χαρακτηριστικές αντιδράσεις είναι οι αντιδράσεις με νερό, καθώς και με βασικά και αμφοτερικά οξείδια και υδροξείδια. Στη λίστα στον αριθμό 2 βλέπουμε το νερό, το κύριο οξείδιο BaO και το υδροξείδιο ΚΟΗ. Όταν ένα όξινο οξείδιο αλληλεπιδρά με ένα βασικό οξείδιο, σχηματίζεται ένα άλας του αντίστοιχου οξέος και του μετάλλου που αποτελεί μέρος του βασικού οξειδίου. Οποιοδήποτε όξινο οξείδιο αντιστοιχεί στο οξύ στο οποίο στοιχείο που σχηματίζει οξύέχει την ίδια κατάσταση οξείδωσης όπως στο οξείδιο. Το οξείδιο SO 3 αντιστοιχεί στο θειικό οξύ H 2 SO 4 (και στις δύο περιπτώσεις, η κατάσταση οξείδωσης του θείου είναι +6). Έτσι, η αλληλεπίδραση του SO 3 με τα οξείδια μετάλλων θα παράγει άλατα θειικού οξέος - θειικά άλατα που περιέχουν το θειικό ιόν SO 4 2-: SO 3 + BaO = BaSO 4 Όταν αντιδρά με το νερό, το όξινο οξείδιο μετατρέπεται στο αντίστοιχο οξύ: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 Και όταν τα όξινα οξείδια αλληλεπιδρούν με υδροξείδια μετάλλων, σχηματίζεται ένα άλας του αντίστοιχου οξέος και νερού: SO 3 + 2KOH = K 2 SO 4 + H 2 O Γ) Το υδροξείδιο του ψευδαργύρου Το Zn(OH) 2 έχει τυπικές αμφοτερικές ιδιότητες, δηλαδή αντιδρά τόσο με όξινα οξείδια και οξέα όσο και με βασικά οξείδια και αλκάλια. Στη λίστα 4 βλέπουμε και τα δύο οξέα - υδροβρωμικό HBr και οξικό οξύ, και αλκάλιο - LiOH. Ας θυμηθούμε ότι τα αλκάλια είναι υδροξείδια μετάλλων διαλυτά στο νερό: Zn(OH) 2 + 2HBr = ZnBr 2 + 2H 2 O Zn(OH) 2 + 2CH 3 COOH = Zn(CH 3 COO) 2 + 2H 2 O Zn(OH) 2 + 2LiOH = Li 2 Δ) Βρωμιούχος ψευδάργυρος Το ZnBr 2 είναι άλας, διαλυτό στο νερό. Για τα διαλυτά άλατα, οι αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων είναι οι πιο συνηθισμένες. Ένα άλας μπορεί να αντιδράσει με ένα άλλο άλας, με την προϋπόθεση ότι και τα δύο άλατα είναι διαλυτά και σχηματίζεται ένα ίζημα. Το ZnBr 2 περιέχει επίσης βρωμιούχο ιόν Br-. Χαρακτηριστικό των αλογονιδίων μετάλλων είναι ότι είναι ικανά να αντιδρούν με αλογόνα Hal 2, τα οποία είναι υψηλότερα στον περιοδικό πίνακα. Ετσι; οι περιγραφόμενοι τύποι αντιδράσεων συμβαίνουν με όλες τις ουσίες της λίστας 1: ZnBr 2 + 2AgNO 3 = 2AgBr + Zn(NO 3) 2 3ZnBr 2 + 2Na 3 PO 4 = Zn 3 (PO 4) 2 + 6NaBr ZnBr 2 + Cl 2 = ZnCl 2 + Br 2 Εργασία Νο. 12 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του ονόματος μιας ουσίας και της κατηγορίας/ομάδας στην οποία ανήκει αυτή η ουσία: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα του πίνακα. Απάντηση: Α-4; Β-2; Β-1 Εξήγηση: Α) Το μεθυλβενζόλιο, γνωστό και ως τολουόλιο, έχει τον δομικό τύπο: Όπως μπορείτε να δείτε, τα μόρια αυτής της ουσίας αποτελούνται μόνο από άνθρακα και υδρογόνο, επομένως το μεθυλοβενζόλιο (τολουόλιο) είναι υδρογονάνθρακας Β) Ο συντακτικός τύπος της ανιλίνης (αμινοβενζόλιο) έχει ως εξής: Όπως φαίνεται από τον συντακτικό τύπο, το μόριο ανιλίνης αποτελείται από μια ρίζα αρωματικού υδρογονάνθρακα (C6H5-) και μια αμινομάδα (-NH2), επομένως, η ανιλίνη ανήκει στις αρωματικές αμίνες, δηλ. σωστή απάντηση 2. Β) 3-μεθυλοβουτανάλη. Η κατάληξη «al» υποδηλώνει ότι η ουσία είναι αλδεΰδη. Δομικός τύπος αυτής της ουσίας: Εργασία Νο. 13 Από τη λίστα που παρέχεται, επιλέξτε δύο ουσίες που είναι δομικά ισομερήβουτένιο-1. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: 2; 5 Εξήγηση: Τα ισομερή είναι ουσίες που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο και διαφορετική δομή, δηλ. ουσίες που διαφέρουν ως προς τη σειρά σύνδεσης των ατόμων, αλλά με την ίδια σύνθεση μορίων. Εργασία Νο. 14 Από την προτεινόμενη λίστα, επιλέξτε δύο ουσίες που, όταν αλληλεπιδρούν με διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου, θα προκαλέσουν αλλαγή στο χρώμα του διαλύματος. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: 3; 5 Εξήγηση: Τα αλκάνια, καθώς και τα κυκλοαλκάνια με μέγεθος δακτυλίου 5 ή περισσότερα άτομα άνθρακα, είναι πολύ αδρανή και δεν αντιδρούν με υδατικά διαλύματα ακόμη και ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων, όπως, για παράδειγμα, το υπερμαγγανικό κάλιο KMnO 4 και το διχρωμικό κάλιο K 2 Cr 2 Ο 7 . Έτσι, οι επιλογές 1 και 4 εξαλείφονται - κατά την προσθήκη κυκλοεξανίου ή προπανίου σε υδατικό διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου, δεν θα υπάρξει αλλαγή χρώματος. Μεταξύ των υδρογονανθράκων της ομόλογης σειράς του βενζολίου, μόνο το βενζόλιο είναι παθητικό στη δράση των υδατικών διαλυμάτων οξειδωτικών παραγόντων, όλα τα άλλα ομόλογα οξειδώνονται ανάλογα με το περιβάλλον καρβοξυλικά οξέαή στα αντίστοιχα άλατά τους. Έτσι, η επιλογή 2 (βενζόλιο) καταργείται. Οι σωστές απαντήσεις είναι 3 (τολουόλιο) και 5 (προπυλένιο). Και οι δύο ουσίες αποχρωματίζουν το πορφυρό διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου λόγω των ακόλουθων αντιδράσεων: CH 3 -CH=CH 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 3 -CH(OH)–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH Εργασία Νο. 15 Από τη λίστα που παρέχεται, επιλέξτε δύο ουσίες με τις οποίες αντιδρά η φορμαλδεΰδη. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: 3; 4 Εξήγηση: Η φορμαλδεΰδη ανήκει στην κατηγορία των αλδεΰδων - οργανικών ενώσεων που περιέχουν οξυγόνο που έχουν μια ομάδα αλδεΰδης στο τέλος του μορίου: Τυπικές αντιδράσεις των αλδεΰδων είναι οι αντιδράσεις οξείδωσης και αναγωγής που συμβαίνουν κατά μήκος της λειτουργικής ομάδας. Μεταξύ της λίστας απαντήσεων για τη φορμαλδεΰδη, χαρακτηριστικές είναι οι αντιδράσεις αναγωγής, όπου το υδρογόνο χρησιμοποιείται ως αναγωγικός παράγοντας (κατ. – Pt, Pd, Ni), και η οξείδωση – σε αυτή την περίπτωση, η αντίδραση ενός ασημένιου καθρέφτη. Όταν ανάγεται με υδρογόνο σε έναν καταλύτη νικελίου, η φορμαλδεΰδη μετατρέπεται σε μεθανόλη: Η αντίδραση καθρέφτη αργύρου είναι η αντίδραση αναγωγής του αργύρου από ένα διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου. Όταν διαλύεται σε υδατικό διάλυμα αμμωνίας, το οξείδιο του αργύρου μετατρέπεται σε μια σύνθετη ένωση - υδροξείδιο του αργύρου διαμίνης (Ι) ΟΗ. Μετά την προσθήκη φορμαλδεΰδης, εμφανίζεται μια αντίδραση οξειδοαναγωγής κατά την οποία ο άργυρος ανάγεται: Εργασία Νο. 16 Από τη λίστα που παρέχεται, επιλέξτε δύο ουσίες με τις οποίες αντιδρά η μεθυλαμίνη. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: 2; 5 Εξήγηση: Η μεθυλαμίνη είναι η απλούστερη οργανική ένωση της κατηγορίας των αμινών. Χαρακτηριστικό γνώρισμα των αμινών είναι η παρουσία ενός μοναχικού ζεύγους ηλεκτρονίων στο άτομο του αζώτου, με αποτέλεσμα οι αμίνες να εμφανίζουν τις ιδιότητες των βάσεων και να δρουν ως πυρηνόφιλα στις αντιδράσεις. Έτσι, από την άποψη αυτή, από τις προτεινόμενες επιλογές απάντησης, η μεθυλαμίνη ως βάση και πυρηνόφιλο αντιδρά με χλωρομεθάνιο και υδροχλωρικό οξύ: CH 3 NH 2 + CH 3 Cl → (CH 3) 2 NH 2 + Cl − CH 3 NH 2 + HCl → CH 3 NH 3 + Cl − Εργασία Νο. 17 Καθορίζεται το ακόλουθο σχήμα μετασχηματισμών ουσίας: Προσδιορίστε ποιες από τις υποδεικνυόμενες ουσίες είναι οι ουσίες Χ και Υ. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων ουσιών κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα του πίνακα. Απάντηση: 4; 2 Εξήγηση: Μία από τις αντιδράσεις για την παραγωγή αλκοολών είναι η αντίδραση υδρόλυσης των αλογονοαλκανίων. Έτσι, η αιθανόλη μπορεί να ληφθεί από το χλωροαιθάνιο με επεξεργασία του τελευταίου με ένα υδατικό διάλυμα αλκαλίου - στην περίπτωση αυτή NaOH. CH 3 CH 2 Cl + NaOH (aq) → CH 3 CH 2 OH + NaCl Η επόμενη αντίδραση είναι η αντίδραση οξείδωσης της αιθυλικής αλκοόλης. Η οξείδωση των αλκοολών πραγματοποιείται σε καταλύτη χαλκού ή με χρήση CuO: Εργασία Νο. 18 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του ονόματος της ουσίας και του προϊόντος, η οποία σχηματίζεται κυρίως όταν αυτή η ουσία αντιδρά με βρώμιο: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. Απάντηση: 5; 2; 3; 6 Εξήγηση: Για τα αλκάνια, οι πιο χαρακτηριστικές αντιδράσεις είναι οι αντιδράσεις υποκατάστασης ελεύθερων ριζών, κατά τις οποίες ένα άτομο υδρογόνου αντικαθίσταται από ένα άτομο αλογόνου. Έτσι, με βρωμίωση αιθανίου μπορείτε να λάβετε βρωμοαιθάνιο και με βρωμίωση ισοβουτανίου μπορείτε να πάρετε 2-βρωμοϊσοβουτάνιο: Δεδομένου ότι οι μικροί δακτύλιοι των μορίων του κυκλοπροπανίου και του κυκλοβουτανίου είναι ασταθείς, κατά τη βρωμίωση οι δακτύλιοι αυτών των μορίων ανοίγουν, οπότε εμφανίζεται μια αντίδραση προσθήκης: Σε αντίθεση με τους κύκλους του κυκλοπροπανίου και του κυκλοβουτανίου, ο κύκλος του κυκλοεξανίου είναι μεγάλος, με αποτέλεσμα την αντικατάσταση ενός ατόμου υδρογόνου με ένα άτομο βρωμίου: Εργασία Νο. 19 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ των αντιδρώντων ουσιών και του προϊόντος που περιέχει άνθρακα που σχηματίζεται κατά την αλληλεπίδραση αυτών των ουσιών: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. Σημειώστε τους επιλεγμένους αριθμούς στον πίνακα κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα. Απάντηση: 5; 4; 6; 2 Εργασία Νο. 20 Από την προτεινόμενη λίστα τύπων αντίδρασης, επιλέξτε δύο τύπους αντιδράσεων, οι οποίοι περιλαμβάνουν την αλληλεπίδραση αλκαλιμετάλλων με νερό. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων τύπων αντιδράσεων στο πεδίο απάντησης. Απάντηση: 3; 4 Τα αλκαλικά μέταλλα (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) βρίσκονται στην κύρια υποομάδα της ομάδας I του πίνακα D.I. Mendeleev και είναι αναγωγικοί παράγοντες, δωρίζοντας εύκολα ένα ηλεκτρόνιο που βρίσκεται στο εξωτερικό επίπεδο. Αν υποδηλώσουμε το αλκαλιμέταλλο με το γράμμα Μ, τότε η αντίδραση του αλκαλιμετάλλου με το νερό θα μοιάζει με αυτό: 2M + 2H 2 O → 2MOH + H 2 Τα αλκαλικά μέταλλα αντιδρούν πολύ στο νερό. Η αντίδραση προχωρά γρήγορα με την απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας θερμότητας, είναι μη αναστρέψιμη και δεν απαιτεί τη χρήση καταλύτη (μη καταλυτικού) - μιας ουσίας που επιταχύνει την αντίδραση και δεν αποτελεί μέρος των προϊόντων της αντίδρασης. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι όλες οι εξαιρετικά εξώθερμες αντιδράσεις δεν απαιτούν τη χρήση καταλύτη και προχωρούν μη αναστρέψιμα. Δεδομένου ότι το μέταλλο και το νερό είναι ουσίες που βρίσκονται σε διαφορετικά καταστάσεις συνάθροισης, τότε αυτή η αντίδραση συμβαίνει στη διεπιφάνεια και επομένως είναι ετερογενής. Ο τύπος αυτής της αντίδρασης είναι η υποκατάσταση. Αντιδράσεις μεταξύ ανόργανες ουσίεςταξινομούνται ως αντιδράσεις υποκατάστασης εάν μια απλή ουσία αλληλεπιδρά με μια σύνθετη και ως αποτέλεσμα άλλες απλές και σύνθετη ουσία. (Συμβαίνει μια αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ ενός οξέος και μιας βάσης, ως αποτέλεσμα της οποίας οι ουσίες αυτές ανταλλάσσουν τα συστατικά τους μέρη και σχηματίζεται ένα άλας και μια ουσία χαμηλής διάστασης). Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα αλκαλιμέταλλα είναι αναγωγικοί παράγοντες, δίνοντας ένα ηλεκτρόνιο από το εξωτερικό στρώμα, επομένως, η αντίδραση είναι οξειδοαναγωγική. Εργασία Νο. 21 Από την προτεινόμενη λίστα εξωτερικών επιδράσεων, επιλέξτε δύο επιρροές που οδηγούν σε μείωση του ρυθμού αντίδρασης του αιθυλενίου με το υδρογόνο. Σημειώστε τους αριθμούς των επιλεγμένων εξωτερικών επιρροών στο πεδίο απαντήσεων. Απάντηση: 1; 4 Για ταχύτητα χημική αντίδρασηεπηρεάζουν οι ακόλουθοι παράγοντες: αλλαγές στη θερμοκρασία και τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων, καθώς και η χρήση καταλύτη. Σύμφωνα με τον εμπειρικό κανόνα του van't Hoff, με κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 βαθμούς, η σταθερά ταχύτητας μιας ομοιογενούς αντίδρασης αυξάνεται κατά 2-4 φορές. Κατά συνέπεια, μια μείωση της θερμοκρασίας οδηγεί επίσης σε μείωση του ρυθμού αντίδρασης. Η πρώτη απάντηση είναι σωστή. Όπως σημειώθηκε παραπάνω, ο ρυθμός αντίδρασης επηρεάζεται επίσης από αλλαγές στη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων: εάν η συγκέντρωση του αιθυλενίου αυξηθεί, ο ρυθμός αντίδρασης θα αυξηθεί επίσης, κάτι που δεν πληροί τις απαιτήσεις της εργασίας. Μια μείωση στη συγκέντρωση του υδρογόνου, το αρχικό συστατικό, αντίθετα, μειώνει τον ρυθμό αντίδρασης. Επομένως, η δεύτερη επιλογή δεν είναι κατάλληλη, αλλά η τέταρτη είναι κατάλληλη. Ο καταλύτης είναι μια ουσία που επιταχύνει τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης, αλλά δεν αποτελεί μέρος του προϊόντος. Η χρήση καταλύτη επιταχύνει την αντίδραση υδρογόνωσης αιθυλενίου, η οποία επίσης δεν ανταποκρίνεται στις συνθήκες του προβλήματος, και επομένως δεν είναι η σωστή απάντηση. Όταν το αιθυλένιο αντιδρά με το υδρογόνο (σε καταλύτες Ni, Pd, Pt), σχηματίζεται αιθάνιο: CH 2 = CH 2 (g) + H 2 (g) → CH 3 - CH 3 (g) Όλα τα συστατικά που εμπλέκονται στην αντίδραση και το προϊόν είναι αέριες ουσίες, επομένως, η πίεση στο σύστημα θα επηρεάσει επίσης τον ρυθμό αντίδρασης. Από δύο όγκους αιθυλενίου και υδρογόνου, σχηματίζεται ένας όγκος αιθανίου, επομένως, η αντίδραση είναι να μειωθεί η πίεση στο σύστημα. Αυξάνοντας την πίεση, θα επιταχύνουμε την αντίδραση. Η πέμπτη απάντηση δεν είναι σωστή. Εργασία Νο. 22 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του τύπου του άλατος και των προϊόντων ηλεκτρόλυσης ενός υδατικού διαλύματος αυτού του άλατος, τα οποία απελευθερώθηκαν στα αδρανή ηλεκτρόδια: σε κάθε θέση, ΦΟΡΜΟΥΛΑ ΑΛΑΤΙ ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗΣ Σημειώστε τους επιλεγμένους αριθμούς στον πίνακα κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα. Απάντηση: 1; 4; 3; 2 Η ηλεκτρόλυση είναι μια διεργασία οξειδοαναγωγής που συμβαίνει στα ηλεκτρόδια κατά τη διέλευση μιας σταθεράς ηλεκτρικό ρεύμαμέσω διαλύματος ή λιωμένου ηλεκτρολύτη. Στην κάθοδο, η αναγωγή εκείνων των κατιόντων που έχουν τη μεγαλύτερη οξειδωτική δράση συμβαίνει κυρίως. Στην άνοδο, εκείνα τα ανιόντα που έχουν τη μεγαλύτερη αναγωγική ικανότητα οξειδώνονται πρώτα. Ηλεκτρόλυση υδατικού διαλύματος 1) Η διαδικασία ηλεκτρόλυσης υδατικών διαλυμάτων στην κάθοδο δεν εξαρτάται από το υλικό της καθόδου, αλλά εξαρτάται από τη θέση του μεταλλικού κατιόντος στην ηλεκτροχημική σειρά τάσης. Για κατιόντα σε μια σειρά Διαδικασία μείωσης Li + - Al 3+: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH − (Η 2 απελευθερώνεται στην κάθοδο) Διαδικασία μείωσης Zn 2+ - Pb 2+: Me n + + ne → Me 0 και 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH − (Το H 2 και το Me θα απελευθερωθούν στην κάθοδο) Cu 2+ - Au 3+ διαδικασία αναγωγής Me n + + ne → Me 0 (Το Me απελευθερώνεται στην κάθοδο) 2) Η διαδικασία ηλεκτρόλυσης υδατικών διαλυμάτων στην άνοδο εξαρτάται από το υλικό της ανόδου και τη φύση του ανιόντος. Εάν η άνοδος είναι αδιάλυτη, δηλ. αδρανής (πλατίνα, χρυσός, άνθρακας, γραφίτης), τότε η διαδικασία θα εξαρτηθεί μόνο από τη φύση των ανιόντων. Για ανιόντα F − , SO 4 2- , NO 3 − , PO 4 3- , OH − διαδικασία οξείδωσης: 4OH − - 4e → O 2 + 2H 2 O ή 2H 2 O – 4e → O 2 + 4H + (οξυγόνο απελευθερώνεται στην άνοδο) ιόντα αλογονιδίου (εκτός F-) διαδικασία οξείδωσης 2Hal − - 2e → Hal 2 (ελεύθερα αλογόνα απελευθερώνονται ) διαδικασία οξείδωσης οργανικού οξέος: 2RCOO − - 2e → R-R + 2CO 2 Η συνολική εξίσωση ηλεκτρόλυσης είναι: Α) Διάλυμα Na 3 PO 4 2H 2 O → 2H 2 (στην κάθοδο) + O 2 (στην άνοδο) Β) Διάλυμα KCl 2KCl + 2H 2 O → H 2 (στην κάθοδο) + 2KOH + Cl 2 (στην άνοδο) Β) Διάλυμα CuBr2 CuBr 2 → Cu (στην κάθοδο) + Br 2 (στην άνοδο) Δ) Διάλυμα Cu(NO3)2 2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O → 2Cu (στην κάθοδο) + 4HNO 3 + O 2 (στην άνοδο) Εργασία Νο. 23 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ του ονόματος του άλατος και της σχέσης αυτού του άλατος με την υδρόλυση: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. Σημειώστε τους επιλεγμένους αριθμούς στον πίνακα κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα. Απάντηση: 1; 3; 2; 4 Η υδρόλυση αλάτων είναι η αλληλεπίδραση αλάτων με νερό, που οδηγεί στην προσθήκη του κατιόντος υδρογόνου H + ενός μορίου νερού στο ανιόν του υπολείμματος οξέος και (ή) της υδροξυλικής ομάδας ΟΗ - ενός μορίου νερού στο μεταλλικό κατιόν. Τα άλατα που σχηματίζονται από κατιόντα που αντιστοιχούν σε ασθενείς βάσεις και ανιόντα που αντιστοιχούν σε ασθενή οξέα υποβάλλονται σε υδρόλυση. Α) Χλωριούχο αμμώνιο (NH 4 Cl) - ένα άλας που σχηματίζεται από ισχυρό υδροχλωρικό οξύ και αμμωνία (ασθενής βάση) υφίσταται υδρόλυση στο κατιόν. NH 4 Cl → NH 4 + + Cl - NH 4 + + H 2 O → NH 3 H 2 O + H + (σχηματισμός αμμωνίας διαλυμένης στο νερό) Το περιβάλλον του διαλύματος είναι όξινο (pH< 7). Β) Θειικό κάλιο (K 2 SO 4) - ένα άλας που σχηματίζεται από ισχυρό θειικό οξύ και υδροξείδιο του καλίου (αλκάλι, δηλ. γερό θεμέλιο), δεν υφίσταται υδρόλυση. K 2 SO 4 → 2K + + SO 4 2- Γ) Ανθρακικό νάτριο (Na 2 CO 3) - ένα άλας που σχηματίζεται από ασθενές ανθρακικό οξύ και υδροξείδιο του νατρίου (αλκάλιο, δηλ. μια ισχυρή βάση), υφίσταται υδρόλυση στο ανιόν. CO 3 2- + H 2 O → HCO 3 - + OH - (σχηματισμός όξινου ανθρακικού ιόντος με ασθενώς διάσταση) Το μέσο του διαλύματος είναι αλκαλικό (pH > 7). Δ) Θειούχο αργίλιο (Al 2 S 3) - ένα άλας που σχηματίζεται από ένα ασθενές υδροσουλφιδικό οξύ και υδροξείδιο του αργιλίου (ασθενής βάση), υφίσταται πλήρη υδρόλυση για να σχηματίσει υδροξείδιο του αργιλίου και υδρόθειο: Al 2 S 3 + 6H 2 O → 2Al(OH) 3 + 3H 2 S Το περιβάλλον του διαλύματος είναι κοντά στο ουδέτερο (pH ~ 7). Εργασία Νο. 24 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της εξίσωσης μιας χημικής αντίδρασης και της κατεύθυνσης μετατόπισης της χημικής ισορροπίας με αυξανόμενη πίεση στο σύστημα: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. ΕΞΙΣΩΣΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ Α) N 2 (g) + 3H 2 (g) ↔ 2NH 3 (g) Β) 2H 2 (g) + O 2 (g) ↔ 2H 2 O (g) Β) H 2 (g) + Cl 2 (g) ↔ 2HCl (g) Δ) SO 2 (g) + Cl 2 (g) ↔ SO 2 Cl 2 (g) ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΑΛΛΑΓΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ 1) μετατοπίζεται προς την άμεση αντίδραση 2) μετατοπίζεται προς την αντίστροφη αντίδραση 3) δεν υπάρχει μετατόπιση στην ισορροπία Σημειώστε τους επιλεγμένους αριθμούς στον πίνακα κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα. Απάντηση: Α-1; Β-1; Β-3; G-1 Η αντίδραση είναι μέσα χημική ισορροπίαόταν ο ρυθμός της μπροστινής αντίδρασης είναι ίσος με τον ρυθμό της αντίστροφης αντίδρασης. Η μετατόπιση της ισορροπίας προς την επιθυμητή κατεύθυνση επιτυγχάνεται με την αλλαγή των συνθηκών αντίδρασης. Παράγοντες που καθορίζουν τη θέση ισορροπίας: - πίεση: μια αύξηση της πίεσης μετατοπίζει την ισορροπία προς μια αντίδραση που οδηγεί σε μείωση του όγκου (αντίστροφα, μια μείωση της πίεσης μετατοπίζει την ισορροπία προς μια αντίδραση που οδηγεί σε αύξηση του όγκου) - θερμοκρασία: μια αύξηση της θερμοκρασίας μετατοπίζει την ισορροπία προς μια ενδόθερμη αντίδραση (αντίστροφα, μια μείωση της θερμοκρασίας μετατοπίζει την ισορροπία προς μια εξώθερμη αντίδραση) - συγκεντρώσεις αρχικών ουσιών και προϊόντων αντίδρασης: μια αύξηση στη συγκέντρωση των αρχικών ουσιών και η απομάκρυνση των προϊόντων από τη σφαίρα αντίδρασης μετατοπίζει την ισορροπία προς την μπροστινή αντίδραση (αντίστροφα, μια μείωση στη συγκέντρωση των αρχικών ουσιών και μια αύξηση στα προϊόντα αντίδρασης μετατοπίζει την ισορροπία προς την αντίστροφη αντίδραση) - Οι καταλύτες δεν επηρεάζουν τη μετατόπιση της ισορροπίας, αλλά μόνο επιταχύνουν την επίτευξή της Α) Στην πρώτη περίπτωση η αντίδραση γίνεται με μείωση όγκου, αφού V(N 2) + 3V(H 2) > 2V(NH 3). Αυξάνοντας την πίεση στο σύστημα, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την πλευρά με μικρότερο όγκο ουσιών, επομένως, προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός (προς την άμεση αντίδραση). Β) Στη δεύτερη περίπτωση η αντίδραση γίνεται και με μείωση όγκου, αφού 2V(H 2) + V(O 2) > 2V(H 2 O). Αυξάνοντας την πίεση στο σύστημα, η ισορροπία θα μετατοπιστεί επίσης προς την άμεση αντίδραση (προς το προϊόν). Γ) Στην τρίτη περίπτωση η πίεση δεν μεταβάλλεται κατά την αντίδραση, γιατί V(H 2) + V(Cl 2) = 2V(HCl), άρα η ισορροπία δεν μετατοπίζεται. Δ) Στην τέταρτη περίπτωση, η αντίδραση συμβαίνει επίσης με μείωση του όγκου, αφού V(SO 2) + V(Cl 2) > V(SO 2 Cl 2). Αυξάνοντας την πίεση στο σύστημα, η ισορροπία θα μετατοπιστεί προς το σχηματισμό του προϊόντος (άμεση αντίδραση). Εργασία Νο. 25 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ των τύπων των ουσιών και του αντιδραστηρίου με την οποία μπορείτε να διακρίνετε τα υδατικά τους διαλύματα: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. ΣΥΝΘΕΣΕΙΣ ΟΥΣΙΩΝ Α) HNO 3 και H 2 O Β) NaCl και BaCl 2 Δ) AlCl 3 και MgCl 2 Σημειώστε τους επιλεγμένους αριθμούς στον πίνακα κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα. Απάντηση: Α-1; Β-3; Β-3; G-2 Α) Το νιτρικό οξύ και το νερό μπορούν να διακριθούν χρησιμοποιώντας ένα άλας - ανθρακικό ασβέστιο CaCO 3. Το ανθρακικό ασβέστιο δεν διαλύεται στο νερό και όταν αλληλεπιδρά με το νιτρικό οξύ, σχηματίζει ένα διαλυτό άλας - νιτρικό ασβέστιο Ca(NO 3) 2 και η αντίδραση συνοδεύεται από την απελευθέρωση άχρωμου διοξειδίου του άνθρακα: CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O Β) Το χλωριούχο κάλιο KCl και το αλκάλιο NaOH διακρίνονται από ένα διάλυμα θειικού χαλκού (II). Όταν ο θειικός χαλκός (II) αλληλεπιδρά με το KCl, η αντίδραση ανταλλαγής δεν λαμβάνει χώρα το διάλυμα περιέχει ιόντα K +, Cl-, Cu 2+ και SO 4 2-, τα οποία δεν σχηματίζουν ουσίες χαμηλής διάστασης μεταξύ τους. Όταν ο θειικός χαλκός (II) αντιδρά με το NaOH, εμφανίζεται μια αντίδραση ανταλλαγής, ως αποτέλεσμα της οποίας καθιζάνει το υδροξείδιο του χαλκού (II) (μπλε βάση). Γ) Το χλωριούχο νάτριο NaCl και το χλωριούχο βάριο BaCl 2 είναι διαλυτά άλατα που μπορούν επίσης να διακριθούν από ένα διάλυμα θειικού χαλκού (II). Όταν ο θειικός χαλκός (II) αλληλεπιδρά με το NaCl, η αντίδραση ανταλλαγής δεν λαμβάνει χώρα το διάλυμα περιέχει ιόντα Na +, Cl-, Cu 2+ και SO 4 2-, τα οποία δεν σχηματίζουν ουσίες χαμηλής διάστασης μεταξύ τους. Όταν ο θειικός χαλκός (II) αλληλεπιδρά με το BaCl 2, λαμβάνει χώρα μια αντίδραση ανταλλαγής, ως αποτέλεσμα της οποίας κατακρημνίζεται το θειικό βάριο BaSO 4. Δ) Τα χλωριούχα αλουμίνιο AlCl 3 και το χλωριούχο μαγνήσιο MgCl 2 διαλύονται στο νερό και συμπεριφέρονται διαφορετικά όταν αλληλεπιδρούν με το υδροξείδιο του καλίου. Το χλωριούχο μαγνήσιο με αλκάλια σχηματίζει ένα ίζημα: MgCl 2 + 2KOH → Mg(OH) 2 ↓ + 2KCl Όταν το αλκάλιο αντιδρά με το χλωριούχο αργίλιο, σχηματίζεται αρχικά ένα ίζημα, το οποίο στη συνέχεια διαλύεται για να σχηματίσει ένα σύμπλοκο άλας - τετραϋδροξοαργιλικό κάλιο: AlCl 3 + 4KOH → K + 3KCl Εργασία Νο. 26 Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ της ουσίας και της περιοχής εφαρμογής της: για κάθε θέση που υποδεικνύεται με ένα γράμμα, επιλέξτε την αντίστοιχη θέση που υποδεικνύεται από έναν αριθμό. Σημειώστε τους επιλεγμένους αριθμούς στον πίνακα κάτω από τα αντίστοιχα γράμματα. Απάντηση: Α-4; Β-2; Β-3; G-5 Α) Η αμμωνία είναι απαραίτητο προϊόν χημική βιομηχανία, η παραγωγή της ξεπερνά τα 130 εκατομμύρια τόνους ετησίως. Η αμμωνία χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή αζωτούχων λιπασμάτων (νιτρικό και θειικό αμμώνιο, ουρία), φάρμακα, εκρηκτικά, νιτρικό οξύ, σόδα. Μεταξύ των προτεινόμενων επιλογών απάντησης, η περιοχή εφαρμογής της αμμωνίας είναι η παραγωγή λιπασμάτων (Τέταρτη επιλογή απάντησης). Β) Το μεθάνιο είναι ο απλούστερος υδρογονάνθρακας, ο πιο σταθερός θερμικά εκπρόσωπος μιας σειράς κορεσμένων ενώσεων. Χρησιμοποιείται ευρέως ως οικιακό και βιομηχανικό καύσιμο, καθώς και ως πρώτη ύλη για τη βιομηχανία (Δεύτερη απάντηση). Το μεθάνιο είναι κατά 90-98% συστατικό του φυσικού αερίου. Γ) Τα καουτσούκ είναι υλικά που λαμβάνονται με πολυμερισμό ενώσεων με συζευγμένους διπλούς δεσμούς. Το ισοπρένιο είναι ένας από αυτούς τους τύπους ενώσεων και χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενός από τους τύπους καουτσούκ: Δ) Τα αλκένια χαμηλού μοριακού βάρους χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πλαστικών, ειδικότερα το αιθυλένιο χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενός πλαστικού που ονομάζεται πολυαιθυλένιο: n CH2 =CH2 → (-CH2-CH2-) n Εργασία Νο. 27 Υπολογίστε τη μάζα του νιτρικού καλίου (σε γραμμάρια) που θα πρέπει να διαλυθεί σε 150 g διαλύματος με κλάσμα μάζας αυτού του άλατος 10% για να ληφθεί ένα διάλυμα με κλάσμα μάζας 12%. (Γράψε τον αριθμό στο πλησιέστερο δέκατο.) Απάντηση: 3,4 γρ Εξήγηση: Έστω x g η μάζα του νιτρικού καλίου που διαλύεται σε 150 g διαλύματος. Ας υπολογίσουμε τη μάζα του νιτρικού καλίου που έχει διαλυθεί σε 150 g διαλύματος: m(KNO 3) = 150 g 0,1 = 15 g Προκειμένου το κλάσμα μάζας του άλατος να είναι 12%, προστέθηκε x g νιτρικού καλίου. Η μάζα του διαλύματος ήταν (150 + x) g Γράφουμε την εξίσωση με τη μορφή: (Γράψε τον αριθμό στο πλησιέστερο δέκατο.) Απάντηση: 14,4 γρ Εξήγηση: Ως αποτέλεσμα της πλήρους καύσης του υδρόθειου, σχηματίζεται διοξείδιο του θείου και νερό: 2H 2 S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2 O Συνέπεια του νόμου του Avogadro είναι ότι οι όγκοι των αερίων υπό τις ίδιες συνθήκες σχετίζονται μεταξύ τους με τον ίδιο τρόπο όπως ο αριθμός των mol αυτών των αερίων. Έτσι, σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης: ν(O 2) = 3/2ν(H 2 S), Επομένως, οι όγκοι του υδρόθειου και του οξυγόνου σχετίζονται μεταξύ τους με τον ίδιο ακριβώς τρόπο: V(O 2) = 3/2V (H 2 S), V(O 2) = 3/2 · 6,72 l = 10,08 l, επομένως V(O 2) = 10,08 l/22,4 l/mol = 0,45 mol Ας υπολογίσουμε τη μάζα του οξυγόνου που απαιτείται για την πλήρη καύση του υδρόθειου: m(O 2) = 0,45 mol 32 g/mol = 14,4 g Εργασία Νο. 30 Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ισορροπίας ηλεκτρονίων, δημιουργήστε μια εξίσωση για την αντίδραση: Na 2 SO 3 + … + KOH → K 2 MnO 4 + … + H 2 O Προσδιορίστε τον οξειδωτικό και τον αναγωγικό παράγοντα. Αναγωγή Mn +7 + 1e → Mn +6 │2 S +4 − 2e → S +6 │1 αντίδραση οξείδωσης Mn +7 (KMnO 4) – οξειδωτικός παράγοντας, S +4 (Na 2 SO 3) – αναγωγικός παράγοντας Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O Εργασία Νο. 31 Ο σίδηρος διαλύθηκε σε θερμό πυκνό θειικό οξύ. Το προκύπτον άλας κατεργάστηκε με περίσσεια διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου. Το καφέ ίζημα που σχηματίστηκε διηθήθηκε και πυρώθηκε. Η προκύπτουσα ουσία θερμάνθηκε με σίδηρο. Να γράψετε εξισώσεις για τις τέσσερις αντιδράσεις που περιγράφηκαν. 1) Ο σίδηρος, όπως το αλουμίνιο και το χρώμιο, δεν αντιδρούν με πυκνό θειικό οξύ, καλύπτοντας με προστατευτικό φιλμ οξειδίου. Η αντίδραση συμβαίνει μόνο όταν θερμαίνεται, απελευθερώνοντας διοξείδιο του θείου: 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 2 + 3SO 2 + 6H 2 O (όταν θερμαίνεται) 2) Ο θειικός σίδηρος (III) είναι ένα υδατοδιαλυτό άλας που εισέρχεται σε αντίδραση ανταλλαγής με ένα αλκάλιο, ως αποτέλεσμα της οποίας καθιζάνει το υδροξείδιο του σιδήρου (III) (μια καφέ ένωση): Fe 2 (SO 4) 3 + 3NaOH → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 3) Τα αδιάλυτα υδροξείδια μετάλλων αποσυντίθενται κατά την πύρωση στα αντίστοιχα οξείδια και νερό: 2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O 4) Όταν το οξείδιο του σιδήρου (III) θερμαίνεται με μεταλλικό σίδηρο, σχηματίζεται οξείδιο του σιδήρου (II) (ο σίδηρος στην ένωση FeO έχει μια ενδιάμεση κατάσταση οξείδωσης): Fe 2 O 3 + Fe → 3 FeO (όταν θερμαίνεται) Εργασία Νο. 32 Γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να πραγματοποιηθούν οι ακόλουθοι μετασχηματισμοί: Όταν γράφετε εξισώσεις αντίδρασης, χρησιμοποιήστε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ουσιών. 1) Η ενδομοριακή αφυδάτωση συμβαίνει σε θερμοκρασίες άνω των 140 o C. Αυτό συμβαίνει ως αποτέλεσμα της αφαίρεσης ενός ατόμου υδρογόνου από το άτομο άνθρακα της αλκοόλης, που βρίσκεται το ένα μετά το άλλο στο υδροξύλιο της αλκοόλης (στη θέση β). CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH → CH 2 = CH-CH 3 + H 2 O (συνθήκες - H 2 SO 4, 180 o C) Η διαμοριακή αφυδάτωση συμβαίνει σε θερμοκρασίες κάτω των 140 o C υπό τη δράση του θειικού οξέος και τελικά καταλήγει στη διάσπαση ενός μορίου νερού από δύο μόρια αλκοόλης. 2) Το προπυλένιο είναι ένα ασύμμετρο αλκένιο. Κατά την προσθήκη υδραλογονιδίων και νερού, ένα άτομο υδρογόνου προστίθεται στο άτομο άνθρακα στον πολλαπλό δεσμό που σχετίζεται με ένας μεγάλος αριθμόςάτομα υδρογόνου: CH 2 =CH-CH 3 + HCl → CH 3 -CHCl-CH 3 3) Με την επεξεργασία του 2-χλωροπροπανίου με ένα υδατικό διάλυμα NaOH, το άτομο αλογόνου αντικαθίσταται από μια ομάδα υδροξυλίου: CH 3 -CHCl-CH 3 + NaOH (aq) → CH 3 -CHOH-CH 3 + NaCl 4) Το προπυλένιο μπορεί να ληφθεί όχι μόνο από την προπανόλη-1, αλλά και από την προπανόλη-2 με την αντίδραση ενδομοριακής αφυδάτωσης σε θερμοκρασίες πάνω από 140 o C: CH 3 -CH(OH)-CH 3 → CH 2 = CH-CH 3 + H 2 O (συνθήκες H 2 SO 4, 180 o C) 5) Σε αλκαλικό περιβάλλον, ενεργώντας με αραιό υδατικό διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου, λαμβάνει χώρα υδροξυλίωση των αλκενίων με το σχηματισμό διολών: 3CH 2 =CH-CH 3 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3HOCH 2 -CH(OH)-CH 3 + 2MnO 2 + 2KOH Εργασία Νο. 33 Καθορίζω κλάσματα μάζας(σε%) θειούχου σιδήρου (II) και θειούχου αργιλίου σε ένα μείγμα, εάν κατά την επεξεργασία 25 g αυτού του μίγματος με νερό, απελευθερώθηκε ένα αέριο που αντέδρασε πλήρως με 960 g ενός διαλύματος 5% θειικού χαλκού (II). Σε απάντηση, γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης που υποδεικνύονται στη δήλωση προβλήματος και δώστε όλους τους απαραίτητους υπολογισμούς (αναφέρετε τις μονάδες μέτρησης των απαιτούμενων φυσικές ποσότητες). Απάντηση: ω(Al 2 S 3) = 40%; ω(CuSO 4) = 60% Όταν ένα μείγμα θειικού σιδήρου (II) και θειούχου αργιλίου υποβάλλεται σε επεξεργασία με νερό, το θειικό απλώς διαλύεται και το σουλφίδιο υδρολύεται για να σχηματίσει υδροξείδιο αργιλίου (III) και υδρόθειο: Al 2 S 3 + 6H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S (I) Όταν το υδρόθειο διέρχεται από διάλυμα θειικού χαλκού (II), κατακρημνίζεται θειούχος χαλκός (II): CuSO 4 + H 2 S → CuS↓ + H 2 SO 4 (II) Ας υπολογίσουμε τη μάζα και την ποσότητα του διαλυμένου θειικού χαλκού(II): m(CuSO 4) = m(διάλυμα) ω(CuSO 4) = 960 g 0,05 = 48 g; ν(CuSO 4) = m(CuSO 4)/M(CuSO 4) = 48 g/160 g = 0,3 mol Σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης (II) ν(CuSO 4) = ν(H 2 S) = 0,3 mol, και σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης (III) ν(Al 2 S 3) = 1/3ν(H 2 S) = 0, 1 mole Ας υπολογίσουμε τις μάζες του θειούχου αργιλίου και του θειικού χαλκού (II): m(Al 2 S 3) = 0,1 mol · 150 g/mol = 15 g; m(CuSO4) = 25 g – 15 g = 10 g ω(Al 2 S 3) = 15 g/25 g 100% = 60%; ω(CuSO 4) = 10 g/25 g 100% = 40% Εργασία Νο. 34 Κατά την καύση ενός δείγματος ορισμένων οργανική ένωσηβάρους 14,8 g, ελήφθησαν 35,2 g διοξειδίου του άνθρακα και 18,0 g νερού. Είναι γνωστό ότι η σχετική πυκνότητα ατμών αυτής της ουσίας σε σχέση με το υδρογόνο είναι 37. Κατά τη διάρκεια της μελέτης χημικές ιδιότητεςαυτής της ουσίας, έχει διαπιστωθεί ότι όταν αυτή η ουσία αλληλεπιδρά με το οξείδιο του χαλκού(II), σχηματίζεται μια κετόνη. Με βάση τα δεδομένα των συνθηκών εργασίας: 1) κάντε τους απαραίτητους υπολογισμούς για τον καθορισμό του μοριακού τύπου οργανική ύλη(αναφέρετε τις μονάδες μέτρησης των απαιτούμενων φυσικών μεγεθών). 2) Καταγράψτε τον μοριακό τύπο της αρχικής οργανικής ουσίας. 3) συντάξτε έναν δομικό τύπο αυτής της ουσίας, ο οποίος αντικατοπτρίζει ξεκάθαρα τη σειρά των δεσμών των ατόμων στο μόριό της. 4) γράψτε την εξίσωση για την αντίδραση αυτής της ουσίας με οξείδιο του χαλκού(II) χρησιμοποιώντας τον συντακτικό τύπο της ουσίας.ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΗΣ ΟΥΣΙΑΣ
ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ
