0304-s1v1-3 (Экзамен, 1 семестр)

1 семестр 2003/04 уч. года. Экзаменационная работа. Вариант 1.

1 . Напишите уравнения реакций следующих превращений, используя для каждого превращения минимальное число стадий. Для выделенной стадии составьте электронно-ионные уравнения полуреакций. . . .

H₂SO_4(конц.)

H₂C₂O₄

X₂ . . .

HCl_(конц.) KOH, t^o

K ClO₃ X₁

H₂SO_4(конц.)

X₃ . . .

X-вещества, содержащие хлор.

. . .

SnCl₂

Fe, t^o HNO₃, t^o NaOH,Cl_2(г.) Mn(NO₃)₂, HNO₃

B i₂S₃ Z₁ Z₂ Z₃ . . .

Z-вещества, содержащие висмут. (22 балла)

2. В четырех пробирках находятся сухие соли CaCO₃, NH₄Cl, Pb(NO₃)₂, Na₂S.

1) Используя минимальное число реактивов, распознайте химическим путем, что находится в каждой пробирке. Проведите идентификацию каждого вещества на основе характерных для него реакций. Напишите уравнения всех предложенных Вами реакции.

2) Сравните восстановительные свойства Na₂S и Na₂Se в водных растворах. Подтвердите Ваш вывод уравнениями реакций.

3) Определите рН 0.01M раствора NH₄Cl (К_b(NH₃*Н₂О)=1.8*10^-5). Напишите уравнение реакции гидролиза в ионной форме. (20 баллов)

3. На рисунке представлен фрагмент р-Т диаграммы серы (до р=2 атм).

1) Обозначьте на диаграмме фазовые поля.

2) Определите координаты тройной точки А, если известно, что температурная зависимость давления насыщенного пара над ромбической серой описывается уравнением lgp(Па)=16.527-5172/T, а над моноклинной lgp(Па)=16.277-5080/T.

3) Покажите на диаграмме точку кипения серы при 1 атм.

4) Пары серы нагрели до 700^оС и резко охладили. Полученную серу растворили в CS₂. Температура кипения раствора, содержащего 1.92 г серы в 100 г сероуглерода на 0.23^оС выше, чем температура кипения чистого CS₂ (E=2.29). В то же время известно, что раствор ромбической серы такой же концентрации кипит на 0.172^о выше, чем чистый сероуглерод. Объясните такое различие. Ответ подтвердите расчетом. (21 балл)

4. Черное кристаллическое вещество A реагирует с раствором Н₂О₂ с образованием белого осадка. Взаимодействие 3.591 г вещества A с кислородом приводит к образованию твердого вещества В оранжевого цвета и 33.6 мл бесцветного газа С (подтвердите расчетом). Вещество В реагирует с раствором HNO₃. При этом образуется темный осадок D и раствор вещества Е, при добавлении к которому раствора KI наблюдается образование ярко-желтого раствора. Если к веществу D прилить конц. Раствор соляной кислоты, то выделяется желто-зеленый газ.

Газ С поглощается раствором NaOH. При этом образуется раствор соли F.

Если к веществу А прилить раствор соляной кислоты, то выделяется резко пахнущий газ G, пропускание которого через водный раствор C, приводит к образованию желтоватого осадка H. Вещество Н реагирует с раствором F при нагревании. При этом образуется раствор вещества I, обесцвечивающего иодную воду. Определите соединения A-I и напишите уравнения всех химических реакций в соответствии с указанной схемой: HCl_конц.

. . . D . . .

HNO_3(p-p)

Н₂О₂ B

O₂,t^o KI_(p-p)

A E . . .

NaOH_(p-p)

C F t^o I₂

HCl_(p-p) I . . .

G

H (22 балла)

5. Стандартная энтропия образования оксида азота (II) составляет 12.32 Дж/моль*К.

1) Определите, при каких температурах возможен синтез оксида азота (II) из простых веществ, если Е^o (NO_(г.)/N_2(г.))=1.68 В и Е^o(O_2(г.)/H₂O_(ж.))=1.23 В при pH=0 и Т=298 К. Напишите полуреакции, соответствующие данным потенциалам. При проведении расчетов зависимостью H⁰_T и DS⁰_T реакции от температуры следует пренебречь.

2) Возможен ли синтез из простых веществ других оксидов азота? Напишите уравнения соответствующих реакций. Какие знаки имеют D_rH⁰_T и DS⁰_T этих реакций? Объясните , почему D_rH⁰_T и D_rS⁰_T имеют именно такие знаки.

3) Предложите способ синтеза хлорида гидроксиламина, используя в качестве единственного источника азота и хлора кристаллический нитрат натрия и газообразный хлор, соответственно. (25 баллов)

1 семестр 2003/04 уч. года. Экзаменационная работа. Вариант 2.

1. Напишите уравнения реакций следующих превращений, используя для каждого превращения минимальное число стадий. Для выделенной стадии составьте электронно-ионные уравнения полуреакций.

P, H₂O

Y . . .

KI_(p-p)

H Br Br₂

Cl_2(газ)

X₁ X₂ KBrO₃

X-вещества, содержащие бром, Y- вещество, содержащее иод.

Z ₂

O₂, t^o H₂O Na₂SO_3(p-p),t^o

C, t^o Z₃ . . .

B aSO₄ Z₁ H₂S

Z-вещества, содержащие серу. (22 балла)

2. В четырех пробирках находятся сухие соли Na₂SiO₃, NaHCO₃, Na₂SO₃, NaI.

1) Используя минимальное число реактивов, распознайте химическим путем, что находится в каждой пробирке. Проведите идентификацию каждого вещества на основе характерных для него реакций. Напишите уравнения всех предложенных Вами реакции.

2) Сравните восстановительные свойства NaCl и NaI в водных растворах. Подтвердите Ваш вывод уравнениями реакций.

3) Определите рН 0.01 M раствора Na₂SO₃ (К_a(HSO₃^-)=6.2*10^{- 8}). Напишите уравнения реакции гидролиза в ионной форме. Гидролизом по второй ступени можно пренебречь. (20 баллов)

3. На рисунке представлен фрагмент р-Т диаграммы ICl (до р=2 атм).

1) Обозначьте на диаграмме фазовые поля.

2) Определите координаты тройной точки, если известно, что температурная зависимость давления насыщенного пара над твердым ICl описывается уравнением lg p(атм)=8.5-2079/T, а над жидким ICl lgp(атм)=10.4-2660/T.

3) В каком агрегатном состоянии находится ICl при температуре 25^оС и давлении 1 атм? Отметьте эту точку на диаграмме.

4) Одним из продуктов разложения безводного KICl₄ является красно-коричневые кристаллы. Раствор 3.25 г этого вещества в 100 г CCl₄ кипит на 1.06^о выше, чем чистый CCl₄ (Е=5.3). Определите состав данного вещества. Ответ подтвердите расчетом. Напишите уравнение реакции разложения KICl₄. (21 балл)

4. Бесцветный газ А реагирует с Н₂ при нагревании и повышенном давлении с выделением резко пахнущего газа B.

Бесцветное сиропообразное вещество С взаимодействует с раствором хлорида кальция в присутствии вещества В с образованием вещества D, которое при нагревании реагирует с углем и оксидом кремния с образованием белого мягкого вещества E. Вещество Е сгорает в избытке кислорода с образованием белого гигроскопичного соединения F, а в избытке хлора с образованием бесцветного кристаллического вещества G, которые реагируют между собой, образуя бесцветную жидкость Н.

Горение газа В на воздухе в присутствии платинового катализатора сопровождается образованием бурых паров соединения I, которое растворяется в растворе щелочи. Из полученного раствора можно выделить кристаллическую соль K, которая взаимодействует с веществом Н при нагревании, образуя желтый газ L, который сжижается при –5^оС в красную жидкость. При этом из 1.38 г соли К получается 449 мл газа L (подтвердите расчетом). Раствор соли К обесцвечивает подкисленный раствор KMnO₄. Определите соединения A- L и напишите уравнения всех химических реакций в соответствии с указанной схемой:

Н₂, t^o, катализатор O₂, Pt NaOH KMnO₄, H⁺

A B I K . . .

O ₂ F t^o

CaCl₂ SiO₂, C, t^o L

C D E H

Cl₂

G (22 балла)

5. Реакция восстановления оксида железа (II) аммиаком:

3FeO(тв.) +2NH₃(г.) = 3Fe(тв.) + N₂(г.) + 3H₂O(г.)

начинается при температуре 322^oС.

1) Вычислите _rS⁰₂₉₈ этой реакции, если Е^o(FeO_(тв.)/Fe_(тв.))= -0.865В и Е^o(N_2(г.)/NH_3(г.) )= - 0.771В при pH=14 и Т=298К, а G^o₂₉₈(H₂O_(ж.)/H₂O_(г.))=8.63 кДж/моль. Напишите уравнения полуреакций, использованных Вами при вычислении термодинамических функций. При проведении расчетов зависимостью H⁰_Tи S⁰_T реакции от температуры следует пренебречь.

2) При какой температуре (большей или меньшей 322⁰С) начинается реакция восстановления FeO водородом? Дайте аргументированный ответ. Напишите уравнение соответствующей реакции.

3) Предложите способ синтеза аммиака, используя в качестве единственного источника азота и водорода водный раствор НNO₃. (25 баллов)

1 семестр 2003/04 уч. года. Экзаменационная работа. Вариант 3.

1. Напишите уравнения реакций следующих превращений, используя для каждого превращения минимальное число стадий. Для выделенной стадии составьте электронно-ионные уравнения полуреакций.

MnO₂,H₂SO_4(p-p),t^o

K I_(тв.) X₁

Cl₂,_изб. HNO_3(конц.)

HCl_конц. H₂O

X₂ X₃

KMnO₄

Y . . .

X-вещества, содержащие иод, Y- вещество, содержащее хлор.

Z₁ Z₂

Mg, t^o

KOH_конц., t^o

С a₃(PO₄)₂ P₄

AgNO_3(p-p),t^o

Z₃ . . .

Z-вещества, содержащие фосфор. (22 балла)

2. В четырех пробирках находятся сухие соли Na₂B₄O₇*10H₂O, Pb(CH₃COO)₂, NaH₂PO₂, NH₄I.

1) Используя минимальное число реактивов, распознайте химическим путем, что находится в каждой пробирке. Проведите идентификацию каждого вещества на основе характерных для него реакций. Напишите уравнения всех предложенных Вами реакции.

2) Сравните восстановительные свойства NaH₂PO₂ и Na₂HPO₃ в водных растворах. Подтвердите Ваш вывод уравнениями реакций.

3) Определите рН 0.01M раствора KClO. Напишите уравнения гидролиза в ионной форме. К_a(HClO)=5.0*10^-8. (20 баллов)

3. На рисунке представлен фрагмент р-Т диаграммы Br₂ (до р=2 атм).

1) Обозначьте на диаграмме фазовые поля.

2) Определите координаты тройной точки, если известно, что температурная зависимость давления насыщенного пара над твердым Br₂ описывается уравнением lg p(атм)=7.6-2351/T, а над жидким Br₂ lgp(атм)=4.9-1629/T.

3) В каком агрегатном состоянии находится бром при температуре 60^оС и давлении 1 атм? Отметьте эту точку на диаграмме.

4) При взаимодействии брома с фосфором образуется смесь продуктов, из которой можно выделить кристаллическое желто-оранжевое вещество. Раствор 5.903 г этого вещества в 100 г бензола замерзает на 0.506^о ниже, чем чистый бензол. (К бензола =5.06). Определите молекулярную формулу полученного соединения. Ответ подтвердите расчетом. Какое строение имеет молекула данного соединения? (21 балл)