Экзамены не за горами...

Конкурсные вопросы в вуз

Российский химико-технологический университет (РХТУ) им. Д.И.Менделеева готовит специалистов по следующим направлениям:

химия и химическая технология;
технология лекарственных и косметических средств;
новые материалы, в том числе медико-биологические;
кибернетика и информационные компьютерные системы;
экономика;
экология;
биотехнология;
педагогика;
ресурсо- и энергосбережение.

При поступлении в РХТУ абитуриенты сдают следующие вступительные экзамены:
1) химия письменно (продолжительность экзамена 3 ч);
2) математика письменно;
3) русский язык (изложение).

Вот каким был конкурс на некоторые факультеты РХТУ в 2001 г.: химико-фармацевтический – 5,25, технология органических веществ – 2,90, инженерный экологический – 2,88, инженерный химико-технологический – 2,15.
Приводим вопросы и примерные решения экзаменационного билета по химии, предлагавшегося в РХТУ абитуриентам в 2001 г.

Вопросы

1. Какие из перечисленных ниже веществ реагируют с Н₂? Напишите уравнения реакций и укажите условия их протекания.

2. Какие из перечисленных веществ – КNО₃, Zn, Сu, Nа₂СО₃, NаОН, НNО₃ (разб.) – реагируют с водным раствором FeSO₄? Напишите уравнения реакций и укажите условия их протекания.
3. Напишите схемы реакций, позволяющих осуществить следующие превращения, и укажите условия их протекания.

4. Продукты полного сгорания сероводорода в избытке кислорода поглощены 400 мл раствора едкого натра, содержащего 20% по массе NаОН и имеющего плотность 1,22 г/мл. Концентрация NаОН в полученном растворе составила 10% по массе. Определите объем, который занимал при нормальных условиях (н. у.) Н₂S до начала его сжигания.

5. 2,106 л (н. у.) смеси алкина и ацетилена, в которой объемная доля ацетилена составила 13,83%, обработали водным раствором сульфата ртути в присутствии серной кислоты. Органические продукты реакции растворили в избытке водно-аммиачного раствора оксида серебра и нагрели (в условиях опыта вода и органические вещества не испарялись). Масса полученного осадка составила 2,808 г, а масса водно-аммиачного раствора увеличилась на = 3,599 г. Определите возможное строение алкина.

Решения и ответы

1. Из предложенных пяти соединений только спирт (пропанол-1) не реагирует с водородом. Другие соединения вступают в реакцию гидрирования в присутствии переходных металлов (обычно платина или никель):

2. Все приведенные ниже реакции протекают в водных растворах при комнатной температуре:

3. а) Бромирование в -положение карбоновых кислот действием трибромида фосфора в момент образования (реакция Гелля–Фольгарда–Зелинского) протекает с выходом около 75%:

б)

4. Найдем массу едкого натра в исходном растворе:

m₀(NaOH) = m(20%-й NaOH)/100% =
V(20%-й NaOH)/100% =
20•1,22•400/100 = 97,6 г.

Уравнение реакции горения сероводорода:

2H₂S + 3O₂ = 2H₂O + 2SO₂.

(1)

Рассмотрим два способа решения – приблизительный (иногда этого бывает достаточно) и точный.

Способ 1. Пренебрегая массой воды и диоксида серы, образовавшихся в реакции (1), из данных о концентрации NаОН в полученном растворе (NаОН) = 10% найдем m1(NаОН) = 48,8 г (97,6/2). Значит, такая же масса NаОH израсходовалась в реакции с SO₂:

(2)

Найдем количество вещества NаОН, участвующего в реакции (2):

(NаОН) = 48,8/40 = 1,22 моль.

Из коэффициентов в уравнениях реакций (1) и (2) следует, что(H₂S) = (1/2)(NаОН) = 0,61 моль.

Отсюда

V(H₂S) = •V_M = 0,61•22,4 = 13,7 л.

Способ 2. Чтобы учесть массы веществ, образовавшихся в реакции (1), обозначим (SO₂) = (Н₂О) = х моль. Тогда
(NаОН) = 2х моль.

После реакции (2)

(NаОН) = (97,6 – 2х•40)•100/(488 + 64х + 18х) = 10%.

Отсюда

х = 0,55 моль,

V(H₂S) = х•V_M = 0,55•22,4 = 12,32 л.

Ответ. V(H₂S) = 12,32 л.

5. Найдем объем ацетилена в смеси:

V(С₂H₂) = V(смеси) = 0,1383•2,106 = 0,291 л.

Уравнения реакций гидратации ацетилена и алкина в присутствии HgSO₄ и H₂SO₄:

Найдем массу ацетальдегида:

а = 0,291•44/22,4 = 0,572 г.

Уравнение реакции «серебряного зеркала» ацетальдегида:

Несмотря на осаждение серебра, увеличивается масса водно-аммиачного раствора за счет добавления к нему органических веществ – ацетальдегида СН₃СНО и кетона RСОСН₃.

Найдем массу кетона:

m(RСОСН₃) =(р-ра) + m(Аg) – m(СН₃СНО) = 3,599 + 2,808 – 0,572 = 5,835 г.

Рассчитаем молярную массу кетона:

М(RСОСН₃) = m/ = m•V_M/V() = 5,835•22,4/1,815 = 72 г/моль.

(Использовано соотношение (RCOCH₃) = ().)

Отсюда

M(R) = 72 – M(CH₃CO) = 72 – 43 = 29,

R = C₂H₅.

Ответ. Cтроение алкина: (бутин-1) или (бутин-2).

Материал подготовил
А.Д.МИКИТЮК