Итоговый экзамен по химии
на подготовительном отделении
в форме ЕГЭ

В Российском государственном педагогическом университете (РГПУ) им. А.И.Герцена подготовительное отделение существует свыше 30 лет. На дневной форме обучения занятия по своей структуре приближены к вузовской системе, т. е. проводятся в виде лекционно-семинарских занятий. По окончании обучения слушатели подготовительного отделения традиционно сдавали итоговый устный экзамен по химии, билеты которого включали три вопроса: по общей или неорганической химии, по органической химии и задачу расчетного характера. Оценка, полученная слушателем на этом экзамене, включалась в проходной балл общего конкурса.
С 2004 г. в соответствии с приказом министра образования РФ вступительные экзамены во всех вузах, в том числе и по химии, стали проводиться письменно. Приемная комиссия университета рекомендовала проводить итоговый экзамен в форме единого государственного экзамена (ЕГЭ). На выполнение варианта экзаменационной работы слушателям было дано 1,5 ч (90 мин), в то время как школьникам на выполнение ЕГЭ по химии дается 3 ч (180 мин). Поэтому объем задания мы уменьшили практически в два раза, однако структуру и характер экзаменационной работы сохранили такой же.
Первая часть экзаменационной работы включала 20 заданий. К каждому заданию давалось четыре варианта ответа, из которых только один правильный. Вторая часть экзаменационной работы состояла из пяти заданий, для которых необходимо сформулировать краткий ответ. Например, назвать вещество, тип реакции, окислитель или восстановитель, указать направление реакции и т. д. Третья часть работы содержала три задания повышенной сложности по всему курсу химии (общей, неорганической и органической). Эти задания требовали полного, развернутого ответа
При выполнении экзаменационных заданий разрешалось пользоваться периодической таблицей химических элементов Д.И.Менделеева, таблицей растворимости солей и оснований в воде, а также микрокалькулятором.
Далее приведены два варианта экзаменационных заданий на подготовительном отделении в
2004 г., а также ответы к ним и критерии оценки для проверяющих.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАНИЯ

ВАРИАНТ 1

Задания группы А. В приведенных ниже заданиях обведите кружком единственно правильный ответ.

А1. Масса фосфата кальция, содержащего 6,02•10²² атомов фосфора, равна:

а) 310; б) 155; в) 31,0; г) 15,5.

А2. Формула высшего оксида элемента с электронной конфигурацией 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²:

а) Э₂O; б) Э₂O₃; в) Э₂О₅; г) Э₂О₇.

А3. Среди ионов Mn²⁺, Fe²⁺, Co³⁺, Ni²⁺ изоэлектронными (т.е. содержащими одинаковое число электронов) являются:

а) Fe²⁺, Co³⁺; б) Mn²⁺, Fe²⁺; в) Co³⁺, Ni²⁺; г) Mn²⁺, Ni²⁺.

А4. В ряду галогеноводородов HF, HCl, HBr, HI прочность ковалентной полярной связи:

а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) сначала увеличивается, а затем уменьшается;
г) сначала уменьшается, а затем увеличивается.

А5. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении реакции между хлоридом бария и фосфатом калия равна:

а) 30; б) 28; в) 22; г) 18.

А6. Значение рН меньше 7 имеется в растворе соли:

а) цианида бария; б) хлорида натрия; в) карбоната натрия; г) нитрата цинка.

А7. Сумма коэффициентов в окислительно-восстановительной реакции

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂SO₄ K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

равна:

а) 15; б) 16; в) 21; г) 35.

А8. Окисление имеет место в процессе:

а) P H₃PO₄;

б) HNO₃ NO;

в) KMnO₄ K₂MnO₄;

г) Cl₂ HCl.

A9. При электролизе водного раствора нитрата меди(II) на аноде выделяется:

а) медь; б) водород; в) кислород; г) азот.

А10. Равновесие реакции

3Fe (тв.) + 4H₂O (г.) = Fe₃O₄ (тв.) + 4Н₂ (г.)

сместится вправо при:

а) повышении давления;
б) увеличении концентрации железа;
в) увеличении концентрации водорода;
г) увеличении концентрации паров воды.

А11. В растворе содержатся 1 моль серной кислоты и 2 моль азотной кислоты. Чтобы получить раствор чистой азотной кислоты, содержащий 4 моль азотной кислоты, к этому раствору надо добавить:

а) 0,5 моль нитрата бария;
б) 1 моль нитрата бария;
в) 0,5 моль гидроксида бария;
г) 1 моль гидроксида бария.

А12. Хлороводород в лаборатории можно получить по реакции:

а) водных растворов хлорида калия и серной кислоты;
б) твердого хлорида калия и концентрированной серной кислоты;
в) твердого хлорида калия и разбавленной серной кислоты;
г) водного раствора хлорида калия и концентрированной серной кислоты.

А13. При пропускании хлора через горячий раствор щелочи образуются:

а) хлорид и вода;
б) гипохлорит, хлорид и вода;
в) хлорид, хлорат и вода;
г) хлорат и вода.

А14. Олеум представляет собой раствор:

а) сернистого газа в воде;
б) серного газа в воде;
в) серного газа в концентрированной серной кислоте;
г) серного газа в аккумуляторной серной кислоте.

А15. Для устранения постоянной жесткости воды не используют:

а) пропускание воды через колонку с катионообменной смолой;
б) обработку раствором соды;
в) добавление гашеной извести;
г) длительное кипячение.

А16. Изомером пентана является:

а) 2,2-диметилбутан;
б) 2,2-диметилпентан;
в) 3-метилпентан;
г) 2-метилбутан.

А17. Бутадиен-1,3 и бутин-1 можно различить:

а) подкисленным раствором перманганата калия;
б) бромной водой;
в) аммиачным раствором оксида серебра;
г) водой в присутствии соли ртути(II).

А18¹. Между собой будут реагировать:

а) этанол и хлор;
б) ацеталь и метан;
в) муравьиный альдегид и аммиак;
г) этаналь и аммиачный раствор оксида серебра.

А19. Ацетон можно получить окислением:

а) пропилового спирта;
б) изопропилового спирта;
в) этилового спирта;
г) бутилового спирта.

А20. Число неполярных ковалентных связей в молекуле дезоксирибозы равно:

а) 4; б) 10; в) 16; г) 19.

Задания группы В. В заданиях этой группы либо установите правильное соответствие, либо вставьте пропущенное слово.

В1. Вещества: аммиак (1), этиламин (2), фениламин (3), диметиламин (4) – расположите в порядке усиления их основных свойств. В ответе укажите последовательность цифр без пробелов.

В2. Объем хлорметана (н.у.), полученного при реакции 10 л метана и 5 л хлора, равен … .

В3. В ароматическом углеводороде с относительной молекулярной массой 106 число атомов водорода равно … .

В4. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении реакции карбоната бария с соляной кислотой равна … .

В5. Растворимость нитрата калия при 60 °С равна 1100 г/л. Массовая доля нитрата калия в насыщенном при этой температуре растворе округленно равна … .

Задания группы С

C1. Напишите уравнения реакций и укажите условия для схемы указанных превращений:

хлор хлорат калия хлор хлороводород хлорид кальция нитрат кальция.

Если вы не знаете, как осуществить какое-либо превращение, пропустите его.

C2. Напишите уравнения реакций в соответствии с приведенной схемой:

метан этин бензол хлорбензол фенол пикриновая кислота.

Если вы не знаете, как осуществить какое-либо превращение, пропустите его.

C3. При окислении предельного одноатомного спирта образовалась карбоновая кислота. Для нейтрализации 33 г этой кислоты потребовалось 89,0 мл 20%-го раствора гидроксида калия
( = 1,18 г/мл). Определите формулу спирта.

ВАРИАНТ 2

Задания группы А. В заданиях этой группы обведите кружком единственно правильный ответ.

А1. Масса (г) сульфата алюминия, содержащего 6,02•10²³ атомов серы, равна:

а) 342; б) 34,2; в) 114; г) 11,4.

А2. Формула газообразного водородного соединения элемента с электронной конфигурацией 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴:

а) ЭН₄; б) ЭН₃; в) Н₂Э; г) НЭ.

А3. Среди ионов Mo²⁺, Nb²⁺, Fe²⁺, Co³⁺ изоэлектронными (т.е. содержащими одинаковое число электронов) являются:

а) Mo²⁺, Nb²⁺; б) Fe²⁺, Co³⁺; в) Mo²⁺, Co³⁺; г) Nb²⁺, Fe²⁺.

А4. В ряду галогеноводородов HF, HCl, HBr, HI прочность ковалентной полярной связи:

а) уменьшается;
б) сначала уменьшается, а затем увеличивается;
в) увеличивается;
г) сначала увеличивается, а затем уменьшается.

А5. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении реакции карбоната стронция с азотной кислотой равна:

а) 8; б) 9; в) 10; г) 11.

А6. Значение рН больше 7 имеется в растворе соли:

а) нитрата калия;
б) нитрита бария;
в) сульфата натрия;
г) хлорида железа(III).

А7. Сумма коэффициентов в окислительно-восстановительной реакции

NaMnO₄ + Na₂S + H₂SO₄ Na₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

равна:

а) 25; б) 29; в) 45; г) 54.

А8. Восстановление имеет место в процессе:

а) FeS₂ SO₂;

б) KClO₃ KCl;

в) NH₃ NO;

г) KNO₂ KNO₃.

А9. При электролизе водного раствора йодида лития на катоде выделяется:

а) литий; б) водород; в) кислород; г) йод.

А10. Равновесие реакции

2Cl₂ (г.) + 2Н₂О (г.) = 4НCl (г.) + О₂ (г.)

сместится влево при:

а) уменьшении давления;
б) повышении давления;
в) уменьшении концентрации хлороводорода;
г) увеличении концентрации хлора.

А11. В растворе содержатся 3 моль соляной кислоты и 2 моль серной кислоты. Чтобы получить раствор чистой соляной кислоты, содержащий 7 моль соляной кислоты, к этому раствору надо добавить:

а) 1 моль хлорида бария;
б) 2 моль хлорида бария;
в) 1 моль гидроксида бария;
г) 2 моль гидроксида бария.

А12. Азотную кислоту в лаборатории можно получить по реакции:

а) водных растворов нитрата калия и серной кислоты;
б) водного раствора нитрата калия и концентрированной серной кислоты;
в) твердого нитрата калия и концентрированной серной кислоты;
г) твердого нитрата калия и разбавленной серной кислоты.

А13. При пропускании оксида азота(IV) через известковую воду образуется:

а) нитрит кальция и вода;
б) нитрат кальция и вода;
в) нитрат кальция, нитрит кальция и вода;
г) взаимодействия не происходит.

А14. Наиболее целесообразно применять в качестве азотного удобрения:

а) калийную селитру;
б) аммонийную селитру;
в) кальциевую селитру;
г) натриевую селитру.

А15. Для устранения временной жесткости воды не используют:

а) пропускание воды через колонку с катионообменной смолой;
б) обработку раствором соды;
в) обработку раствором питьевой соды;
г) длительное кипячение.

А16. Изомером гексана является:

а) 2,4-диметилпентан;
б) 2,2-диметилбутан;
в) 3-метилгексан;
г) 2,2,3-триметилбутан.

А17². Глюкозу и ацеталь можно различить:

а) аммиачным раствором оксида серебра;
б) гидроксидом меди(II);
в) бромной водой;
г) подкисленным раствором перманганата калия.

А18. Между собой при обычных условиях будут реагировать:

а) бензол и бром;
б) фенол и бром;
в) этанол и бром;
г) циклогексан и бром.

А19. Бензойную кислоту можно получить окислением:

а) бензола;
б) фенола;
в) ксилола;
г) кумола.

А20³. Число сигма-связей в молекуле рибозы равно:

а) 15; б) 16; в) 19; г) 20.

Задания группы В

В1. Вещества: дифениламин (1), диэтиламин (2), аммиак (3), метиламин (4) – расположите в ряд по ослаблению их основных свойств. В ответе укажите последовательность цифр без пробелов.

В2. Число атомов водорода в диеновом углеводороде с относительной молекулярной массой 68 равно … .

В3. Смесь 10 л этена и 6 л кислорода подожгли. Объем (л) образовавшегося при горении углекислого газа равен … .

В4. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении реакции гидроксида меди(II) и серной кислоты равна … .

В5. В 500 мл воды растворили 200 л хлороводорода (н.у.). Массовая доля хлороводорода в получившемся растворе округленно равна … .

Задания группы С

С1. Напишите уравнения и укажите условия для приведенной схемы превращений:

оксид железа(II) хлорид железа(II) хлорид железа(III) хлорид железа(II)

нитрат железа(II) оксид железа(II).

Если вы не знаете, как осуществить какое-либо превращение, пропустите его.

С2. Напишите уравнения реакций в соответствии с приведенной схемой:

оксид кальция карбид кальция этин этаналь этилацетат ацетат калия.

Если вы не знаете, как осуществить какое-либо превращение, пропустите его.

С3. В лабораторию для анализа прислали кристаллический медный купорос. Чтобы определить чистоту вещества, 12,5 г образца купороса растворили в воде, затем прилили избыток раствора щелочи. Выпавший осадок отфильтровали, промыли водой, высушили и прокалили. В результате было получено 3,8 г твердого остатка. Определите массовую долю примесей в образце медного купороса.

ОТВЕТЫ НА ЗАДАНИЯ

ВАРИАНТ 1

Задания группы А

Задания группы В

Задания группы С

С1.

1)

2) KClO₃ + 6HCl = 3Cl₂ + KCl + 3H₂O (обычные условия);

3) 

4) 2HCl + CaO = CaCl₂ + H₂O (обычные условия);

5) CaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl + Ca(NO₃)₂ (обычные условия).

C2.

С3. C_nH_2n+1CH₂OH + O₂ C_nH_2n+1COOH + H₂O,

C_nH_2n+1COOH + KOH C_nH_2n+1COOK + H₂O.

Масса раствора КОН:

m(р-ра) = 89•1,18 = 105 г.

Масса КОН:

m(KOH) = 105•0,2 = 21 г.

Поскольку количества веществ кислоты и щелочи равны между собой, то верно соотношение:

33/M (кислоты) = 21/56.

Отсюда относительная молекулярная масса кислоты:

M_r = 33•56/21 = 88.

Найдем число атомов углерода в кислоте:

12n + 2n + 1 + 45 = 88, 14n = 42, n = 3.

Cледовательно, формула кислоты – C₃H₇COOH, формула исходного спирта – С₄Н₉ОН (бутанол).

ВАРИАНТ 2

Задания группы А

Задания группы В

Задания группы С

С1. 1) FeO + 2HCl = FeCl₂ + H₂О (обычные условия);

2) 2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃ (обычные условия);

3) 2FeCl₃ + Fe = 3FeCl₂ (обычные условия);

4) FeCl₂ + 2AgNO₃ = Fe(NO₃)₂ + 2AgCl (обычные условия);

5) Fe(NO₃)₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + 2NaNO₃ (обычные условия),

С2.

C3.

Масса гидроксида меди равна:

98•3,8/80 = 4,655 г.

Масса сульфата меди равна:

160•4,655/98 = 7,6 г.

Молярная масса кристаллогидрата сульфата меди:

M(CuSO₄•5H₂O) = 250 г/моль.

Масса кристаллогидрата равна:

7,6•250/160 = 11,875 г.

Масса примесей равна:

12,5 – 11,875 = 0,625 г.

Массовая доля примесей в образце равна:

0,625/12,5 = 0,05, или 5%.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

Задания группы А. За каждый правильный ответ на задание – 1 балл (всего 20 баллов).

Задания группы В. За каждый правильный ответ на задание – 2 балла (всего 10 баллов).

Задания группы С

С1. За каждый правильно осуществленный переход – 1 балл (всего 5 баллов).
С2. За каждый правильно осуществленный переход – 1 балл (всего 5 баллов).
С3 (вариант 1). Уравнение окисления спирта в кислоту в общем виде – 2 балла.

Уравнение реакции нейтрализации кислоты в общем виде – 2 балла.
Нахождение массы раствора КОН – 1 балл.
Нахождение массы чистого КОН – 1 балл.
Нахождение молекулярной массы кислоты – 2 балла.

Определение формулы кислоты – 1 балл
Определение формулы спирта – 1 балл.

(Итого за задачу – 10 баллов.)

Общая сумма за весь комплект варианта – 50 баллов.

С3 (вариант 2). Уравнение реакции сульфата меди(II) со щелочью – 2 балла.
Уравнение реакции прокаливания гидроксида меди(II) – 2 балла.
Расчет массы чистого сульфата меди(II) – 2 балла.
Расчет массы кристаллогидрата – 2 балла.
Нахождение массы примесей – 1 балл.
Нахождение массовой доли примесей – 1 балл.

(Итого за задачу – 10 баллов.)

Общая сумма за весь комплект варианта – 50 баллов.

Перевод баллов в оценки:

¹ В качестве ответа на вопрос А18 можно выбрать варианты а), в), г). Однако реакции а) и в) не рассматриваются в школьном курсе, тогда как пункт г) – известная учащимся реакция «серебряного зеркала». (Прим. ред.)
² В формулировке задания А17 следовало бы указать конкретный ацеталь. Чтобы ответить на вопрос, надо вспомнить качественную реакцию многоатомного спирта (глюкозы) с гидроксидом меди(II). Однако метилацеталь глюкозы, или метил--D-глюкопиранозид, тоже дает такую реакцию. Вероятно, в задании подразумевается «чистый» ацеталь – без других функциональных групп.
(Прим. ред.)
³ В линейной форме рибозы 19 сигма-связей, а в циклической форме – 20 сигма-связей. Без уточнения: «...в молекуле линейной формы рибозы...» у задания нет единственного решения.
(Прим. ред.)

Э.Г. ЗЛОТНИКОВ,
доцент кафедры методики обучения химии
РГПУ им. А.И.Герцена,
кандидат химических наук
(Санкт-Петербург)