Химия ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Эндотермические химические реакции

Из предложенного перечня выберите две эндотермические реакции.

1. 1
   Взаимодействие азота с водородом является экзотермическим: при образовании аммиака выделяется теплота.$$\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3} + Q$$
2. 2
   Гидрирование этилена также сопровождается выделением теплоты.$$\mathrm{C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6} + Q$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Генетическая цепочка ароматических соединений

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: $\mathrm{C_7H_{16}}$ (гептан) $\rightarrow X_1 \rightarrow X_2 \xrightarrow{\mathrm{Fe,\ HCl}} X_3 \rightarrow$…

1. 1
   При каталитической дегидроциклизации гептана образуется толуол. Водород выделяется.$$\mathrm{CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3 \xrightarrow{t,\ кат.} C_6H_5CH_3 + 4H_2}$$
2. 2
   Толуол нитруют смесью концентрированных азотной и серной кислот. Учитывая преимущественное образование пара-изомера, получаем $p$-нитротолуол.$$\mathrm{C_6H_5CH_3 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4} p\text{-}CH_3C_6H_4NO_2 + H_2O}$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Определение окислительно-восстановительных реакций

Из предложенного перечня выберите два вещества, взаимодействие которых с концентрированной иодоводородной кислотой не является окислительно-восстановительной реакцией.

1. 1
   Рассмотрим взаимодействие нитрата серебра с иодоводородной кислотой. Образуется осадок иодида серебра, степени окисления элементов не изменяются.$$\mathrm{AgNO_3 + HI \rightarrow AgI\downarrow + HNO_3}$$
2. 2
   В реакции сульфида калия и иодоводородной кислоты образуется сероводород. Это реакция обмена без изменения степеней окисления.$$\mathrm{K_2S + 2HI \rightarrow 2KI + H_2S\uparrow}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Цепочка превращений углеводородов

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: гексан $\rightarrow X_1 \xrightarrow[\text{избыток}]{\mathrm{H_2},\ \mathrm{Pt}}$ циклогексан…

1. 1
   При нагревании на платиновом катализаторе гексан подвергается дегидроциклизации с образованием бензола. Следовательно, $X_1$ — бензол.$$\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3 \xrightarrow[\ t\ ]{\mathrm{Pt}} C_6H_6 + 4H_2}$$
2. 2
   Бензол присоединяет водород в присутствии платины; образуется циклогексан.$$\mathrm{C_6H_6 + 3H_2 \xrightarrow{\mathrm{Pt}} C_6H_{12}}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Реакции соединения веществ

Из предложенного перечня выберите все пары веществ, взаимодействие которых является реакцией соединения.

1. 1
   Реакция соединения — это реакция, в результате которой из двух или более веществ образуется одно сложное вещество.
2. 2
   Натрий реагирует с водой с образованием щёлочи и водорода, поэтому это реакция замещения.$$\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2}$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Цепочка превращений ароматических соединений

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения…

1. 1
   При хлорировании бензола в присутствии хлорида алюминия образуется хлорбензол.$$\mathrm{C_6H_5Cl + HCl}$$
2. 2
   Хлорбензол взаимодействует с хлорметаном и натрием по реакции Вюрца—Фиттига. Образуется толуол.$$\mathrm{C_6H_5Cl + CH_3Cl + 2Na \xrightarrow{ эфир} C_6H_5CH_3 + 2NaCl}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Синтез п-нитробензальдегида

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения…

1. 1
   Бензол получают тримеризацией ацетилена на активированном угле при нагревании.$$3\,\mathrm{HC\equiv CH}\xrightarrow[\mathrm{C(акт.)}]{t} \mathrm{C_6H_6}$$
2. 2
   Бензол вступает в реакцию алкилирования Фриделя—Крафтса с хлорметаном. Образуется толуол $X_2$.$$\mathrm{C_6H_6+CH_3Cl\xrightarrow{AlCl_3}C_6H_5CH_3+HCl}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Реакции натрия с веществами

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, взаимодействие которых с натрием является реакцией замещения.

1. 1
   Ацетилен содержит подвижные атомы водорода при тройной связи. При взаимодействии с натрием они замещаются атомами натрия с выделением водорода:$$2\mathrm{HC\equiv CH}+2\mathrm{Na}\rightarrow2\mathrm{NaC\equiv CNa}+\mathrm{H_2}$$
2. 2
   Этанол реагирует с натрием по гидроксильной группе: атом водорода замещается натрием, образуются этилат натрия и водород:$$2\mathrm{C_2H_5OH}+2\mathrm{Na}\rightarrow2\mathrm{C_2H_5ONa}+\mathrm{H_2}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Нерейдокс-реакции с азотной кислотой

Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, взаимодействие которых с азотной кислотой не является окислительно-восстановительной реакцией.

1. 1
   Аммиак взаимодействует с азотной кислотой по кислотно-основному механизму. Степени окисления азота не изменяются.$$\mathrm{NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3}$$
2. 2
   Гидроксид алюминия нейтрализует азотную кислоту. Это реакция обмена, в которой степени окисления элементов сохраняются.$$\mathrm{Al(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Al(NO_3)_3 + 3H_2O}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Цепочка превращений пропаналя

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: пропаналь → $X_1$ → $X_2$ → пропандиол-1,2 → $X_3$ → $X_4$. При написании уравнений реакций используйте…

1. 1
   Пропаналь восстанавливается водородом на платиновом катализаторе до пропан-1-ола. Поэтому $X_1$ — пропан-1-ол.$$\mathrm{CH_3CH_2CHO + H_2 \xrightarrow{Pt} CH_3CH_2CH_2OH}$$
2. 2
   При нагревании пропан-1-ола с концентрированной серной кислотой происходит внутримолекулярная дегидратация с образованием пропена. Поэтому $X_2$ — пропен.$$\mathrm{CH_3CH_2CH_2OH \xrightarrow[180\,^{\circ}\mathrm{C}]{H_2SO_4\,(конц.)} CH_3CH{=}CH_2 + H_2O}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Окислительно-восстановительные реакции разложения

Из предложенного перечня выберите все окислительно-восстановительные реакции разложения.

1. 1
   Реакция 1 является реакцией разложения, но степени окисления элементов не изменяются: медь остаётся в степени окисления $+2$, углерод — $+4$.
2. 2
   В реакции 2 фосфор изменяет степень окисления с $+5$ в $\mathrm{PCl}_5$ до $+3$ в $\mathrm{PCl}_3$, а хлор — с $-1$ до $0$ в $\mathrm{Cl}_2$. Это окислительно-восстановительная реакция разложения.

Ещё 3 шага — в полном решении

Типы реакции карбоната кальция

К каким типам реакций можно отнести взаимодействие карбоната кальция с соляной кислотой?

1. 1
   Записываем уравнение взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:$$\mathrm{CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O}$$
2. 2
   Ионы в исходных веществах обмениваются: кальций соединяется с хлорид-ионами, а водород — с карбонат-ионом. Это реакция обмена.

Ещё 3 шага — в полном решении

Цепочка превращений органических веществ

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения. При написании уравнений реакций указывайте преимущественно образующиеся продукты, используйте структурные…

1. 1
   В предоставленном изображении виден только общий текст задания. Схема превращений, исходные вещества, продукты и стрелки реакций отсутствуют.
2. 2
   Без схемы превращений невозможно однозначно определить набор реакций и составить проверяемый развернутый ответ.

Цепочка превращений ароматических соединений

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Бензол $→ X_1$ при действии $\mathrm{CH_3Cl}$, $\mathrm{AlCl_3}$; $X_1 \rightarrow$ соединение с заместителем…

1. 1
   Бензол вступает в реакцию алкилирования Фриделя—Крафтса с хлорметаном. Образуется толуол, поэтому $X_1$ — толуол.$$\mathrm{C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5-CH_3 + HCl}$$
2. 2
   При хлорировании толуола на свету замещение происходит в боковой цепи. При дальнейшем хлорировании образуется бензилиденхлорид.$$\mathrm{C_6H_5-CH_3 + 2Cl_2 \xrightarrow{h\nu} C_6H_5-CHCl_2 + 2HCl}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Генетическая связь органических веществ

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: метилпропионат → метанол → $X_1$ → толуол → $X_2$ → хлорид 4-метиланилиния. При написании уравнений реакций…

1. 1
   Метилпропионат гидролизуется с образованием пропионовой кислоты и метанола. Для данной цепочки важен метанол.$$\mathrm{CH_3CH_2COOCH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2COOH + CH_3OH}$$
2. 2
   Метанол взаимодействует с хлороводородом. Вещество $X_1$ — хлорметан.$$\mathrm{CH_3OH + HCl \rightarrow CH_3Cl + H_2O}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Установление формулы бромбензойной кислоты

Вещество А состава $\mathrm{C_xH_yO_zBr_k}$ содержит 15,92 % кислорода и 39,8 % брома по массе. При сгорании 10,05 г этого вещества образуется 7,84 л (н.у.) углекислого газа. Вещество А является…

1. 1
   Найдём количество вещества углекислого газа при нормальных условиях:$$n(\mathrm{CO_2})=\frac{7{,}84\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}35\ \mathrm{моль}$$
2. 2
   В одной молекуле вещества А содержится столько атомов углерода, во сколько раз количество вещества углекислого газа больше количества вещества вещества А. Масса углерода в образце равна:$$m(\mathrm C)=n(\mathrm{CO_2})M(\mathrm C)=0{,}35\cdot12=4{,}20\ \mathrm г$$

Ещё 7 шагов — в полном решении

Определение формулы вещества по продуктам сгорания

При сгорании $3{,}6\ \text{г}$ органического вещества А получили $896\ \text{мл}$ углекислого газа (н.у.), $2{,}76\ \text{г}$ карбоната калия и $0{,}36\ \text{г}$ воды. Вещество А можно получить…

1. 1
   Найдём количество вещества углекислого газа:$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{0{,}896\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}04\ \text{моль}$$
2. 2
   Следовательно, в образце содержится $0{,}04\ \text{моль}$ атомов углерода.$$n(\mathrm{C})=0{,}04\ \text{моль}$$

Ещё 6 шагов — в полном решении

Формула и гидролиз эфира

При сжигании образца органического вещества массой $5{,}1$ г получено $5{,}6$ л (н.у.) углекислого газа и $4{,}5$ г воды. Данное вещество подвергается гидролизу в присутствии гидроксида натрия…

1. 1
   Определим количество вещества углекислого газа при нормальных условиях:$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{5{,}6\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}25\ \text{моль}$$
2. 2
   В каждой молекуле углекислого газа содержится один атом углерода, поэтому количество вещества углерода равно $0{,}25$ моль, а его масса составляет:$$n(\mathrm C)=0{,}25\ \text{моль};\quad m(\mathrm C)=0{,}25\cdot12=3{,}0\ \text{г}$$

Ещё 5 шагов — в полном решении

Определение формулы и строения спирта

Некоторое органическое вещество содержит 9,43% водорода, а также углерод и кислород, массовые доли которых равны. Это вещество реагирует с натрием и со свежеосаждённым гидроксидом меди(II), молекула…

1. 1
   Примем массу вещества равной $100\ \mathrm{г}$. Тогда масса водорода равна $9{,}43\ \mathrm{г}$. Массовые доли углерода и кислорода одинаковы, поэтому масса каждого из этих элементов составляет $\frac{100-9{,}43}{2}=45{,}285\ \mathrm{г}$.$$m(\mathrm{H})=9{,}43\ \mathrm{г};\quad m(\mathrm{C})=m(\mathrm{O})=45{,}285\ \mathrm{г}$$
2. 2
   Рассчитаем количества вещества атомов элементов.

Ещё 3 шага — в полном решении

Установление формулы органического вещества

При сгорании $3{,}1\ \text{г}$ вещества А состава $\mathrm{C_xH_yO_zN_x}$ получено $1{,}8\ \text{г}$ воды. При взаимодействии вещества А этой же массы с избытком раствора гидроксида калия при…

1. 1
   Вычислим количество вещества воды:$$n(\mathrm{H_2O})=\frac{1{,}8\ \text{г}}{18\ \text{г/моль}}=0{,}10\ \text{моль}$$
2. 2
   Вычислим количество вещества аммиака:$$n(\mathrm{NH_3})=\frac{0{,}85\ \text{г}}{17\ \text{г/моль}}=0{,}050\ \text{моль}$$

Ещё 5 шагов — в полном решении