Вариант ДВИ по химии (МГУ 2024, номер 1)

Вариант 1

  1. Запишите электронные конфигурации ионов, из которых состоит хлорид кальция.

    (2 балла)

  2. При нитровании по Коновалову углеводородов \( \text{C}_6\text{H}_{14} \) и \( \text{C}_7\text{H}_{16} \) из каждого было получено по одному вторичному мононитросоединению, а третичных мононитросоединений не было обнаружено. Приведите структурные формулы этих углеводородов, назовите их и напишите уравнения протекающих реакций.

    (6 баллов)

  3. Смешали 50 г 5.11%-ной соляной кислоты и 120 г 2.50%-ного водного раствора гидроксида натрия. Температура исходных растворов составляла 20.0 °С. Рассчитайте количество теплоты, выделившейся в результате реакции, и температуру полученного раствора. Считайте, что теплоёмкость растворов равна теплоёмкости воды 4.18 Дж/(г·К). Тепловой эффект реакции нейтрализации \( \text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O} \) составляет 55.8 кДж/моль. Потерями теплоты пренебрегите.

    (6 баллов)

  4. Навеску хлорида натрия нагрели с избытком концентрированной серной кислоты. Выделившийся газ Х объемом 0.962 л (1 атм, 20 °С) был полностью поглощен 200 мл воды. Напишите уравнение реакции, рассчитайте массовую долю вещества Х в полученном растворе и рН этого раствора. К раствору вещества Х добавили раствор \( \text{NaOH} \) с концентрацией 0.1 моль/л до полной нейтрализации. Определите объем добавленного раствора щелочи. Возможно ли выпадение осадка У при добавлении к полученному нейтральному раствору 150 мл раствора нитрата свинца концентрацией 0.02 моль/л? Известно, что произведение растворимости У составляет \( 1.6 \cdot 10^{-5} \) при температуре опыта. Плотность всех растворов считайте одинаковой.

    (8 баллов)

  5. Расшифруйте следующую последовательность превращений:
    \[ \text{Циклогексан} \xrightarrow[h\nu]{Br_2} A \xrightarrow[C_2H_5OH]{KOH} B \xrightarrow[H_2SO_4]{KMnO_4} C \xrightarrow[H_2O]{KOH} D \xrightarrow[t^\circ]{KOH, \text{тв}} E \xrightarrow[130 ^\circ C]{HNO_3, 20\%} F + G \]
    Установите строение соединений А — G, напишите уравнения протекающих реакций. Каким будет относительное содержание F и G (в %), если соотношение скоростей реакций замещения водорода у первичного, вторичного и третичного углеродных атомов в условиях опыта составляет \( 1:4:6 \)?

    (8 баллов)

  6. В результате гидролиза 23.60 г оптически активного (хирального) жира, прошедшего с выходом 85%, получили 1.955 г глицерина и две карбоновые кислоты с неразветвленным углеродным скелетом. Одна из кислот обесцвечивает бромную воду, при этом образуется соединение с массовой долей брома 36.20%. Предложите возможное строение жира. Укажите асимметрический (хиральный) центр. Напишите уравнения протекающих реакций.

    (10 баллов)

  7. В смеси массой 52.4 г содержится серебро, цинк, а также неизвестный металл Х. При обработке этой смеси избытком раствора гидроксида натрия выделилось 8.96 л газа (н. у.). Нерастворившийся в щелочи остаток смеси был обработан соляной кислотой, при этом выделился газ, способный полностью прореагировать (при 1000 °С) с 11.65 г сульфата бария. Последующее нагревание твердого остатка с концентрированной азотной кислотой привело к его полному растворению, причем для поглощения выделившегося бурого газа потребовалось 200 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 1 моль/л. Определите металл Х. Как изменится масса такой же навески исходной смеси после обработки ее насыщенным раствором хлорида аммония? Напишите уравнения всех упомянутых реакций.

    (10 баллов)