Задачи вступительных экзаменов в МГУ 2002-2004 г.

Химический факультет

18. При взаимодействии сульфида хрома (III) c избытком азотной кислоты выделилось 5, 96 л газа с плотностью 1, 85 г/л (при 30⁰С и давлении 1 атм) и образовался раствор массой 52 г, в котором массовые доли азотной и серной кислот равны. Вычислите массовую долю азотной кислоты в исходном растворе. (28, 44 % HNO₃)

19. Ароматический углеводород с одним бензольным кольцом содержит 91, 53% углерода по массе. При окислении 2, 36 г этого углеводорода подкисленным раствором перманганата калия выделилось 481 мл газа (при 20⁰С и

1 атм), а при нитровании образуется смесь, содержащая два мононитропроизводных. Установите возможную структуру исходного углеводорода и напишите уравнения упомянутых реакций. Сколько мононитропроизводных образуется при нитровании продукта окисления углеводорода?

(n – CH₃ – С₆H₄ – CH = CH₂)

В разбавленной азотной кислоте растворена навеска алюминия. При нагревании полученного раствора с избытком щелочи выделился газ, который был использован для полного восстановления 42, 9 г оксида меди (I). Определите массу алюминия, растворенного в азотной кислоте. (14, 4 г Al)

21. Смесь железа и нитрата железа (III) прокалили на воздухе. Масса смеси при этом не изменилась. Определите массовые доли компонентов в исходной смеси. (60.97% Fe)

22. Константа скорости реакции А ® В при 20⁰С равна 2, 2 мин ^–1, а при 25⁰С – 3, 2 мин ^–1. Рассчитайте константу скорости реакции при 35⁰С, ее энергию активации и температуру, когда константа скорости станет равной 4, 4 мин ^–1. (Сравните результаты, полученные по правилу Вант Гоффа и уравнению Аррениуса).

При 35⁰С к = 6, 53 мин ^{– 1})

23. Смесь двух эфиров, образованных этиловым спиртом о одноосновными карбоновыми кислотами, массой 68, 2 г нагрели с 367 мл 8%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1, 09 г/мл), а затем через полученный раствор пропустили ток углекислого газа до прекращения увеличения массы раствора. Объем поглощенного углекислого газа, измеренный при 25⁰С и давлении 101, 3 кПа, составил 7, 34 л. Назовите исходные сложные эфиры, если мольные доли элементов в них составляют С –30, 0%, Н – 60, 0%, О– 10, 0% и С – 42, 9%, Н – 47, 6%, О – 9, 5%. Определите массовые доли солей в образовавшемся растворе.

(4, 57% C₃H₇COONa, 8.97% C₆H₅COONa, 5.23% NaHCO₃)

24. Органическую соль, в состав которой входят атомы четырех элементов, массой 7, 48 г обработали избытком раствора щелочи, при этом выделился газ объемом 0, 9616 л (20⁰С, 1 атм). После пропускания газа через трубку с избытком оксида меди (II) при 250⁰С и отделения образовавшейся воды (3, 24 г) плотность продуктов окисления по метану составила 2, 607. При добавлении избытка нитрата серебра к раствору исходной соли такой же массы выпал осадок. Определите возможную структурную формулу органического соединения и массу выпавшего осадка. Напишите уравнения протекающих реакций.

((CH₃)₃NHI, m (AgI) = 9.4 г)

25. Получение алканов по методу Фишера – Тропша протекает на кобальтовом катализаторе по схеме:

СО + Н₂ ® C_nH_2n+2 + H₂O.

Оксид углерода (II) и водород в объемном соотношении 1: 2 ввели в реакцию при 180⁰С, при этом образовалась смесь метана, этана и пропана в молярном соотношении 3: 2: 2. Вычислите, во сколько раз изменилось общее давление в системе, если синтез проходил при неизменных температуре и объеме, при этом прореагировало 10% СО. (В 1, 07 раза)

26. При сливании 64, 78 мл 6% - ного раствора HBr (плотность 1, 042 г/ мл) и 100 мл 1М раствора RbOH выделилось 2, 8 кДж теплоты. Рассчитайте тепловой эффект реакции нейтрализации. Каков тепловой эффект процесса диссоциации воды и как изменение температуры влияет на положение равновесия. (56 кДж / моль)

27. В 6, 5 см³ неизвестного металла (его плотность 3, 02 г / см³) содержится 7, 88 × 10²³ валентных электронов. Определите металл и приведите электронную конфигурацию его атома. (Sc)

28. К 8% - ному раствору хлорида алюминия постепенно добавили равную массу раствора карбоната натрия. Смесь, образовавшуюся после реакции, отфильтровали и получили раствор, содержащий две соли с одинаковыми анионами и равными массовыми долями. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном фильтрате и массовую долю карбоната натрия в исходном растворе. (w (Na₂CO₃)= 4.12%)

29. Навеску 1, 76 г сульфида металла, имеющего формулу MS (металл в своих соединениях проявляет степени окисления +2 и +3), подвергли обжигу в избытке кислорода. Твердый остаток растворили в строго необходимом объеме 29, 4% - ного раствора серной кислоты. Массовая доля соли в полученном растворе составляет 34, 5%. При охлаждении из этого раствора выпал осадок кристаллогидрата массой 2, 9 г, а массовая доля соли в нем снизилась до 23, 0%. Определите формулу кристаллогидрата. (Fe₂(SO₄)₃ × 10 H₂O)

30. В результате реакции 15, 9 г этилбензола с бромом в присутствии бромида железа (111) выделился газ в количестве достаточном для взаимодействия с 125 мл 0, 2М раствора бихромата калия. Установите качественный и количественный состав органических соединений, полученных в результате бромирования этилбензола. (0, 1 моль 2, 4-дибромэтилбензола и 0, 05 моль 2, 4, 6-трибромэтилбензола)

31. Два газообразных простых вещества, состоящих из двухатомных молекул, смешали в объемном соотношении 1: 9 в закрытом реакционном сосуде при температуре 20⁰С и высоком давлении. Сосуд нагрели до 215⁰С, при этом с количественным выходом образовалось газообразное сложное вещество, а давление по окончании реакции оказалось равно первоначальному. Определите формулу продукта реакции и напишите уравнения его реакций с водой и щелочью. (ClF₅)

Биологический факультет

32. Установите формулу газа, который тяжелее газовой смеси, полученной при разложении бромида аммония, но легче смеси, полученной при окислении углерода концентрированной серной кислотой. Ответ подтвердите расчетом. (C₄H₈)

33. Порошок железа массой 19, 6 г растворили в 400 мл 2М серной кислоты и полученный раствор оставили на воздухе. Через некоторое время к раствору добавили 10%-ный раствор гидроксида калия до полного выпадения осадка, который отфильтровали и нагрели до постоянной массы в инертной атмосфере. Масса сухого остатка оказалась равной 26, 8 г. Определите состав сухого остатка (в мольных %). (60% FeO, 40% Fe₂O₃)

34. Какой объем углекислого газа (н.у.) надо пропустить через 300 г 0, 37%-ного раствора гидроксида кальция, чтобы масса выпавшего осадка составила 1, 0 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеином?

(448 мл СО₂)

35. Смесь сульфидов хрома (II) и (III) общей массой 3, 68 г растворили в избытке соляной кислоты. К полученному раствору добавили избыток щелочи и получили осадок массой 1, 72 г. Через фильтрат пропускали углекислый газ до прекращения выпадения осадка. Найдите массу второго осадка. Напишите уравнения реакций (все опыты проводили в инертной атмосфере). (2, 06 г Cr (OH)₃)

36. Общее количество атомов в образце предельного одноатомного альдегида массой 79, 2 г равно 12, 6 моль. Определите молекулярную формулу альдегида. (C₂H₄O)

37. В молекуле алкана содержится 7 первичных и 3 третичных атома углерода. Найдите число четвертичных атомов углерода. В молекуле циклоалкана содержится 7 первичных и 3 четвертичных атома углерода. Найдите число третичных атомов углерода. (По одному атому углерода)

38. Смесь двух изомеров, один из которых представляет собой гомолог анилина, а другой – гомолог пиридина, содержит 78, 5% углерода по массе. Некоторое количество этой смеси может прореагировать с 1, 21 л бромоводорода (объем измерен при 22⁰С и нормальном давлении) или с 500 г 3, 2%-ной бромной воды. Установите возможные структурные формулы компонентов смеси и рассчитайте их массовые доли.

(67% 3-метиланилина и....)

Факультет фундаментальной медицины

39. При сгорании 11, 6 г бутана выделилось 576 кДж теплоты. При сгорании 26, 0 г смеси этана и пропана выделилось 1335 кДж теплоты. Каково объемное соотношение этана и пропана в смеси, если известно, что в гомологическом ряду алканов теплота сгорания увеличивается на 660 кДж на каждый моль СН₂ – групп? (2: 1)

40. Сплавили 24, 4 г смеси калиевой соли карбоновой кислоты и гидроксида калия, содержащей избыток щелочи. Полученное твердое вещество снова подвергли плавлению с 9, 0 г оксида кремния. Объем выделившегося при этом газа составил 2, 49 л (при 30⁰С и 1 атм). Твердый остаток промыли избытком воды. Масса нерастворивщегося вещества составила 1, 5 г. Установите молекулярную формулу и массу полученного в первой реакции органического соединения. (7, 8 г С₆Н₆)

41. Смесь порошка алюминия и карбоната кальция (масса смеси 20, 8 г) сплавили в открытом тигле в атмосфере кислорода. Определите массовые доли веществ в полученной после сплавления смеси, если ее масса стала равной 26, 0 г. (39, 2% Al₂O₃ и 60.8% Ca(AlO₂)₂)

42. Константа диссоциации уксусной кислоты равна 1, 75Ч10 ^–5. Определите массу ацетата натрия, которую необходимо добавить к 300 мл 0, 1 М раствора уксусной кислоты, чтобы понизить концентрацию ионов водорода в растворе в 100 раз. (3, 28 г)

43. При нагревании 3, 0 г кислородсодержащего органического вещества природного происхождения с избытком свежеприготовленного гидроксида меди (II) получено 2, 88 г осадка красного цвета. При сжигания образца этого вещества в атмосфере озона суммарное количество образовавшихся углекислого газа и воды в три раза превысило количество озона, потребовавшегося для полного сжигания образца. Определите формулу исходного вещества. (С₅Н₁₀О₅)

44. Два стакана одинаковой массы, в одном из которых находится 8, 00 г карбоната кальция, а а в другом 8, 00 г сульфида меди (I), поместили на две чашки весов. К карбонату кальция прилили 45 г 29, 2%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массу 40%-ного раствора азотной кислоты, которую нужно добавить в другой стакан, чтобы после окончания всех реакций весы уравновесились. (45, 4 г)

45. Определите молярную массу и формулу слабой одноосновной кислоты, если известно, что ее константа диссоциации равна 5, 2 Ч 10 ^–4, а значение рН 0, 47%-ного раствора (плотность 1, 0 г/мл) составляет 2, 158.

(HNO₂)

46. При нагревании природного дипептида с концентрированной соляной кислотой образовалось два продукта; массовая доля хлора в одном из них составила 28, 29%. При реакции этого же дипептида с разбавленной соляной кислотой образовался продукт, в котором массовая доля хлора равна 16, 71%. Установите аминокислотный состав дипептида, напишите для него две возможные формулы.

(Cерилаланин или аланилсерин)

47. Альдегид массой 23, 2 г нагрели с 88, 2 г свежеосажденного гидроксида меди (II). Образовавшийся осадок отделили и нагрели до постоянной массы, которая составила 65, 6 г. Определите возможную формулу альдегида. (C₃H₆O)