Здравствуйте, уважаемые читатели!
В своих статьях я , в основном, обращаюсь к вопросам подготовки к экзаменам по химии в российских школах и вузах. Тем более интересно выйти за пределы отработанных алгоритмов и тем (ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ) и познакомиться с итоговыми заданиями по химии в других странах. Одна моя статья на эту тему была посвящена ВМАТ-тесту (Кембридж) :https://dzen.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/61691aac0cc6020fd4f7ab2b.
В данной статье хочу разобрать задания по химии из DTM - теста (Узбекистан). Экзамен в Davlat Test Markazi (DTM) в Узбекистане является обязательным для всех выпускников школ, которые планируют поступать в университеты и другие высшие учебные заведения. DTM экзамен - это основной государственный экзамен для поступлении в любое высшее учебное заведение в Узбекистане. Экзамен проводится ежегодно в июле-августе и его результаты используются при определении права на поступление в ВУЗ. Познакомиться с содержанием экзаменационных тестов можно по ссылке: https://dtm-test.ru/. Вариант теста по химии состоит из 30 заданий, которые необходимо выполнить в течение 1 часа.
Первое впечатление от теста - сочетание хорошего уровня "химической" сложности заданий с простой математической базой. Для разбора выбрала наиболее интересные задания. Поскольку их оказалось довольно много, разделила разбор на 2 статьи.
Итак, задание 1.
Решение. Изначальное предположение - реакция идет в закрытом сосуде, т.е. объем системы постоянен.
1. Запишем выражения для скорости прямой реакции (согласно ЗДМ)
V1=k*C1(CH4)*(C1(O2))^2
V2=k*C1(CH4)*(C2(O2)^2, где V1- исходная скорость, V2- скорость в системе, где весь кислород заменен на смесь азота и кислорода. При этом изменилась только концентрация О2.
2. V1/V2=k*C1(CH4)*(C1(O2)^2/k*C1(CH4)*(C2(O2)^2=
=(C1(O2)^2/(C2(O2)^2=64, откуда (C1(O2)/(C2(O2)=8.
3. Поскольку объем системы =const, заменим концентрации реагентов количествами молей (учитывая, что n (N2)=х*n2(O2)) и составим систему:
n1(O2)=8n2(O2)
n1(O2)=х*n2(O2)+n2(O2) , откуда х=7.
Примечание: к сожалению, из формата ЕГЭ "ушли" задачи на ЗДМ и правило Вант-Гоффа. Решение этой задачи основано на знании ЗДМ и владении логико-математическими приемами.
Решение:
1.С6Н12О6=2СО2+2С2Н5ОН (1)
С2Н5ОН+СН3СООН=СН3СООС2Н5+Н2О(2)
2. n1 С6Н12О6=90/180=0,5 моль
n2 практ СН3СООС2Н5=2,7/4=0,675 моль
3.n2С2Н5ОН=0,675/0,75=0,9 моль=n1 практС2Н5ОН
n1теорС2Н5ОН=2n1 С6Н12О6=1 моль
выход 1 реакции=0,9/1=0,9=90%.
Примечание: в одной небольшой задаче - атомистика и 2 выхода реакций.
Решение.
1.NH2-CH(R)-COOH+СН3ОН=NH2-CH(R)-COOCH3+H2O (1)
3NH2-CH(R)-COOH=2H2O+NH2-CH(R)-CONH -CH(R)-CONH -CH(R)-COOH (2)
2. Пусть М(АК)=х, тогда М(эфира)=х+14, М(пептида)=3М(АК)-2*18=3М(АК)-36; 36/(3М(АК)-36)=0,16, откуда М(АК)=75 (глицин)
3.М(эфира)=х+14=89 г/моль
Примечание: эта задача напомнила задачу ДВИ МГУ 2017 года на трипептиды.
Решение.
1.Найдем Кр=4*12/(8*6)=1
2. После добавления 36 г (2 моль) Н2О, при условии, что к моменту установления нового равновесия прореагировало а моль СО, равновесные концентрации будут составлять, моль/л: для СО: 8-а, для Н2О: 6+2-а, для СО2:4+а, для Н2: 12+а. Подставим их в значение для Кр:
Кр=(4+а)*(12+а)/((8-а)*(8-а))=1, откуда а= 0,5 моль/л
3. m(CO)=(8-0,5)*28=210 г
Примечание: для решения задачи необходимо иметь понятие о константе равновесия.
Решение
1. 2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4 (1)
а) n исх CuSO4=480*x/(100*160)=0,03х=n сумм (SO4)2-
m конечн рра= 0,03х*96/0,2=14,4х
б)Исходя из соотношения ионов в конечн. рре, следует, что
n сумм (SO4)2-/nостCu2+=3:1, или: n1(H2SO4)=2/3*nисхCuSO4=0,02 х
в) тогда: 14,4х=480-0,02х*64-0,01х*32=480-1,6х=14,4 х, откуда х=30%.
n1(H2SO4)=0,02х=0,6 моль= n1Cu
2. Согласно закону Фарадея:
n1Cu=It/nF, откуда It=0,6*n*F=0,6*2*А=1,2F (n=2- это количество электронов, принимаемых при электролизе 1 ионом меди).
Примечание: несмотря на странную формулировку "количество тока (в F"), задача понравилась, прежде всего, представлением числовой информации. Планирую составить блок задач с подобными усложнениями.
Решение.
1. Пусть взято 1 моль смеси, в которой содержится n1 Na(23)Br(79) и
n2 Na(24)Br(80), тогда составим систему:
n1+n2=1
n1/(2n1+2n2)=0,2, откуда n1=0,4 моль, n2=0,6 моль.
2. Найдем массовую долю Na(23)Br(79) и массу смеси, содержащую 5,1 г этой соли:
WNa(23)Br(79)=0,4*102/(0,4*102+0,6*104)=0,3953
m смеси=5,1/0,3953=12,9 г
Примечание: и опять - сожаление о былых временах, когда задачи на мольные доли изотопов были в порядке вещей. А задача очень простая.
Решение.
1.СаСО3+2HCl=CO2+H2O+CaCl2 (1)
СаСО3- в избытке (согласно условию).
nтеор(CO2)=0,4/0,8=0,5 моль, n1HCl=1 моль, n1СаСО3=0,5 моль,
m(HCl)=36,5 г,m фактСаСО3=36,5+23,5=60 г
2. m непрорСаСО3=60-0,5*100=10 г
Примечание: очень простая задача, но опять же - непривычная форма подачи числовой информации.
Решение
Примечание: простая на первый взгляд цепочка, но с вариативностью в третьей реакции. Если взять здесь СО2, то получим осадок карбоната бария. Он растворяется в фосфорной кислоте с образованием дигидрофосфата. Но при взаимодействии дигидрофосфата бария с известковой водой получится два фосфорсодержащих вещества (фосфаты бария и кальция). Согласно условию, должен получиться только один фосфорсодержащий продукт. Именно поэтому выбран вариант третьей реакции в виде взаимодействия карбоната натрия с избытком баритовой воды.
Решение:
nнеобх.NaOH=nисх(H+)+nизб.NaOH
1.nисх(H+)=0,5*0,1=0,05 моль
2. рОН в конечн рре =10^-2, n изб.NaOH=0,01*0,5=0,005 моль
3. nнеобх.NaOH=0,055 моль, m(NaOH)=40*0,055=2,2 г.
Примечание: простое задание, требующее владения вопросом о кислотно-основном равновесии в растворах сильных электролитов, умении по рН находить концентрации Н+ и ОН-
Заранее благодарна за конструктивные замечания и дополнения.
Всего доброго!.
