2024 A Level H2 Химия, экзаменационная работа 1, предлагаемые решения – вопросы 21–30

Вопрос 21

Ответ: C

Тема: Фенол / Фениламин

Пояснение:

Сравнивая молекулярную формулу Y (C7H7NO2) и продукта (C7H4NO2Br3), можно сделать вывод, что 3 атома H замещены 3 атомами Br из-за наличия высокоактивирующей группы -OH или -NH2 в бензоле.

Следовательно, мы можем определить высокоактивирующую группу и определить, какая из них будет иметь тризамещение.

Вопрос 22

Ответ: D

Тема: Органические реакции

Пояснение:

Для каждого варианта мы определяем продукт и выводим, какое соединение является искомым.

Типы реакций:
A — отщепление воды с образованием алкена
B — окисление с образованием кетона
C — щелочной гидролиз с образованием соли кислоты
D — окисление с образованием кислоты

Вопрос 23

Ответ: C

Тема: Кислотность спиртов и фенола

Пояснение:

Сравнивая фенол, воду и этанол, фенол обладает наибольшей кислотностью (наибольшая Ka, наименьшая pKa), а этанол — наименьшей (наименьшая Ka, наибольшая pKa).

Кислотность органических соединений объясняется устойчивостью сопряженного основания.

Феноксид стабилизируется резонансом при взаимодействии неподеленной пары атомов кислорода с делокализованной пи-системой бензола, поэтому фенол более кислый, чем вода.

Этоксид дестабилизируется, поскольку электронодонорная этильная группа усиливает отрицательный заряд на кислороде, поэтому этанол менее кислый, чем вода.

Вопрос 24

Ответ: B

Тема: Органические реакции

Пояснение:

LiAlH4 является источником гидрида [H⁻⁻⁻⁴], имеющего отрицательный заряд. Поэтому он будет реагировать с углеродом карбонильной группы, имеющим частичный положительный заряд, но не с алкеном, который богат электронами.

Утверждение 1 верно, поскольку связь C=O полярна, а углерод карбонильной группы имеет частичный положительный заряд.

Утверждение 2 неверно, поскольку алкены должны реагировать с электрофилами на первой стадии присоединения.

Утверждение 3 неверно, поскольку кетоны должны восстанавливаться до спиртов.

Вопрос 25

Ответ: D

Тема: Гидролиз амидов

Пояснение:

Амиды подвергаются щелочному гидролизу с образованием амина и соли кислоты.

Вопрос 26

Ответ: A

Тема: Аминокислоты

Объяснение:

При избытке гидроксид-ионов альфа-кислота будет реагировать с образованием карбоксилата, который имеет отрицательный заряд. Следовательно, весь комплекс должен быть заряжен отрицательно.

Вопрос 27

Ответ: C

Тема: Электролиз

Объяснение:

Мы можем использовать уравнения Фарадея для расчета заряда и молей электронов.

Затем мы можем найти моли и массу меди, восстановленной на катоде.

Вопрос 28

Ответ: B

Тема: Электрохимия

Объяснение:

Мы можем взять полууравнения и значения E для Br₂/Br- и O₂/H₂O из справочника и рассчитать Eячейки, которая будет положительной. Это означает, что реакция между O₂ и Br- в кислой среде должна быть возможна при стандартных условиях.

Утверждение 1 верно. На воздухе парциальное давление кислорода меньше 1 атм. Положение равновесия для полууравнения O₂/H₂O смещается влево, а E₂ становится менее положительным. Это приводит к уменьшению положительности E₂ и делает реакцию менее осуществимой.

Утверждение 2, вероятно, верно. При высокой энергии активации скорость реакции будет очень медленной и кинетически не осуществимой.

Утверждение 3 неверно. Более высокая концентрация Br₂ сместит положение равновесия для полууравнения Br₂/Br₂ влево, E₂ становится менее положительным, а E₂ становится более положительным. Это означает, что реакция должна стать более осуществимой.

Вопрос 29

Ответ: C

Тема: Переходные элементы

Объяснение:

Схема расщепления d-d связи для октаэдрических комплексов: 2 сверху и 3 снизу.

Для каждого катиона определяем число d-электронов, заполняем диаграмму «электрон в ящике» и определяем число электронов на 3d-орбиталях с более высокой энергией.

Вопрос 30

Ответ: B

Тема: Электрохимия

Объяснение:

SO₂ окисляется до сульфата, следовательно, может восстанавливать VO₂+ в определённой степени.

Для каждой возможной окислительно-восстановительной реакции между SO₂ и формой ванадия мы рассчитываем её Ecell. Если результат положительный, реакция возможна, и форма ванадия будет восстановлена.

Затем мы можем рассмотреть окислительно-восстановительную реакцию между SO₂ и этой новой формой ванадия и определить её возможность.

Конечная степень окисления ванадия определяется, когда Ecell реакции отрицательна.

Это видео предоставлено ведущим учебным центром по химии JC Chemistry Guru в Сингапуре.

Подпишитесь на наш канал, чтобы увидеть больше видеоуроков по химии уровня A!

Полное видео с описанием смотрите на моём сайте https://chemistryguru.com.sg/2024-h2c...

Мы проводим еженедельные занятия по химии уровня A (H2) в Бишане, Сингапур, а также онлайн. Узнайте больше на сайте https://chemistryguru.com.sg/