ЗАДАЧА 1. (Автор - доцент А.И. Курамшин)

ЗАДАНИЯ РАЙОННЫХ ОЛИМПИАД ПО ХИМИИ

Казань, 2004-2005 учебный год

Задачи для 11 класса

ЗАДАЧА 1.

25 миллилитров перманганата калия с плотностью ρ_кмпО4 г/мл полностью прореагировали с V_H202 мл раствора перекиси водорода, имеющего молярную концентрацию X моль/л (такой способ выражения концентрации означает, что в 1 литре раствора содержится X моль перекиси водорода).

?/. Выведите формулу для расчета массовой доли перманганата калия (W_KMnO4 в %) в анализируемом растворе:

a. для реакции, протекающей в кислой среде.

b. для реакции, протекающей в нейтральной среде.

ЗАДАЧА 2.

Используя нижеприведенный список, приведите уравнения десяти реакций, проте­кающих между парами веществ, находящихся в списке: аминоуксусная кислота (NH₂-CH₂-COOH), З-тиол-2-аминопропановая кислота (HS-CH₂-CH(NH₂)-COOH), иодоводородная кислота, бром, перекись водорода, гидроксид калия. Укажите усло­вия протекания реакций, приводящих к предложенным Вами продуктам. Дважды и, более использовать одну пару веществ для получения различных продуктов в разных условиях проведения реакции нельзя!

ЗАДАЧА 3.

Жидкость, известная под названием "оловянное масло" затвердевает при -33°С и ки­пит без разложения при +114,1°С (в атмосфере инертного газа). "Оловянное масло" бесцветно, дымит на влажном воздухе и содержит 45,57% олова (по массе). Ниже приведены уравнения ряда реакций, характерных для "оловянного масла" (ОМ), в которых в явном или неявном виде представлены все исходные и конечные вещест­ва, а также указаны все коэффициенты.

• ОМ+Cl₂О à 2С1₂+А

• ОМ + 2H₂O à B + 4C

• ОМ + 4HF à D + 4C

• ОМ + 2C(конц) à E

Известно, что А, В, D, Е - соединения олова, содержание в которых составляет соот­ветственно 57,73%, 78,77%, 60,97% и 35,60% (по массе). Вещество С - летучее водо­родное соединение, содержащее 2,76% водорода по массе.?1.Приведите молекулярную и структурную формулы "оловянного масла"

?2.Определите вещества А - Е, запишите их структурные формулы и номенклатурные названия. Запишите уравнения химических реакций, протекающих с участием этих веществ.

Другое оловосодержащее вещество (F) с таким же качественным составом, как и "оловянное масло" плавится при +247°С и кипит без разложения при +652°С.

?3. Назовите вещество F. Чем объясняется столь существенная разница в температу­рах плавления и кипения "оловянного масла" и этого вещества.

?4.3апишите уравнения четырех реакций, характеризующих химические свойства ве­щества F.

ЗАДАЧА 4.

Расшифруйте цепочку превращений:

1. А + В + 2H₂SO₄ à С + NaHSO₄

2.

Если известно, что вещество В образуется при нагревании чилийской селитры, а газ E не поддерживает горение.

?1. Нарисуйте структурные формулы и назовите вещества А, В, С, D.

?2. Укажите температуру первой реакции.

?3. Предложите альтернативный способ получения п-бромтолуола в одну стадию. Укажите условия.

?4. Приведите формулу норвежской селитры.

ЗАДАЧА 5.

Для синтеза вещества, являющегося сырьем в производстве оптических дисков, были использованы два органических вещества А и В, относящихся к различным классам. А + В = С + Н₂О

Известно, что А, В и С - циклические соединения, В и С обладают выраженными ки­слотными свойствами. Элементный состав веществ А, В и С:

А 77.14% С, 11.43 % Н, 11.43 % О

В 76.6 % С, 6.38 % Н, 17.02 % О

С 81.29 % С, 8.39 % Н, 10.32 % О

Кроме того, известно, что вещество А содержит один третичный, один четвертичный и один sp²- гибридный атомы углерода, разделенные группами –СН₂-, и три одинако­вых заместителя. Молекулярный вес С примерно равен 310 г/моль.

?1. Определите строение и назовите исходные реагенты А и В.

?2. Напишите уравнение реакции. Определите строение С.

?3. Предположите для чего в реакционную смесь добавляют НС1?

ЗАДАНИЯ РАЙОННЫХ ОЛИМПИАД ПО ХИМИИ

Казань, 2004-2005 учебный год Задачи для 11 класса

(решения и авторская разбалловка)

ЗАДАЧА 1. (Автор - доцент А.И. Курамшин)

Массовая доля перманганата калия (в %) может быть найдена по следующей формуле:

W_{KMnO4 =} m(KMnO₄) / ₌ m(KMnO₄)_р-р * 100% (1)

Знаменатель: Масса раствора перманганата калия определяется через объем раствора (25 мл) и плотность раствора:

₌ m(KMnO₄)_р-р = V(KMnO₄)_р-р * ρ(KMnO₄) (2)

Числитель: Массу перманганата калия определим через количество перманганата ка­лия и его молекулярную массу:

т(КМпО₄) = v(KMn0₄) х М(КМпО₄) = 158х v(KMnO₄) (3)

Соотношение количеств перекиси водорода и перманганата калия зависит от среды, у которой протекает реакция. В кислой среде восстановление перманганат-иона проте­кает до катиона Мп⁺², в нейтральной - до оксида марганца (IV) (МnО₂). Перекись во­дорода в обоих случаях окисляется до кислорода О₂.

В кислой среде: 2КМnО₄ + 5Н₂О₂ + 3H₂SO₄ à 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5O₂ + 8Н₂О (I)

В нейтральной среде: 2КМnО₄ + ЗН₂О₂ -> 2MnO₂ + 2KOH + ЗО₂ + 2Н₂О (II)

Для кислой среды v(KMnO₄) = 2/5 х v(H₂O₂) (3)

Для нейтральной среды v(KMnO₄) 2/3 х v(H₂O₂) (3')

Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

ν(H₂0₂) =-------------------—------ (4)

В выражении (4) в знаменателе появляется 1000, чтобы перевести миллилитры в лит­ры (в 1 литре 100 мл).

Для кислой среды:

Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

v(KMnO₄) = 2/5 х (5)

Для нейтральной среды:

Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

v(KMnO₄) = 2/5 х (5`)

Для кислой среды:

316* Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

m(KMnO₄) = (6)

Дня нейтральной среды:

316* Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

m(KMnO₄) = (6`)

 

Для кислой среды:

316* Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

W(KMnO₄) = (7)

5000*25*ρ_KMnO4

Для нейтральной среды:

316* Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

W(KMnO₄) = (7`)

3000*25*ρ_KMnO4

После сокращения:

Для кислой среды:

Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

W(KMnO₄) = (8)

395,6 * ρ_KMnO4

Для нейтральной среды:

Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

W(KMnO₄) = (8`)

237,3 *ρ_KMnO4

Примечание: Положительному оцениванию подлежит сам правильный вывод форму­лы, в результате которого сохранится правильная размерность выводимой величины, будет учтено различное протекание реакции перманганата с перекисью водорода от рН среды реакции, будут составлены правильно уравнения ОВР (I), (II) и, соответст­венно, правильно определены молярные соотношения перманганат: перекись (урав­нения (3) и (3')). При соблюдении вышеизложенных требований ответы типа

Х(моль/л)хV_H2O2 (мл)

W(KMnO₄) = const

ρ_KMnO4

где const - постоянная величина, не совпадающая с авторским вариантом выбора можно оценивать на сумму не менее 75% от максимальной оценки.

123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: