 |
III (областной) этап. Кировская область, 18 января 2000 г.
|
|
|
|
Класс
Задача 10-1.
Для реакции СН3СООС2Н5 (ж) + Н2О (ж) ® СН3СООН(р-р) + С2Н5ОН (ж)
константа скорости прямой реакции при 282,6 К равна 2,307 л /моль×мин.
Зависимость скорости от температуры описывает уравнение Аррениуса 
, в котором k - константа скорости реакции; А - предэкспоненциальный множитель, не зависящий от температуры; Еа - энергия активации (Дж/моль); R - универсальная газовая постоянная; Т - температура, К.
Найдите значение константы скорости прямой реакции при 318,8 К, если энергия активации обратной реакции равна 53,5 кДж/моль и даны стандартные теплоты образования исходных и конечных веществ:
| Вещество | СН3СООС2Н5 (ж) | Н2О (ж) | СН3СООН(р-р) | С2Н5ОН (ж) |
| Q0обр (Кдж/моль) | 469,9 | 285,8 | 485,2 | 276,9 |
Задача 10-2.
Навеску железного купороса массой 30 г растворили в 100 мл воды, затем к раствору прибавили 100 мл 1М раствора серной кислоты. Полученный раствор оттитровали 0,5М раствором перманганата калия. На титрование пошло 43,2 мл перманганата. Другую такую же навеску железного купороса растворили аналогичным образом. Полученный раствор поместили в сосуд вместимостью 2 л, заполненный кислородом при давлении 99 кПа и температуре 25°С. Затем сосуд герметично закрыли и оставили до тех пор, пока давление в сосуде не перестало изменяться.
1. Установите формулу железного купороса.
2. Определите молярную концентрацию соединений в сосуде после окончания изменения давления. Плотность раствора принять равной единице.
3. Что будет происходить с последним раствором, если в него поместить медную пластинку?
Задача 10-3.
Вещества А, В, С, D, E, F, G, Н, I генетически связаны между собой следующим образом (см. рис.)
Определите вещества А -I, напишите уравнения реакций, если известно, что А простое вещество красного цвета. Н - нерастворимое в воде, взрывчатое в сухом состоянии бинарное соединение.
|
|
|
Задача 10-4.
Алкен А массой 5,6 г прореагировал с 8,1 г бромоводорода. Полученное вещество Б обработали металлическим натрием, при этом получили углеводород В.
1. Изобразите структурную формулу алкена А. Укажите все возможные изомеры.
2. Приведите все возможные структуры веществ Б и В.
3. Зависит ли строение Б и В от условий реакции А с НВг? Ответ поясните.
Задача 10-5.
Имеется смесь алкана и кислорода с относительной плотностью по водороду 16,67. После полного сгорания алкана и приведения полученной смеси к стандартным условиям, получили смесь газов с относительной плотностью по водороду 19. Определите формулу алкана.
Задача 10-6.
Какое химическое вещество использовали в качестве первого отравляющего вещества? Напишите уравнение химической реакции, объясняющее действие этого вещества на дыхательные органы.
Каким из ниже перечисленных средств можно прикрыть нос и рот для самой эффективной защиты от воздействия этого отравляющего вещества в случае отсутствия противогаза:
1. Сухой тканью;
2. Тканью, смоченной в растворе хлорида натрия;
3. Тканью, смоченной в уксусе;
4. Тканью, смоченной в растворе карбоната натрия;
5. Можете ли вы предложить какое-то иное вещество, которым легко обезвредить это отравляющее вещество?
Ответ мотивируйте, напишите уравнения реакций, если это необходимо.
III (областной) тур Всероссийской химической олимпиады школьников
Уч. года
Десятый класс
Задача 10-1 (тест на 20 минут).
1. Какое из веществ дает одинаковую качественную реакцию с хлоридом алюминия и бромидом аммония:
| а) лакмус | б) Na2S | в) NaOH |
| г) NaF | д) KNO3 | е) KCNS |
2. Белое золото, применяемое обычно в ювелирном деле, представляет собой сплав:
| а) золота с серебром | б) золота с никелем | в) золота с медью | г) серебра с медью |
|
|
|
3. При перегонке жидких веществ в перегонную колбу опускают стеклянные капиляры или «кипелки». Это необходимо для того, чтобы:
| а) не лопнула колба | б) перегоняемая жидкость быстрее закипела |
| в) происходило равномерное кипение | г) процесс перегонки осуществлялся быстрее |
4. Допустим, что за единицу измерения относительной массы приняли не 1/12 массы атома углерода, а 1/6. Как при этом изменится масса одного моля вещества?
| а) не изменится | б) изменится в зависимости от молекулярной массы вещества |
| в) увеличится в 2 раза | г) уменьшится в 2 раза |
| д) свой вариант |
5. При пропускании озонированного кислорода через раствор пероксида водорода объём пропущенного газа:
| а) уменьшится | б) увеличится | в) не изменится | г) изменится качественный состав газа |
6. Как показали измерения, дипольный момент трифторида бора равен нулю. Опираясь на этот факт, укажите тип гибридизации орбиталей атома бора в молекуле BF3:
| а) sp | б)sp2 | в) sp3 | г) sp3d |
Задача 10-2. Рассмотрите цепочку превращений:
1. А = Б + В
2. Б + С2Н5Cl = Г
3. Г + С2Н5Сl = Д + А
4. Б + ТiCl4 = А + Е
5. Б + С4Н8Cl2 = А + Ж
6. Б + N2O4 = И + NO
1. Расшифруйте вещества А - И, если известно, что вещество А придает горький вкус морской воде. Б, В и Е являются простыми веществами. Реакции 1 и 4 проходят при высокой температуре. Реакция 1 идет под действием электрического тока. Реакцию 2 проводят в диэтиловом эфире.
2. Напишите уравнения реакций 1-6.
3. Что может представлять собой вещество Ж, назовите его.
Задача 10-3. Юный химик Дима решил получить блестящие качественные пленки никеля. Посмотрев книгу он приготовил электролит, содержащий 300 г/л NiSO4, 150 г/л NiCl2, 15 г/л НзВОз. Страница, где было написано об электродах, оказалась вырванной. Тогда Дима нашел дома никелевую и графитовую тонкие пластинки в виде квадратов с стороной 1см. Перед проведением электролиза он измерил рН раствора, температуру и атмосферное давление и обезжирил электроды. Оказалось, что рН=4, t =20°C и давление составило 745 мм.рт.ст. Электролиз Дима проводил при плотности тока для катода 9 А/дм2, собирая над катодом газ. Через 10 минут он
прекратил электролиз. Объем выделившегося газа составил 5 мл и на катоде образовался блестящий слой, который, впрочем вскоре отвалился.
|
|
|
1. Почему среда раствора электролита оказалась кислой? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
2. Какой электрод должен быть катодом, а какой анодом? Ответ обоснуйте.
3. Какой газ мог собирать юный химик? Напишите реакции, происходящие на катоде и аноде.
4. Оцените выше какого значения не может быть выход по току для никеля.
5. Зачем необходимо, чтобы раствор обладал буферными свойствами. Какое вещество придает буферные свойства данному электролиту?
6. Предложите конструкцию для измерения объема выделяющегося газа.
Задача 10-4. К 50 г раствора сульфата некоторого металла с массовой долей соли 4% прибавляли раствор карбоната натрия до прекращения выделения осадка. Затем осадок отделили, высушили и прокалили без воздуха при температуре 300° С. Остаток взвесили и его масса составила 1,00 г. К другим 50 г такого же раствора сульфата прибавляли избыток водного раствора иодида калия. Полученный осадок отделили, промыли большим количеством спирта, высушили и растворили в насыщенном растворе KI. Для этого потребовалось 3,5 г раствора KI (растворимость на 100 г воды 148,6 г). Определите, какое вещество образовалось в растворе (вещество А) и назовите его. Определите неизвестный металл. Определите вещество А.
Задача 10-5. При растворении безводного бромида магния в воде выделяется в 9 раз больше теплоты, чем при растворении такой же массы гексагидрата бромида магния. Рассчитайте количество теплоты, которое выделится при образовании 2,5 г MgBr2 · 6H2О из безводной соли, если энтальпия гидратации ионов Mg2+ и Вг— составляют соответственно —2635,8 и 87,21 кДж/моль, а энергия кристаллической решетки MgBr2 составляет 2424 кДж/моль. (Энергия кристаллической решетки или энергия структуры, — это энергия, необходимая для разъединения твердого тела на отдельные атомы, ионы или молекулы, отнесенная к 1 моль кристаллического вещества).
Задача 10-6. При исследовании присоединения бромистого водорода к соединению А (в соотношении 1:1) образуются 2 изомерных продукта В и С, содержащих 79,2 % Вг, а также углерод и водород, причем В содержит асимметрический атом углерода, а С имеет в спектре ПМР два сигнала от двух типов протонов. Реакция была исследована различными группами ученых, которые получили разное соотношение продуктов В и С. Обнаружено, что в присутствии гидрохинона образуется преимущественно только изомер В.
|
|
|
Вопросы
1) Установите структуры соединений А, В, С. Объясните однозначность вашего выбора. Напишите уравнения реакций присоединения бромоводорода к А.
2) Объясните, почему различными группами ученых были получены разные результаты. Какие условия необходимо соблюдать в реакции присоединения для преимущественного получения С? Какова роль гидрохинона?
|
|
|
