Областной тур олимпиады школьников по химии 2007-2008 г.г. 11 класс ЗАДАЧА 11-1. Расшифруйте цепочку превращений: 1200 С Б+В 1390 С A + Na2СO3 Б+Г 1) A + NaOH 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) А + HCl Д + В А + С(графит) E + Ж Ж + О2 Г З + О2 А + И Е + HCl Д + Н2 C10H8Cl4 + E C10H8 + Д Элемент, образующий простое вещество Е, в виде катиона входит в состав фермента карбоангидразы, который в человеческом организме обеспечивает взаимодействие В и Г. Вещество А применяется в красках, используется как компонент косметических и лекарственных препаратов, зубных цементов. В виде аэрозоля ядовито. Вещество З встречается в природе в виде минералов сфалерита и вюрцита. 1. Напишите уравнения реакций 1–8. 2. Укажите, какие из этих реакций используются в промышленности для получения вещества Е. 3. Напишите уравнение реакции взаимодействия В и Г, протекающей в организме человека. ЗАДАЧА 11-2. При прокаливании навески двух солей, содержащих одинаковую массу одного и того же металла, в обоих случаях выделялись бурые пары, и образовалось твердое вещество желтого цвета, которое при охлаждении приобретало белый цвет. Пары пропускали через горячие водные растворы гидроксида калия. Растворы оставались бесцветными, и под ними собирался бесцветный газ, поддерживающий горение. Прирост массы растворов составил примерно 49 (±1) от массы прокаленной соли. После нейтрализации растворов азотной кислотой к ним добавили избыток нитрата серебра. При этом выпали желтоватые осадки. При охлаждении бурых паров, выделяющихся при разложении солей, до комнатной температуры, они сгущаются в жидкости. Одна из них бурого цвета, а другая – желтого цвета. Установите формулы веществ, указанных в условии. Напишите уравнения протекающих реакций. ЗАДАЧА 11-3. Как и простые соли, соли комплексные построены из катионов и анионов, однако один из ионов, называемый комплексным, имеет несколько необычное строение. Комплексный ион представляют состоящим из одноатомного катиона (его называют центральным атомом) и связанных с ним частиц (лигандов), которые его окружают. Число таких частиц, называемое координационным числом, больше 2. При записи формулы такого соединения комплексный ион заключают в квадратные скобки, а все, что находится за скобками, называют внешней сферой. Например, в тетрагидроксоцинкате калия, K2[Zn(OH)4], центральный атом – Zn2+, лиганды – OH–, а K+ – внешнесферный противоион, координационное число равно 4. Комплексная соль, о которой пойдет речь в этой задаче, построена из трех сортов одноатомных частиц (центральный атом, лиганды, внешнесферные противоионы), причем все эти частицы имеют одинаковую электронную конфигурацию. Центральный атом в комплексном ионе – это катион наиболее распространенного на нашей планете металла, который по важности для народного хозяйства уступает лишь железу. Содержание этого металла в комплексной соли составляет 12.86% (масс.). Сам металл в больших масштабах получают из его минерала боксита, который растворяют в расплаве криолита, а затем проводят электролиз расплава при t ~ 950°С. 1. О каком металле идет речь? Благодаря каким свойствам, кроме распространенности, он получил такое широкое применение? 2. Приведите полную электронную конфигурацию частиц, из которых построена вышеописанная комплексная соль и рассчитайте ее полный состав. Ответ обоснуйте. 3. Найдите массовые доли остальных элементов в этой соли. 4. Эта соль встречается в природе в виде минерала. Вспомните его название, а также дайте название этой соли по систематической номенклатуре. 5. Напишите суммарное уравнение реакции электролиза, проводимой в промышленности. Почему, несмотря на распространенность и доступность сырья, металл остается относительно дорогим? 6. Приведите еще два примера комплексных солей, состоящих из одноатомных частиц с одинаковой электронной конфигурацией (эти конфигурации должны отличаться друг от друга и от конфигурации частиц в соли, приведенной в условии задачи). Назовите эти соли. ЗАДАЧА 11-4 Элементный анализ углеводорода показал, что он содержит 92,31% углерода. При сжигании 2 моль данного углеводорода образуется 16 моль углекислого газа. При гидрировании (Pd/C, СН3ОН, 1 ат., 200С) 1 моль углеводорода присоединяет 3 моль водорода. Карбоксамид данного углеводорода проявляет кислотные свойства, реагируя с амидами лития. Пернитропроизводное углеводорода разлагается со взрывом, благодаря чему используется как высокоэнергетическое ракетное топливо и взрывчатое вещество. Определите структуру исходного углеводорода и напишите уравнения реакций горения, гидрирования, взаимодействия с амидом лития и разложения нитропроизводного (вторую и третью реакции написать с изображением структурных формул). ЗАДАЧА 11-5 При окислении смеси двух изомерных ароматических углеводородов кислым раствором перманганата калия образовалось 12,0 л углекислого газа (объем измерен при 200С и нормальном давлении), 24,4 г бензойной кислоты и 16,6 г терефталевой (бензол1,4-дикарбоновой) кислоты. установите строение исходных углеводородов и рассчитайте их массы в исходной смеси. ЗАДАЧА 11-6 Предложите исходные соединения и условия реакции алкилирования нуклеофильного углеродного атома в молекуле фенилуксусной кислоты для получения соединения CH COOH CH2 ЗАДАЧА 11-6 Используя имеющиеся в вашем распоряжении реактивы и оборудование, определите среднюю степень полимеризации в выданном вам образце крахмала. Опишите ход анализа и составьте уравнения протекающих реакций. 20 баллов