Всероссийская олимпиада школьников по
химии
| |||||||||||||||||||||||||||
|
Одиннадцатый класс.Задача 11-1.
(10 баллов) Задача 11-2.В 1984 г. был описан синтез очень интересного вещества D. имеющего три типа атомов водорода (а значит, проявляющего три сигнала в спектре протонного магнитного резонанса (ПМР)) в соотношении 2:2:1, Ниже приведена схема этого синтеза. 
1. Расшифруйте схему и напишите структурные формулы соединений A-D. 2. Если спиртовой раствор циклобутанона обрабатывать не амальгамированным, а металлическим натрием, то продукт А, содержащий 22,54 % кислорода, образуется лишь в незначительных количествах. Основным продуктом в этом случае становится вещество Е. Изобразите его структурную формулу. 3. Какие соли (вместо NaHSO4) можно использовать для превращения продукта А в В: a) NaCl; б) NaH2PO4; в) Na2HPO4; г) NaO2CCH3? 4. При гидрировании соединения D в зависимости от условий проведения реакции происходит образование разных продуктов. Напишите структурные формулы этих продуктов, указав последовательность их образования. (10 баллов) Задача 11-3.Металл M при нагревании в атмосфере угарного газа при 700-900°С дает зеленый оксид N, который при длительном нагревании (200-300°С) на воздухе превращается в соединение O черного цвета. Дальнейшее прокаливание O на воздухе дает последовательно соединения P (580-620 °С, коричнево-черное) и R (850-1100°С, красно-коричневое). R при нагревании в токе CO (700-900°С) дает N, а при прокаливании с избытком графита (1500°С) переходит в карбид S. 1. Определите металл M, если его содержание в соединениях N-S по данным элементного анализа составляет:
2. Определите объем газа (приведенный к н.у.), который выделится при взаимодействии 1 г S с соляной кислотой, если известно, что обработка образующегося раствора избытком щелочи приводит к образованию белого осадка T, быстро темнеющего на воздухе. 3. Напишите формулы веществ N-T и уравнения всех упомянутых превращений. (10 баллов) Задача 11-4.Ионное бинарное вещество X, действующий компонент термоядерной бомбы, реагирует с водой с образованием щелочного раствора и газа Y с плотностью 0,134 г/л (н.у.). Кипячение X с эфирным раствором AlCl3 приводит к ионному веществу Z; при взаимодействии последнего с водой образуется Y и щелочной раствор. Реакция термоядерного синтеза протекает в соответствии с уравнением: Один из изотопов водорода для этой реакции генерируется из ядра одного из атомов X путем захвата нейтрона, при этом также образуется изотоп 4Не. На Солнце реакция термоядерного синтеза протекает в несколько стадий: A + 1H = B + g + 1,44 МэВ (2) B + B => C + 1H + 1H + 12,60 Мэв (3) А-С - ядра стабильных изотопов некоторых элементов, МэВ - единица измерения энергии. 1. Определите состав соединения X-Z. Приведите уравнение образования изотопа водорода для реакции термоядерного синтеза, протекающей в бомбе. 2. Напишите уравнения реакций X и Z с водой и реакцию образования Z. 3. Определите А-С. Приведите суммарное уравнение (не содержащее А-С) горения 1H на Солнце. Вычислите энергию, выделяемую при этом. 4. Сколько сигналов будет наблюдаться в ПМР-спектре продукта, полученного при обработке 2,2-дихлорпропана: а) избытком Z, б) избытком аналога Z, содержащим лишь наиболее распространенные изотопы соответствующих элементов? (10 баллов) Задача 11-5.Энергия (теплота Q, энтальпия DН = -Q) образования индивидуального сложного вещества является одной из важнейших его физико-химических характеристик. Экспериментальное определение теплоты образования органических соединений из простых веществ часто основано на измерении теплоты их сгорания. В одной из лабораторий Химического факультета МГУ измеряли теплоту сгорания ферроцена
*Для каждого значения давления приведены усредненные величины количества выделившейся теплоты из пяти независимых опытов. Стандартные теплоты образования СО2 (газ) и H2О равны 393,5 и 241,8 кДж/моль соответственно, а теплоты образования оксидов железа равны 263,7, 821,3 и 1117,7 кДж/моль. 1. На основании экспериментальных данных вычислите теплоту сгорания ферроцена (в кДж/моль). 2. Напишите термохимические уравнения сгорания ферроцена и образования ферроцена. 3. Вычислите теплоту образования ферроцена. (10 баллов) Задача 11-6.При 20°С 3,42 г смеси безводных ацетата и адипината кальция (адипиновая кислота - 1,6-гександиовая кислота) поместили в заполненный азотом (1 атм) автоклав объемом 2 л и нагрели до 390°С (точка А). При этом масса твердого вещества не изменилась. Затем автоклав нагрели до 400°С и выдерживали при этой температуре до прекращения изменения давления (точка Б), после чего автоклав постепенно охладили до 70°С (точка В), причем при 130°С наблюдался резкий скачок давления. Избыточное давление в автоклаве стравили до 1 атм. через клапан. Выходящий газ пропускали через воду (при 20°С) и осушитель, после чего определяли его объем. Закрыв клапан, автоклав охладили до 20°С (точка Г) и открыли. Отделив образовавшуюся жидкость, высушили твердый остаток. Его масса оказалась равна 2 г. 1. Напишите уравнения протекающих реакций. 2. Определите давление в автоклаве в моменты времени А, Б и В, предполагая, что все реакции протекают количественно. Будет ли в момент времени Г давление таким же, как и в момент времени В? Если нет, то каким оно будет? 3. Рассчитайте количество собранного газа и массу жидкости, оставшейся в автоклаве. (10 баллов) |
||||||||||||||||||||||||||
|
По материалам пособия: |
|||||||||||||||||||||||||||
