Авторы задач – Скрипкин М.Ю. (№ 1), Кузнецов Н.А. (№ 2), Филиппов И.П. (№ 3), Тойкка Ю.Н. (№ 4), Коронатов А.Н. (№ 5), Пошехонов И.С. (№ 6), Ростовский Н.В. (№ 7)

1. Соединения A, B, C, D, E, содержащие кислород и элемент X, обладают следующими свойствами:

Соединение	A	B	C	D	E
Цвет газа (ст.у.)	Бесцветный	Оранжево-жёлтый	Красный	?	Бесцветный
Т. пл., °C	-133	-62	-56	-166	-145
Т. кип., °C	-60	-6	?	-72	-15
Строение	?	Нелинейное	Нелинейное	Плоское	Плоское
Длина связи X-O, Å	1,13	?	1,15	1,23	1,25
Дипольный момент	1,81	1,83	1,80	0,47	0,42
Угол O-X-O, град	-	-	-	125	130
Содержание X, %	28,57	?	12,74	21,54	17,18

Соединения A, B и C можно получить взаимодействием оксида элемента X с соответствующими простыми веществами. Соединение C присоединяет Br₂с образованием соединения F (t_пл= -40 °C, t_кип= 32 °C), содержащего 88,88% брома по массе. D и E могут быть получены взаимодействием соответственно A и B с озоном. Все вещества A, B, C, D, E легко разлагаются водой и щелочами.

1) Определите элемент X и соединения A, B, C, D, E, F. Заполните пропуски в таблице.

2) Напишите уравнения описанных реакций с условиями их протекания.

3) Приведите по одному другому способу получения соединений D и E.

2. В стакан с большим количеством воды внесли навеску массой 213,6 г, которая представляет собой смесь кальцинированной соды, глауберовой соли и хлорида алюминия. Полученный фильтрат (раствор над осадком) отделили и прокипятили. При добавлении растворов соляной кислоты или гидроксида натрия к этому фильтрату признаков реакции не наблюдалось. При добавлении к тому же фильтрату 259 мл 20%-го раствора хлорида бария (плотность 1,204 г/мл) выпало максимально возможное количество осадка. Вычислите массовые доли солей (в %) в исходной смеси.

3. Вещество Х, относящееся к классу «сэндвичевых» соединений, представляет собой оранжевые кристаллы с температурой плавления 173 °C, нерастворимые в воде. Впервые оно было получено при взаимодействии циклопентадиенилмагнийбромида с FeCl₃; по данным элементного анализа вещество Х содержит 64,56% углерода и 5,42% водорода. Известно, что химические свойства Х во многом схожи со свойствами ароматических соединений. Ниже представлена цепочка превращений, характеризующих химические свойства соединения Х:

Известно, что вторая стадия протекает по механизму нуклеофильного ароматического замещения. Соединение C существует в виде двух таутомерных форм. В реакции получения вещества F также образуется неустойчивое неорганическое соединение, разлагающееся с выделением иода.

1) Определите брутто-формулу соединения Х и изобразите его структурную формулу. Ответ аргументируйте. Сколько сигналов наблюдается в спектре протонного магнитного резонанса соединения Х?

2) Напишите уравнение реакции получения соединения Х из циклопентадиенилмагнийбромида и FeCl₃. Предложите еще один метод синтеза соединения Х.

3) Расшифруйте цепочку превращений, приведите структурные формулы веществ A – F.

4. Обладающий высокой химической активностью серебристо-белый металл встречается в природе в виде различных оксидных соединений. Его содержание в земной коре по массе составляет 2,5∙10^-4%. Используемое в аналитической практике для обнаружения иона натрия соединение этого элемента (Х) содержит, кроме данного элемента, углерод (12,37 масс. %), кислород (24,74%) и водород (1,55%).

1) Определите металл (свой вывод подтвердите расчётами). Какие его изотопы Вам известны? Какой из них наиболее распространён в природе? Какой из изотопов имеет наибольшее практическое применение? Как его можно отделить от других изотопов?

2) Предложите способ синтеза высшего галогенида данного элемента из минерального сырья. Какое применение находит этот галогенид?

3) Какие степени окисления характерны для данного металла в его соединениях в растворах? Какие химические формы соответствуют этим степеням окислениям?

4) Приведите структурную формулу соединения X и его название. Напишите уравнение реакции взаимодействия реагента X с ионом натрия в уксуснокислой среде.

5. Справа представлена схема превращений.

Известно, что A, B, C, D и F – циклические соединения, имеющие один и тот же размер цикла. Из C образуется E и F. Соединение B состоит из трёх элементов, причём массовая доля галогена в B равна 45,17%.

1) Определите структурные формулы соединений A – G.

2) При обработке G этилатом натрия образуется соединение H, размер цикла в котором на 1 атом больше, чем в F. Какова структурная формула соединения H?

3) Газ X состоит из одного элемента, массовая доля которого в E равна 36,36%. Какова роль Х в нашем организме? Где в повседневной жизни используется процесс превращения X в Y?

6. При малых концентрациях растворенного вещества осмотическое давление (Па) определяется уравнением Вант-Гоффа:

π = cRT,

где c – молярная концентрация растворенного вещества (моль/м³), R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль∙К)), T – температура (К).

Было установлено, что раствор 0,40 г вещества X, относящегося к ряду ароматических соединений, в 200 мл воды имеет осмотическое давление 263 мм.рт.ст. при 20 °C.

1) Вычислите молярную массу вещества X.

2) Предложите возможные структурные формулы вещества X. Известно, что оно реагирует с железом в избытке соляной кислоты. Запишите уравнение соответствующей реакции.

3) Определите точную структуру вещества X, если известно, что его температура плавления гораздо меньше, чем у его изомеров. Ответ поясните.

7. Эквимолярную смесь углеводородов А и Б нагрели в закрытом сосуде в присутствии платины, при этом образовалась эквимолярная смесь углеводородов В и Г, а давление в сосуде не изменилось. В и Г не реагируют с бромом в темноте, а А и Б при обработке эквивалентным количеством брома при комнатной температуре дают продукты Д и Е, соответственно. При действии спиртового раствора гидроксида калия на Д образуется Б. Углеводород А в присутствии серной кислоты реагирует с углеводородом В, взятым в избытке, с образованием соединения Ж. Соединение Ж может быть также получено частичным восстановлением ароматического соединения З, некоторые производные которого могут обладать оптической активностью. Соединение Ж при нагревании может окисляться кислородом до соединения И (С₁₂Н₁₆О₂), которое после обработки разбавленной серной кислотой даёт соединения К (С₆Н₆О) и Л (С₆Н₁₀О).

1) Определите строение соединений A – Л. Ответ обоснуйте.

2) Почему в реакции получения Ж из А углеводород В был взят в избытке? Что произойдёт, если в той же реакции в избытке взять углеводород А? Напишите соответствующие уравнения реакций.

3) Приведите пример оптически активного производного соединения З.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 252; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!