10 класс (10)

1.

Одним из недавно разработанных методов гидрирования углеводородов является обработка непредельного соединения литием и гексагидратом хлорида никеля. Напишите уравнения возможных реакций, протекающих при гидрировании гексена-1, и объясните роль каждого из компонентов смеси в процессе гидрирования.

2.

При изготовлении “золотой” и “серебряной” красок используют порошкообразные металлы или их сплавы. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно установить, что является основным компонентом а) “серебряного” порошка, б) “золотого” порошка:

а) серебро, алюминий или “новое серебро” (нейзильбер);
б) золото, бронза или латунь.

(В ответе укажите на характерные признаки протекающих реакций, наблюдая которые вы будете устанавливать состав порошков: появление осадка и его цвет, изменение окраски раствора, выделение газа и т. д.)

3.

При сливании 50 мл раствора соли А и 50 мл раствора соли Б выпало 2,69 г осадка, содержащего, по данным элементного анализа, 1,5% водорода, 14,9% кальция, 23,8% серы, 24,2% цинка и кислород. При упаривании фильтрата получают менее 0,01 г сухого остатка.

1. Установите формулы солей.
2. Напишите уравнение проведенной реакции.
3. Вычислите содержание солей в исходных растворах в г/л.

4.

Жидкость А получена упариванием при 150–200 °С водного раствора соединения Х, которое широко используется в технике. При полном сгорании образца А массой 2,84 г в атмосфере кислорода образовались только диоксид углерода массой 3,52 г и вода — 2,52 г.

1. Установите молекулярную формулу вещества Х и количественный состав жидкости А.
2. Предложите возможные структурные формулы вещества Х и выберите из них наиболее вероятную, отвечающую условию задачи.
3. Как называют выбранное вами соединение Х в технике и в справочной литературе? Какое практическое применение оно находит?

5.

Продукты полного сгорания 0,512 г смеси бензола, стирола и циклогексана в избытке кислорода были пропущены последовательно через трубку с сульфатом меди и сосуд, содержащий 17,5 мл 16,25%-го раствора едкого кали (плотность раствора равна 1,142 г/мл). Масса трубки при этом возросла на 0,504 г.

1. Напишите уравнения проведенных реакций.
2. Вычислите массовые доли соединений, содержащихся в растворе после окончания поглощения продуктов сгорания.

6.

При медленном растворении 10,0 г смеси мелкоизмельченного металлического железа с его оксидами (II и III) в избытке 10%-й соляной кислоты (плотность равна 1,05 г/мл) выделяется 604 мл газа, измеренного при 20 °С и давлении 756 мм рт. ст.

1. Напишите уравнения химических реакций, протекающих при растворении смеси.
2. Вычислите минимальное и максимальное содержание каждого из компонентов смеси (в процентах по массе).
3. Вычислите возможные минимальный и максимальный объемы кислоты, необходимые для растворения смеси.

7.

Избыток газообразного бромоводорода пропускают в раствор стирола в толуоле в присутствии органического пероксида. Напишите уравнения всех протекающих реакций.

8.

При взаимодействии предельных углеводородов с хлором образуются смеси хлорпроизводных сложного состава. Разделение этих смесей, содержащих в том числе и изомерные вещества с весьма близкими физическими свойствами, в лабораторных условиях представляет собой очень трудную экспериментальную задачу и часто просто невыполнимо. Поэтому для получения индивидуальных соединений обычно используют синтетические методы, позволяющие получать каждое из веществ с высоким выходом.

1. Сколько может существовать хлорэтанов состава C₂H_{6 – x}Cl_x? Напишите их структурные формулы.
2. Предложите схемы синтеза каждого из этих соединений, исходя из этанола. Укажите в схемах необходимые реагенты и условия проведения реакций.

9.

Для получения различных карбениевых ионов R¹R²R³C⁺ используют либо реакции присоединения протона или других электрофильных агентов к двойной связи С=С (С=Х), либо реакции гетеролитического разрыва связи R¹R²R³C-Х. При этом ионизация идет тем легче, чем стабильнее уходящая группа Х, поэтому в случае малоустойчивых карбокатионов ионизацию инициируют действием солей серебра (отщепляется галогенид серебра) или сильных кислот Льюиса типа SbF₅ (отщепляется устойчивый анион типа ). Аналогичные реакции с образованием алкенильных катионов R¹R²C=С(R³)⁺ также описаны, но реализовать их гораздо труднее из-за меньшей устойчивости винильных катионов. Однако все попытки получить ацетиленовый катион RC≡C+ реакцией ионизации были безуспешными из-за еще большей нестабильности катионов такого типа (очевидно, реакция присоединения электрофилов к кратной связи здесь в принципе невозможна). Даже диазониевые катионы типа оказываются совершенно устойчивыми, не теряя молекулу азота даже при нагревании. Тем не менее, ацетиленовые катионы все же были генерированы (хотя и в очень малом количестве), и изучены их реакции с различными реагентами.

Предложите возможный способ получения таких катионов.

10.

Один из гальванических элементов представляет собой стеклянный сосуд, в который погружен керамический сосуд из обожженной пористой глины. В оба сосуда помещают разбавленные растворы серной кислоты: в стеклянный — 5%-й раствор, в керамический — 10%-й раствор. Если теперь в сосуды поместить пластины из платинированного угля и замкнуть цепь, то в цепи появляется электрический ток.

1. Напишите уравнения реакций, протекающих при работе этого элемента.
2. Поясните принцип действия гальванического элемента, подтвердив его расчетом.
3. В каком из растворов находится отрицательный полюс элемента?
4. Будет ли работать этот элемент при замене раствора серной кислоты на: а) соляную кислоту; б) раствор щелочи; в) раствор хлорида натрия? Ответ поясните.