Тема №7724 Задачи по химии для проведения олимпиады 166 (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Задачи по химии для проведения олимпиады 166 (Часть 2) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Задачи по химии для проведения олимпиады 166 (Часть 2), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

94. К 100 г насыщенного при 20°С раствора суль­фата магния добавили 1 г безводного сульфата маг­ния. В осадок выпал кристаллогидрат, содержащий 1,58 г безводной соли. Определите состав кристал­логидрата, если растворимость сульфата магния при 20 °С составляет 35,1 г безводной соли на 100 г воды. (IX—ЗОН.-82.)
95. Хлорид калия, используемый в качестве удо­брения, можно получить из сильвинита методом избирательного растворения. Для этой цели приме­няется насыщенный по отношению к хлоридам натрия и калия (при 25°С) водный раствор, называе­мый щелоком. Сильвинит обрабатывают щелоком, нагретым до 100°С, при охлаждении полученного раствора до 25°С из него кристаллизуется хлорид калия. Какова минимальная масса щелока, необхо­димая для извлечения хлорида калия из 1 т сильви­нита ? (Степень извлечения принять 100%) Массовая доля хлорида калия в щелоке при 25°С равна 12,5%, при 100°С — 21,5%, растворимость хлорида натрия в воде практически не зависит от температуры. По­лученным удобрением можно обработать 4,5 га паш­ни при норме внесения 35 кг/га (в пересчете на К2О). (IX-зон.-88.)
96. К раствору, образовавшемуся при действии серной кислоты объемом 71,4 мл (массовая доля кис­лоты 39,2%, плотность раствора 1,4 г/мл) на 14 г железа, прибавили 150 г горячего раствора сульфида бария (массовая доля 33,8%) и нагрели смесь до за­вершения реакции. Вычислите массовые доли ве­ществ в растворе после окончания опыта. (IX—зон.— 92.)
§ 9. Электролиз
97. При получении соляной кислоты через водный раствор поваренной соли в течение 1 ч 36 мин 30 с пропускали электрический ток силой 100 А. Газ, выде­лившийся на катоде, сожгли в газе, образовавшемся на аноде, и продукты поглотили в 200 мл воды. К кон­цу эксперимента масса раствора составила 316,5 г. Сколько времени нужно вести электролиз в этих усло­виях, чтобы получить 1 кг соляной кислоты с массо­вой долей 0.352? В каком объеме воды нужно осущест­влять поглощение? (X—зон.—89.)
98. Среди определенной части населения практи­куется использование для лечения так называемой «живой» и «мертвой» воды. Эти будто бы целебные воды получают путем электролиза обычной питье­вой воды с применением электродов из нержавею­щей стали и брезентовой диафрагмы. Каюте процес­сы происходят при таком электролизе? В каких случаях вода, получаемая в анодной области, может быть сильно ядовитой? Чем можно объяснить наблюдаю­щееся изредка антисептическое действие «живой» и «мертвой» воды? В чем состоит опасность попыток лечения «живой» и «мертвой» водой? (X—зон.—85.)
99. Через раствор серной кислоты в течение 10 мин пропускали электрический ток силой 625 мА. Объем собранного на катоде газа составил 46,5 мл (при тем­пературе 21 °С и давлении 743 мм рт. ст.). На основа­нии этих данных определите заряд электрона, если выход по току равен 1. (X—зон.—88.)
100. В результате электролиза 130 мл раствора ни­трата меди (массовая доля 25,6%, плотность 1,25 г/мл), проведенного с использованием угольных электродов, на аноде выделилось 3,36 л газа (н.у.). По окончании электролиза электроды были оставлены в образовав­шемся растворе до прекращения изменения их массы. Вычислите массовые доли веществ, содержащихся в образовавшемся растворе.(Выделением газов на като­де пренебречь.) (X—зон.—90.)
101. Водный раствор смеси двух хлоридов А и В подвергли электролизу с разделенным катодным и анодным пространством. На катоде и на аноде пос­ле окончания электролиза солей выделились газы в объемном соотношении 2:1. Эти газы смешали на свету. В составе полученного продукта была обнару­жена соль А в количестве, равном исходному. Опре­делите качественный состав смеси солей А и В и их мольное соотношение, если известно, что раствор, содержащий 5,85 г соли В, при обработке избытком нитрата серебра может дать 14,35 г осадка. (X—зон.— 88.)
102. Концентрированный водный раствор хлори­да металла подвергается электролизу в электроли­зере без диафрагмы с инертными электродами. Ока­залось, что соотношение между массами образовав­шегося осадка и выделившегося газа равно соотно­шению между числом молей образовавшихся и прореагировавших веществ и составляет 1,65. После за­вершения электролиза в растворе остается только вода, а в осадке не содержатся оксиды и отсутствует хлор. Установите формулу хлорида металла. Рас­считайте состав осадка и газа в мольных долях. Вы­числите выход металла. (X—зон.—91.)
103. В стакан с водой на нити в горизонтальном положении подвесили сварной стержень. Одна часть этого стержня (по отношению к нити подвеса) же­лезная, другая — серебряная. Как будет меняться по­ложение стержня после добавления в стакан раствора сульфата меди (II)? Объясните причину ожидаемого эффекта. (XI—зон.—93.)
104. В раствор хлорида меди поместили два элек­трода и пропустили ток (сила тока 2 А). На одном из электродов выделился металл массой 1 г. Общий рас­ход электроэнергии при этом составил 1,59 Вт*ч. После помещения в такой же раствор других элек­тродов и подключения напряжения значение силы тока оказалось такое же, как и в первом опыте. Че­рез некоторое время на одном из электродов снова выделился металл массой 1 г, а общий расход элек­троэнергии при этом составил 0,65 Вт • ч. Чему будут равны практические потенциалы разряда и образо­вания ионов в описанных опытах, если выход по току равен 0,95? (Разложением воды пренебречь.) После опытов в растворах новых ионов обнаружено не было (IХ-респ.-93.)
105. В U-образную трубку налили раствор хлори­да калия, содержащий небольшое количество фенол­фталеина. В одно колено трубки поместили медную пластинку, в другое — железную и соединили их проводником. Через некоторое время у одной из пластинок появилось малиновое окрашивание. Об­судите, около какой из пластинок появилось это окрашивание. Как изменится результат опыта, если раствор хлорида калия заменить раствором хлорида алюминия? (XI—респ.—65.)
106. Через герметическую «бомбу», полностью за­полненную подкисленной водой, пропустили посто­янный электрический ток. Какое давление развилось бы в «бомбе», если бы вода была бы совершенно несжимаемой, а стенки «бомбы» были бы достаточ­но прочными и нерасширяющимися? (X—респ.—65.)
107. Металлическую пластинку размером 10х 10 см требуется покрыть с обеих сторон равномерным сло­ем металлического никеля толщиной 0,05 мм. Вы­числите, какое время придется пропускать через рас­твор, в который погружена пластинка, электричес­кий ток (сила тока 2 А), если принять, что плотность металлического никеля равна 8,9 г/см3, а выход ме­талла по току составляет 90%. (X—обл.—67.)
108. При электролизе (сила тока 8 А) в течение 1 ч 10 мин 5%-ного раствора хлорида калия (плот­ность раствора 1,05 г/мл) объемом 100 мл на аноде, изготовленном из инертного материала, выделилось 2,34 л газов. Вычислите массовые доли растворенных веществ в образовавшемся после электролиза рас­творе. (XI—респ. —76.)
109. При электролизе водного раствора сульфата кобальта (II) на катоде выделяется металл и неболь­шой объем водорода. Если же приготовить насыщен­ный раствор той же соли в 40%-ной серной кислоте и подвергнуть его электролизу, то выделения метал­ла на катоде не наблюдается. При отборе пробы из анодного пространства и охлаждении ее до О °С из раствора выделяются синевато-зеленые кристаллы, массовая доля кобальта в которых 16,2%. Установи­те возможную формулу этих кристаллов и напишите уравнения процессов электролиза сульфата кобаль­та (II) в нейтральной и сильно кислой среде. (X— респ.—76.)
1. 2. ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
§ 10. Углеводороды и галогенсодержащие органические соединения
110. Поскольку луч света представляет собой элек­тромагнитную волну, то при попадании из одной среды в другую он преломляется. Так, любая жид­кость преломляет световой луч, когда он попадает в нее из воздуха. Чем плотнее жидкость или раствор, тем сильнее лучепреломление. Коэффициент прелом­ления является индивидуальной характеристикой чистых веществ. Его легко измерить с помощью не­сложного оптического прибора — рефрактометра. Как вы думаете, одинаков ли коэффициент преломления света для жидких углеводородов ряда метана? Пред­ложите способ измерения концентрации раствора с помощью рефрактометра. (X—обл.-—91.)
111. Газообразный углеводород сожгли в избытке кислорода. При этом число молей в системе не из­менилось. Найдите формулу углеводорода. (XI—обл.— 85.)
112. На промышленном предприятии произошла утечка ацетилена. Для определения взрывоопаснос­ти получившейся ацетиленовоздушной смеси 20 л ее пропустили через подкисленный серной кислотой раствор перманганата калия. В результате 11,3 г пер­манганата восстановилось. Опасна ли концентрация ацетилена в воздухе, если такие смеси взрываются при содержании ацетилена в интервале 2,0—81% (в объемных долях)? (XI—обл.—84.)
113. При взаимодействии с водой 1 моль одного из карбидов магния образуются 22,4 л (н.у.) смеси двух изомерных газообразных углеводородов и ги­дроксид магния. Оба газообразных продукта реакции взаимодействуют с водой в присутствии соответст­вующих катализаторов по типу реакции присоеди­нения без разрыва цепи атомов углерода, образуя ацетон. Установите формулу карбида магния. Напи­шите уравнения реакций. (XI—обл.—72.)
114. Представьте себя директором завода, выпус­кающего продукты переработки нефти. Внезапно вы получаете задание: в короткий срок организовать производство хлорбензола. Какое оборудование и сырье надо дополнительно заказать? (XI—обл.—87.)
115. Углеводород, содержащий 14,28% водорода, имеет плотность паров 2,14 г/л при температуре 27°С и давлении 940 мбар. Что это может быть за углево­дород? (XI—обл.—72.)
116. Газообразный насыщенный нециклический углеводород объемом 224 мл (н.у.) сожгли и продук­ты растворили в 1 л известковой воды с массовой долей 0,148% (плотность 1,0 г/мл). При этом было получено 1,0 г осадка. Определите молекулярную формулу углеводорода. (XI—обл.—85.)
117. А. Е. Фаворский в 1887 г. провел следующие исследования:
а) при взаимодействии 2,2-дихлорбутана с порош­кообразным КОН образовался углеводород состава С4Н6, который при обработке аммиачным раствором оксида серебра дал серебряное производное;
б) при обработке 2,2-дихлорбутана спиртовым рас­твором щелочи образовался углеводород того же со­става, но не вступающий в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра. Дайте объяснение этим явлениям. (XI—зон.—85.)
118. Образец смеси газообразных алкана и алкена неизвестного состава объемом 11,2 л (н.у.) полнос­тью обесцветил 1000 г бромной воды (массовая доля брома 3,2%). При этом образовалось 21 мл тяжелой жидкости с плотностью 1,93 г/мл. Газ, не поглотив­шийся бромной водой, был сожжен в избытке кис­лорода. Образовавшийся при сожжении углекислый газ полностью прореагировал с 300 мл раствора ги­дроксида калия с концентрацией 3 моль/л, причем полученный в результате реакции раствор не спосо­бен больше химически связывать углекислый газ. Установите формулы исходных углеводородов и их объемные доли в смеси. (X—обл.—90.)
119. Представьте себе, что вы имеете все возмож­ные изомеры углеводородов состава С4Н6. Каждый из изомеров последовательно обработан водородом в присутствии катализатора (мольное сотношение С4Н6: Н2 = 1 : 1), затем бромоводородом и, наконец, избытком водного раствора щелочи. Сколько хими­ческих соединений может быть получено в резуль­тате этих превращений, если предположить, что все реакции могут быть проведены количественно? (XI— обл.-73.)
120. Смесь двух предельных газообразных углево­дородов (при 20°С ), имеющая относительную плот­ность по водороду 15, реагирует с хлором на свету и образует смесь только двух монохлорпроизводных. Определите качественный состав смеси и объемные доли компонентов. (X—зон.—92.)
121. Один из изомеров гексана при хлорировании образовал три монохлорпроизводных. В составе вы­сококипящей фракции продуктов хлорирования ме­тодом газожидкостной хроматографии было обна­ружено не менее восьми дихлорпроизводных. Уста­новите структуру исходного гексана. (XI—зон.—92.)
122. В реакционной смеси, полученной при дейст­вии хлора на некоторый углеводород X , были обна­ружены четыре хлорсодержаших органических веще­ства, относительная плотность паров которых по воз­духу при температуре 423 К и давлении 1,17- 105 Па оказалась одинаковой и равной 3,67. Установите струк­турную формулу углеводорода X. (X—обл.—90.)
123. Взаимодействие спиртовой щелочи с 3,3-ди-хлорпентаном при нагревании приводит к получе­нию после перегонки жидкости состава С5Н8, пока­затель преломления которой существенно зависит от температуры проведения реакции. Каким строени­ем, включая пространственное, могут обладать мо­лекулы, входящие в состав этой жидкости? Моти­вируйте свой ответ. (X—зон.—92.)
124. Два углеводорода, каждый из которых содер­жит по 85,7% углерода, при взаимодействии с хло­ром образуют вещества, содержащие по 46,4% хлора каждое. При реакции с бромом образуются вещест­ва, содержащие по 79,2% брома. Определите струк­турные формулы исходных углеводородов. Запиши­те уравнения реакций. В одинаковых ли условиях проводили реакции с галогенами? (X—обл.—93.)
125. Бесцветная легколетучая жидкость, воспла­меняющаяся на воздухе, взаимодействует в эфирном растворе с третбутилхлоридом. В результате этой реа­кции образуются углеводород предельного ряда и бинарное неорганическое соединение с массовой долей хлора 52,2%. Предельный углеводород при бромировании на свету дает только одно монобром-производное. Определите, о каких веществах идет речь в задаче, и напишите уравнения соответствую­щих реакций. (X—зон.—91.)
126. Неорганическое соединение А с массовой долей кальция 62,5% реагирует с жидкостью В, об­разуя газ С. Этот газ при нагревании под давлением в присутствии катализатора образует жидкость D, от­носительная плотность паров которой по водороду равна 42. При длительном кипячении жидкости D с раствором серной кислоты (массовая доля 0,5), об­разуется жидкость Е, относительная плотность па­ров которой по водороду равна 39. Определите, о каких веществах идет речь, и приведите уравнения описанных реакций. (XI—зон.—89.)
127. Смесь двух изомерных углеводородов массой 13,6 г была пропущена через водный раствор, содер­жащий ионы ртути (при этом объем смеси не изме­нился), а затем после осушки была подвергнута ка­талитическому гидрированию. При этом поглотилось 8,96 л водорода и выделилось 11,8 ккал теплоты. Выполненный в лаборатории анализ показал, что объемное соотношение компонентов в исходной смеси равно 1:1. Верно ли был выполнен анализ? Теплота гидрирования концевой двойной связи составляет 30 ккал/моль, неконцевой двойной связи — 28 ккал/моль, тройной связи — 70 ккал/моль. (X— зон.—92.)
128. При взаимодействии алкенов с подкислен­ным раствором перманганата калия при нагревании происходит расщепление двойной связи с образова­нием продуктов окисления. Как количественно за­висит мольное соотношение (перманганат : олефин) от строения углеводородов? Проведите общий ана­лиз и проиллюстрируйте полученный результат на примере окисления изомерных олефинов состава С5Н10. (XI-зон.-89.)
§ 11. Кислород- и азотсодержащие органические соединения
129. На примере органических реакций предло­жите один из возможных вариантов, удовлетворя­ющих следующим схемам получения основных про­дуктов:
 
(Х1-обл.-93.)
130. Как можно объяснить образование смеси ал­кенов состава С5Н10 при нагревании изоамилового спирта (З-метилбутанола-1) с концентрированной серной кислотой? (XI—обл.—89.)
131. Смесь 2-метилпропанола-1, бутанола-2, 2-ме-тилпропанола-2 массой 3,7 г прореагировала с избыт­ком оксида меди (II). Продукты окисления затем об­работали избытком аммиачного раствора оксида сере­бра, при этом выделилось 5,4 г серебра. Вычислите массовую долю 2-метилпропанола-1 в смеси. (XI— обл.-85.)
132. Домашнее полоскание для горла часто гото­вят следующим образом: питьевую соду заливают кипящей водой и прибавляют несколько капель спир­тового раствора иода. Обсудите, какие химические реакции могут происходить в ходе описанных опера­ций и какими внешними признаками они сопровож­даются. (XI—обл.—82.)
133. Образец смеси метилацетата и метилформиата массой 15,52 г обработали при нагревании 68 мл рас­твора гидроксида бария с концентрацией 2,5 моль/л. Избыток основания может реагировать с 45,4 мл рас­твора хлорида меди (II) ( массовая доля 13,5%, плот­ность 1,1 г/мл) с образованием осадка. Вычислите массовые доли сложных эфиров в смеси. (XI—обл.— 91.)
134. Смесь одно- и двухосновной органических кислот массой 1,14 г растворили в воде. На нейтра­лизацию полученного раствора затрачено 83,3 мл раствора едкого кали с концентрацией 0,3 моль/л. Какие кислоты были взяты, если известно, что ко­личество вещества одноосновной кислоты в смеси больше, чем двухосновной? (XI—зон.—82.)
135. Органическая кислота А присоединяет бромоводород. Из образовавшегося продукта В при дей­ствии раствора нитрата серебра получено соедине­ние С, при осторожном окислении которого образу­ется твердое вещество D. Последнее при плавлении разлагается, и при этом выделяется газ СО, и лету­чая кислота Е, в составе которой 40,0% С, 6,7% Н и 53,3% О. Установите структуры всех соединений и напишите уравнения реакций. (XI—зон.—85.)
136. Нагревание кристаллического вещества А в вакуумированном сосуде до 200 °С привело к об­разованию четырех газов в мольном соотношении 1:1:1:1. При охлаждении сосуда до О °С образова­лось кристаллическое вещество В. При этом один из газов (относительная плотность по водороду 14), спо­собный гореть на воздухе, в реакцию не вступил. Каковы формулы веществ А и В? Где используются эти вещества? Взаимодействие двух из упомянутых выше газов в мольном соотношении 2 : 1 привело к образованию кристаллического вещества С. Изобра­зите структурную формулу этого вещества. Напишите уравнения реакции вещества С с водой. Какое широко известное удобрение получается при терми­ческой дегидратации вещества С? (X—зон.—93.)
137. В избытке кислорода сожгли 1,00 г 10%-ного раствора неизвестного вещества в ледяной уксусной кислоте, причем израсходовано 672 мл кислорода (н.у.). При этом образовались только вода (0,569 мл) и углекислый газ (708 мл) при н.у. Раствор какого вещества сожгли? С какими из предложенных ве­ществ он реагирует (КОН, HI, СН3СН=СНСН3)? Напишите уравнения реакций. (XI—зон.—88.)
138. Из соединения С5Н4О2 при окислении полу­чена карбоновая кислота С5Н4О3, которая при на­гревании в запаянной трубке при 260—275°С пре­вращается в соединение С4Н4О, не выделяющее во­дород при действии натрия и не дающее реакции на альдегиды и кетоны. При комнатной температуре соединение С5Н4О3 ведет себя по отношению к па­рам сухого брома как непредельное соединение, а при 100°С — как ароматическое. Получаемое в пос­леднем случае бромпроизводное превращается при окислении в фумаровую кислоту. Установите струк­туры всех указанных веществ и напишите уравнения реакций. Почему соединение С5Н4О3 может вести себя и как ароматическое и как непредельное соеди­нение? (XI—зон.—91.)
139. При взаимодействии некоторого количества уксусной кислоты с 1 моль этилового спирта уста­новилось равновесие — образовалось 0,85 моль этил-ацетата. Если к реакционной смеси прибавить 200 г воды, то количество этилацетата в ней уменьшится в 2,33 раза. Какое количество уксусной кислоты взя­ли для опыта? Напишите уравнение реакции и рас­считайте константу равновесия. Сколько этилацета­та образуется, если уксусной кислоты взять в 2 раза меньше? (Изменением объема реакционной смеси пренебречь.) (XI—зон.—91.)
140. В модельном лабораторном опыте после дли­тельного кипячения (с обратным холодильником) сме­си из 43 мл 95%-ного этанола (плотность 0,79 г/мл), 19 мл 83%-ной уксусной кислоты (плотность 1,15 г/мл) и 0,5 мл концентрированной серной кислоты (плот­ность 1,8 г/мл) массовая доля этилацетата составила 15,6%. Вычислите выход этилацетата, который по­лучится при взаимодействии при той же темпера­туре 300 л 70%-ного водного этанола (плотность 0,85 г/мл), 500 л 75%-ной уксусной кислоты (плот­ность 1,18 г/мл) и пропорционального количества серной кислоты. Как экспериментально можно опре­делить значение выхода сложного эфира? Как мож­но повысить выход сложного эфира, используя то же сырье? (XI—зон.—93.)
141. Водные растворы веществ А, В и С имеют нейтральную реакцию. При сливании раствора А с раствором В или с раствором С образуется бурый осадок D, а растворы приобретают соответственно кислую или щелочную реакцию. Если смешать все три раствора в соотношении 1:1:1, выпадает оса­док D, а в растворе обнаруживается лишь одно ве­щество Е, имеющее слабощелочную реакцию. Веще­ство В можно легко получить из вещества С в при­сутствии медного катализатора. Определите вещест­ва А, В, С, D, E, если соотношение объемов раст­воров веществ А, В и С в первом опыте было 1 : 3 и 2 : 3 соответственно. Напишите уравнения реакций. (XI-30H.-85.)
§ 12. Органический синтез
142. Изомерные углеводороды, образующиеся при действии спиртового раствора щелочи на 1,1-дихлор­бутан и 2,2-дихлорбутан, раздельно ввели в реакцию тримеризации и при этом получили ароматические углеводороды. Напишите уравнения реакций полу­чения ароматических углеводородов, дайте им на­звания и укажите, что произойдет при длительном кипячении их с подкисленным раствором перман­ганата калия. (XI—обл.—81.)
143. Как из 1,1-дихлорбутана можно получить бу-танол-2? Напишите уравнения реакций. (XI—обл.— 74.)
144. Предложите схему синтеза 2-метилбутан-2,3-диола из З-метилбутан-1-ола. (XI—зон.—88.)
145. Составьте уравнения реакций, в результате которых можно осуществить следующие превраще­ния:
 
Какая среда (рН) водного раствора вещества Е? (XI— обл.-91.)
146. Напишите уравнения реакций, в результате которых происходят следующие превращения:
 
Назовите получающиеся вещества. (X—обл.—91.) 147. При взаимодействии раствора серной кисло­ты с массовой долей 0,2 и анилина образуется веще­ство А, которое при нагревании до 180—200°С пре­вращается в соединение В. Если анилин обработать концентрированной серной кислотой, то выпадает тот же осадок А, но при его длительном нагревании с серной кислотой, взятой в избытке, образуется смесь двух соединений В и С, в каждом из которых после выделения и высушивания массовая доля серы 18,5%. Объясните результаты описанных превраще­ний. Напишите структурные формулы веществ В и С. Почему все три вещества А, В и С имеют высокие температуры плавления? Как получить соединение С без примеси соединения В другим путем? (XI— ЗОН.-89.)
148. Осуществите синтез изотопно чистых соеди­нений: метан-D, метан-D2, метан-D3, метан-D4, бензол-D, бензол-D6, циклогексан-D12. С помощью ка­ких физических методов можно убедиться в степени изотопной чистоты данного соединения? Приведите примеры. (XI—зон.—88.)
149. При обработке 1 моль 2-метил-1,4-дихлорбу­тана водным раствором, содержащим 2 моль гидрок­сида калия, получается вещество А. При действии фосфорной кислоты на вещество А образуется лег­колетучее вещество Б, которое не обесцвечивает бромную воду и в обычных условиях не реагирует с натрием. В присутствии оксида алюминия при по­вышенной температуре вещество А превращается в вещество В. Это вещество присоединяет 1 моль во­дорода. При этом может образоваться несколько изо­мерных продуктов, среди которых преобладает изо­мер Г, являющийся термодинамически более устой­чивым среди остальных. Изомер Г в разбавленном водном растворе перманганата калия превращается в соединение Д, обладающее следующими свойства­ми. Под действием 30%-ной серной кислоты оно дегидратируется и перегруппировывается в соединение Е. При окислении тетраацетатом свинца соединение Д расщепляется на два вещества Ж и 3, являющихся продуктами крупнотоннажного органического син­теза. Вещество Ж дает реакцию серебряного зерка­ла, а вещество 3 — нет, но оба реагируют с соедине­нием Д с образованием циклических продуктов И и К. Напишите уравнения всех протекающих реакций. (X—зон.-93.)
§ 13. Белки, жиры, углеводы
150. На основе знаний о превращениях различных функциональных групп в органических молекулах опишите свойства природного соединения, называ­емого склареол.
 
Какая из гидроксильных групп склареола обладает более подвижным атомом водорода? (XI—обл.—87.)
151. При полном гидролизе 14,6 г природного дипептида действием 12%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,20 г/см3) получено 11,1 г соли, в которой массовая доля ионов натрия составляла 20,72%. Определите возможную формулу исходного дипептида и вычислите объем щелочи, вступившей в реакцию. (XI—обл.—93.)
152. Вещество А, которое содержится в природ­ных продуктах, может быть получено в лаборатории синтетически при взаимодействии веществ В и С. Вещество В является бромпроизводным углеводоро­да и при нагревании с водой образует соединение X, не способное присоединять водород в присутствии катализаторов, растворяющее гидроксид меди и не реагирующее с содой. Вещество В массой 0,5 г при сожжении дает 0,2387 г углекислого газа и 0,0815 г воды, относительная плотность паров В по водороду равна 140,3. Другое вещество С получается при реа­кции аммиачного раствора нитрата серебра с соединением D, которое имеет неразветвленный углерод­ный скелет, одну функциональную группу, раство­римо в щелочах и не обесцвечивает бромную воду. Вещество D содержит (в массовых долях) 75% уг­лерода, 12,5% водорода и кислород. Установите стро­ение веществ А, В, С и D. (XI—обл.—73.)
153. При полном кислотном гидролизе некоторого пентапептида получены три аминокислоты: глицин, ала­нин и лизин в мольном соотношении 3:1:1. При час­тичном гидролизе того же пентапептида было вьщелено три трипептида и три дипептида. Определение N-кон­цевых аминокислот в этих трипептидах показало, что в двух из них N-концевой аминокислотой является гли­цин, а в третьей — аланин. Определите последователь­ность аминокислот (первичную структуру) в молекуле пентапептида и напишите его структурную формулу. (XI— зон.—92.)
154. Формула кристаллического вещества А, выделен­ного из природных объектов, С5Н10О4. Водный раствор вещества А дает реакцию серебряного зеркала. Нагрева­ние вещества А с водным раствором иодоводорода и красным фосфором ведет к образованию н-пентана. При действии уксусного ангидрида вещество А образует со­единение C11H16O7, нерастворимое в воде и не дающее реакции серебряного зеркала, но при нагревании с во­дой в присутствии кислоты легко превращающееся в соединение С9Н14О6, способное давать реакцию серебря­ного зеркала. Нагревание вещества А с метанолом в при­сутствии следов хлороводорода приводит к образованию соединения С6Н12О4, не способного вступать в реакцию серебряного зеркала. Установите структурные формулы вещества А. Запишите уравнения проведенных реакций. Изобразите возможные варианты пространственного строения вещества А. (XI—зон.—93.)
§ 14. Строение органических соединений
155. При пропускании оксида углерода над на­гретым металлическим калием получается соедине­ние А состава (СОК)x. Какое вещество может быть получено при действии на это соединение избытка соляной кислоты, если известно, что все атомы, вхо­дящие в вещество А, находятся в одной плоскости, причем при полном повороте вокруг одной из осей симметрии анион воспроизводит свое положение в пространстве шесть раз, все связи между одинако­выми парами атомов в молекуле имеют равную дли­ну. (XI—обл.-74.)
156. Диполбный момент — это некоторая физи­ческая векторная величина, характеризующая поляр­ность молекулы. Оказывается возможным разложить вектор дипольного момента молекулы на составляю­щие векторы дипольных моментов отдельных свя­зей. Эти векторы направлены вдоль линий связей от центра положительного заряда к центру отрицатель­ного заряда. Например, дипольный момент НС1 на­правлен от водорода к хлору. Приняв, что диполь­ный момент связи С—Н равен нулю, а момент связи С—С1 равен одной условной единице дипольного мо­мента, рассчитайте дипольные моменты монохлор­бензола, изомерных дихлорбензолов, пентахлорбензола и гексахлорбензола. (XI—обл.—87.)
157. Плотность паров некоторого соединения при 75 °С и давлении 1,23 атм равна 2,5 г/л. При сжига­нии 2,9 г этого соединения в избытке кислорода об­разовалось 6,6 г оксида углерода, причем вещество сгорело без остатка. Какие соединения могут удов­летворять данным условиям? Напишите их структур­ные формулы. (XI—зон.—81.)
158. При полном сгорании 0,7 г неизвестного ве­щества А образуется 0,9 г Н2О и 2,2 г СО2. При реа­кции с бромоводородом это вещество образует един­ственный продукт В с массовой долей брома 38,65%. Предложите структуры веществ А и В. (X—обл.—91.)
159. Для установления строения соединений, со­держащих связи С=С, применяется взаимодействие с озоном (озонолиз). Реакция протекает по следую­щей схеме:
 
Какие продукты и в каком количестве образуются при озонолизе изомерных ксилолов (диметилбензо­лов)? (ХI-обл.-90.)
160. При сжигании 2,40 г органического соедине­ния X в избытке кислорода (относительная плотность кислорода по водороду 16) выделилось 4,39 г угле­кислого газа (относительная плотность по водороду 22) и 1,99 г воды (плотность паров по водороду 10). Определите простейшую формулу вещества X. Из­вестно, что пары вещества X более чем в 3 раза тя­желее воздуха. Определите молекулярную формулу вещества X. Известно, что молекула вещества X неполярна (дипольный момент равен нулю). В резу­льтате реакции вещества X с хлором на свету (моль­ное соотношение 1:1) получается только одно мо­нохлорпроизводное вещества X. Определите струк­турную формулу вещества X. Сколько может суще­ствовать дихлорзамещенных вещества X? Приведите их структурные формулы. (X—зон.—93.)
161. Спектроскопия протонного магнитного резо­нанса (ПМР) — одно из наиболее мощных средств исследования строения органических соединений. В спектре ПМР каждому виду структурно эквивалент­ных атомов водорода в молекуле изучаемого соеди­нения соответствует свой пик (сигнал). Интенсив­ность пика в спектре пропорциональна числу ато­мов водорода данного вида в молекуле. Например, в спектре ПМР этанола имеется три сигнала с соотно­шением интенсивности 3:2:1. В спектре N,N-ди­метилформамида, снятом при 80 °С, наблюдаются сигналы от двух видов атомов водорода, а при 70°С — от трех видов атомов. Объясните это различие. Ка­ково соотношение интенсивностей пиков в спектрах N,N-диметилформамида, снятых при —70°С и при 80°С? Как объяснить, что в спектре N-метилформамида наблюдаются сигналы шести видов атомов во­дорода? (X—зон.—93.)
§ 15. Механизмы органических реакций
162. Как этанол, так и 2-метил-пропанол-2 рас­творяются в концентрированной серной кислоте. Однако второй раствор в отличие от первого со вре­менем расслаивается. Органический слой при этом содержит весьма высококипящие вещества. Какие вещества содержатся в органическом слое? Как они образуются? (ХI-зон.—82.)
163. Какие соединения могут образоваться при пропускании хлора через эмульсию пентена-1 в вод­ном растворе бромида калия? Объясните механизм их образования. Какое пространственное строение могут иметь органические продукты реакции? (X— зон.—89.)
164. Пропускание хлора через хлороформ (тем­пература кипения 62°С) при освещении сопровож­дается выделением газообразного вещества, хорошо растворимого в воде. Однако состав и свойства ве­щества, остающегося в реакционном сосуде, зависят от интенсивности освещения. В одном случае об­разуется соединение А с температурой кипения 77°С, а в другом — твердое вещество В, возгоняющееся при 187 °С. Каковы формулы веществ А и В и как можно объяснить различные результаты реакции хлороформа с хлором? (XI—зон.—89.)
165. Вещество А (n-нитрофениловый эфир N-аце­тилглицина) в хлороформе реагирует с метиловым эфиром глицина. Осуществить аналогичную реакцию с глицином не удается, так как глицин практически нерастворим в хлороформе. Добавление равного объе­ма водного раствора гидроксида натрия к смеси, со­держащей раствор вещества А в хлороформе и гли­цин, приводит к образованию двухфазной системы, однако никакой реакции не наблюдается. Если же в эту двухфазную систему добавить немного бромида гексадецилтриметиламмония (вещество В), протека­ет реакция с количественным расходованием веще­ства А. Напишите уравнение реакции вещества А с метиловым эфиром глицина и назовите продукт. Почему не идет реакция с глицином в двухфазной системе хлороформ — водный раствор шелочи? По­чему добавление вещества В в эту двухфазную сис­тему приводит к расходованию вещества А? Какие вещества образуются при этом? (ХI-зон.—91.)
166. Свежеприготовленный водноспиртовой рас­твор одного из изомеров 2-хлор-2-метилбутановой кислоты с массовой долей 10% вращает плоскость поляризованного света на +5°. Через некоторое вре­мя угол вращения составил +3°, а на осаждение хло­рид-ионов из 5 мл раствора потребовалось 2,07 мл раствора нитрата серебра с массовой долей 10%. Известно, что раствор продукта реакции (2-гидрокси-2-метилбутановая кислота) той же конфигурации, что и исходное вещество, с массовой долей 10% имеет угол вращения +2,5°. (Плотности всех растворов при­нять за единицу.) Объясните изменение угла враще­ния плоскости поляризованного света в ходе реакции. Рассчитайте степень протекания реакции. Что мож­но сказать о механизме данной реакции? Рассчитайте угол вращения плоскости поляризованного света по окончании реакции, используя принцип аддитивно­сти. (XI—зон.—91.)


Категория: Химия | Добавил: Админ (19.08.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar