Башмаков В.Я. и Гусев И.М. (№ 4), Ростовский Н.В. (№№ 5, 6)

1-1. Предложите 10 веществ, которые могут быть синтезированы в одну или несколько стадий с использованием в качестве исходных соединений только малахита и мела. Приведите уравнения соответствующих реакций, укажите условия их осуществления. Набор оборудования считайте неограниченным (кроме необходимого для проведения ядерных превращений).

1-2. Предложите 10 веществ, которые могут быть синтезированы в одну или несколько стадий с использованием в качестве исходных соединений только каменной соли и бурого железняка (он же болотная руда). Приведите уравнения соответствующих реакций, укажите условия их осуществления. Набор оборудования считайте неограниченным (кроме необходимого для проведения ядерных превращений).

2-1.Теплота сгорания одного моля водорода Q1 равна 242 кДж, угарного газа (Q2) – 338 кДж, паров метанола (Q3) – 129 кДж. В какую сторону будет сдвигаться равновесие синтеза метанола из синтез-газа, если при неизменном давлении охлаждать реакционную смесь? Ответ подтвердите расчетами.

2-2.Теплота сгорания одного моля водорода Q1 равна 242 кДж, угарного газа (Q2) –338 кДж, метана (Q3) – 802 кДж. В какую сторону будет сдвигаться равновесие конверсии* метана водяным паром в синтез-газ, если при неизменном давлении охлаждать реакционную смесь? Ответ подтвердите расчетами. * Конверсия - превращение, преобразование.

3-1. Навеску биметаллического сплава массой 5,00 г обработали избытком 5% водного раствора бромоводорода. При этом выделилось 0,27 л газа (в пересчете на н.у.). Нерастворившийся остаток, масса которого составила 95,66% от первоначального, обработали при нагревании избытком концентрированной азотной кислоты. Полученный раствор осторожно упарили, сухой остаток прокалили при 400 оС. При этом получили только газообразные продукты с относительной плотностью по неону равной 3,425.

1) Определите состав сплава (в массовых долях). Как называется этот сплав?

2) Напишите уравнения всех описанных в тексте задачи реакций.

3-2. Навеску биметаллического сплава массой 10,0 г обработали избытком 5% водного раствора хлороводорода. При этом выделилось 0,23 л газа (в пересчете на н.у.). Нерастворившийся остаток, масса которого составила 93,29% от первоначального, обработали при нагревании избытком концентрированной азотной кислоты. Полученный раствор осторожно упарили, сухой остаток прокалили при 400 оС. При этом получили только газообразные продукты с относительной плотностью по неону равной 3,425.

1) Определите состав сплава (в массовых долях). Как называется этот сплав?

2) Напишите уравнения всех описанных в тексте задачи реакций.

4-1.Навеску минерала пирита массой 1,1 г подвергли обжигу. Образовавшийся огарок прокалили в токе водорода. Полученное вещество обработали избытком соляной кислоты, отфильтровали нераствориавшийся остаток, в фильтрат добавили перекись водорода и насытили аммиаком. Выделившийся осадок количественно отделили и растворили в соляной кислоте, добавили избыток иодида калия. Для обесцвечивания полученного раствора израсходовано 50 мл раствора тиосульфата натрия с концентрацией 0,1 моль/л. Напишите уравнения всех реакций, рассчитайте содержание пустой породы в пирите, учитывая, что все реакции протекают количественно.

4-2. Навеску минерала халькопирита (CuFeS2) массой 2,5 г подвергли обжигу. Образовавшийся огарок прокалили в токе водорода. Полученное вещество обработали избытком соляной кислоты, отфильтровали. Затем к фильтрату добавили перекись водорода и насытили аммиаком. Выделившийся осадок количественно отделили и растворили в соляной кислоте, добавили избыток иодида калия. Для обесцвечивания полученного раствора израсходовано 50 мл раствора тиосульфата натрия с концентрацией 0,2 моль/л. Напишите уравнения всех реакций, рассчитайте содержание пустой породы в халькопирите, учитывая, что все реакции протекают количественно.

5-1. При свободнорадикальном галогенировании алканов соотношение продуктов зависит от числа атомов водорода, способных замещаться на атом галогена (статистический фактор), и констант скорости замещения атома водорода при первичном, вторичном и третичном атоме углерода. Константы скорости процесса замещения водорода в реакции хлорирования относятся как k1 :k2 : k3 = 1:4:5, а в реакции бромирования – как k1 : k2 : k3 = 1:80: 1600.

Рассчитайте соотношение продуктов, которые образуются из бутана:

1) при радикальном хлорировании;

2) при радикальном бромировании;

3) предположите, какие продукты и в каком соотношении могут образоваться при действии на бутан эквимолярной смеси хлора и брома на свету. Для ответа на этот вопрос рассмотрите механизм реакции радикального галогенирования.

5-2. При свободнорадикальном галогенировании алканов соотношение продуктов зависит от числа атомов водорода, способных замещаться на атом галогена (статистический фактор), и констант скорости замещения атома водорода при первичном, вторичном и третичном атоме углерода. Константы скорости процесса замещения водорода в реакции хлорирования относятся как k1 :k2 : k3 = 1:4:5, а в реакции бромирования – как k1 : k2 : k3 = 1:80: 1600.

Рассчитайте соотношение продуктов, которые образуются из 2-метилпропана:

1) при радикальном хлорировании;

2) при радикальном бромировании;

3) предположите, какие продукты и в каком соотношении могут образоваться при действии на 2-метилпропан эквимолярной смеси хлора и брома на свету. Для ответа на этот вопрос рассмотрите механизм реакции радикального галогенирования.

6-1. Плотность паров углеводорода Хпри температуре 27 °С и давлении 1 атм составляет 2,276 г/л. Определите брутто-формулу углеводорода Х, изобразите все возможные его изомеры и назовите их по номенклатуре ИЮПАК. Для наименее замещённого алкена напишите уравнение реакции с бромоводородом.

6-2. Плотность паров углеводорода Хпри температуре 37 °С и давлении 1 бар составляет 2,174 кг/м3. Определите брутто-формулу углеводородаХ, изобразите все возможные его изомеры и назовите их по номенклатуре ИЮПАК. Для наименее замещённого алкена напишите уравнение реакции с хлороводородом.

7-1 (экспериментальная задача; в оригинале была представлена в виде слайд-шоу). Навеску бесцветных кристаллов вещества Х растворили в дистиллированной воде. К полученному голубому раствору добавили раствор гидроксида натрия – выпал синий студенистый осадок. Осадок разделили на две части. К одной добавили соляную кислоту – осадок растворился. К другой прилили раствор аммиака – осадок растворился, получился ярко-синий раствор. К еще одной порции исходного голубого раствора добавили раствор иодида калия и серную кислоту – раствор приобрел бурую окраску, выпал осадок. Если к исходному голубому раствору добавить раствор хлорида бария, выпадает белый мелкокристаллический осадок.

1) Определите вещество Х;

2) Объясните результаты наблюдения, ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций;

3) Почему вещество X хранят в бюксе, закрытом фторопластовой лентой?

4) Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при проведении описанных экспериментов?

7-2 (экспериментальная задача; в оригинале была представлена в виде слайд-шоу). Навеску розовых кристаллов вещества Y растворили в дистиллированной воде. К полученному желтому раствору добавили 10% раствор гидроксида натрия – выпал бурый студенистый осадок. Осадок разделили на две части. К одной части добавили соляную кислоту – осадок растворился. К другой прилили раствор едкого натра – никаких изменений при этом не наблюдалось. К еще одной порции исходного желтого раствора добавили раствор иодида калия и серную кислоту – раствор приобрел бурую окраску, выпал осадок. Если к раствору исходных кристаллов добавить раствор роданида (тиоцианата) калия, раствор приобретает кроваво-красную окраску. В заключительном опыте к раствору исходных кристаллов добавили концентрированную серную кислоту, поместили в раствор медную проволоку и нагрели – выделился бурый газ.

1) Определите вещество Y;

2) Объясните результаты наблюдения, ответ подтвердите уравнениями соответствующих реакций;

3) Почему вещество Y хранят в бюксе, закрытом фторопластовой лентой?

4) Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при проведении описанных экспериментов?

Класс

Наши рекомендации