Всеросійська олімпіада школярів із хімії. Речовини у схемі повністю або частково зашифровані літерами та вказані умови протікання або реагенти

Каталог завдань.
Завдання 14. Органіка. Взаємозв'язок між основними

Ізопропіловий спирт використовують як універсальний розчинник: він входить до складу засобів побутової хімії, парфумерної та косметичної продукції, склоомиваючих рідин для автомобілів. Відповідно до наведеної нижче схеми складіть рівняння реакцій одержання цього спирту. Під час написання рівнянь реакцій використовуйте структурні формули органічних речовин.

Збережено

Етилен є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліетилену, вінілхлориду, вінілацетату та багато іншого. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Збережено

Збережено

Збережено

Збережено

Ацетилен є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліацетилену, етанолу, оцтової кислоти та багато іншого. Також його застосовують у газовому зварюванні та в ракетному паливі. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Ацетилен є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліацетилену, етанолу, оцтової кислоти та багато іншого. Також його застосовують у газовому зварюванні та в ракетному паливі. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Збережено

Збережено

Збережено

Збережено

Пропил бромистий використовується для прецизійного органічного синтезу, проте має високу токсичність, тому під час роботи з ним ведеться жорсткий контроль техніки безпеки. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Етил бромистий використовується для прецизійного органічного синтезу, проте має високу токсичність, тому під час роботи з ним ведеться жорсткий контроль техніки безпеки. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Етанол використовується як паливо або у складі палива, у харчовій промисловості, медицині та хімічній промисловості. Є хорошим та доступним розчинником. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Пропанол використовується як паливо з високим октановим числом та хімічної промисловості. Є хорошим розчинником для восків та органічних смол. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Пропілен важлива речовина у хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліпропілену, ізопропілового спирту, ацетону та багато іншого. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Пропілен важлива речовина у хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліпропілену, ізопропілового спирту, ацетону та багато іншого. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Бутилен-2 важлива речовина у хімічній промисловості. Його використовують для отримання полібутилену, бутанолу, ізооктану та багато іншого. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Бутилен-1 важлива речовина у хімічній промисловості. Його використовують для отримання бутадієну, бутанолу, ізооктану та багато іншого. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Ацетилен є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліацетилену, етанолу, оцтової кислоти та багато іншого. Також його застосовують у газовому зварюванні та в ракетному паливі. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Ацетилен є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліацетилену, етанолу, оцтової кислоти та багато іншого. Також його застосовують у газовому зварюванні та в ракетному паливі. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Циклогексан є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання капролактаму, бензолу, циклогексанону та багато іншого. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Циклопропан в основному застосовується в медицині як інгаляційний наркоз. Однак завдяки напрузі в ланцюгу добре реагує в реакціях приєднання, даючи досить легко отримувати галоген пропани. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Бензол є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання етилбензолу, кумолу, нітробензолу та багато іншого. Також його застосовують як розчинник. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки «?» на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Стирол застосовують майже винятково для виробництва полімерів. Численні види полімерів на основі стиролу включають полістирол, пінопласт (спінений полістирол), модифіковані стиролом поліефіри. Також він є частиною напалму. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

1-Хлорбутан широко застосовується в хімічній промисловості як розчинник, алкілуючого реагенту і реагенту при отриманні металорганічних сполук. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Етил йодистий застосовується в органічному синтезі для введення молекулу етильного радикала. Наприклад, у реакціях алкілування. Також йодетан використовується при отриманні етилмагній йодиду та інших металоорганічних сполук. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Пропілен важлива речовина у хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліпропілену, ізопропілового спирту, ацетону та багато іншого. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки «?» на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Бутанол є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання бутанової кислоти, бутилацетату, дибутилфталату та багато іншого. Є хорошим розчинником. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки «?» на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Ацетилен є важливою речовиною в хімічній промисловості. Його використовують для отримання поліацетилену, етанолу, оцтової кислоти та багато іншого. Також його застосовують у газовому зварюванні та в ракетному паливі. Відповідно до наведеної нижче схеми замініть знаки "?" на реагенти чи продукти реакції. Речовини повинні відповідати номеру реакції.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це такий вміст шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутній в якій постійно дана речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК формальдегіду повітря становить 0,003 мг/м. У приміщенні площею 40 м з висотою стелі 2,5 м з поверхні дверей, виготовлених із деревинно-стружкових плит (ДСП), просочених фенолформальдегідною смолою, випарувалося 1,2 мг формальдегіду. Визначте, чи перевищена ГДК формальдегіду у повітрі даного приміщення. Запропонуйте спосіб, що дозволяє знизити концентрацію формальдегіду у приміщенні.

Збережено

Ацетилен застосовується як паливо при газовому зварюванні та різанні металів, а також як сировина для виробництва вінілхлориду та інших органічних речовин. Відповідно до наведеної нижче схеми складіть рівняння реакцій, характерних для ацетилену. Під час написання рівнянь реакцій використовуйте структурні формули органічних речовин.

Збережено

Бутанол-2 використовують як розчинник у лакофарбовій промисловості. Відповідно до наведеної нижче схеми складіть рівняння реакцій, характерних для бутанолу-2. Під час написання рівнянь реакцій використовуйте структурні формули органічних речовин.

Збережено

На кухні площею 6 м 2 і висотою стелі 3 м обладнаної газовою плитою при горінні газу виділилося 180 г вуглекислого газу. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація вуглекислого газу в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, що дозволяє знизити концентрацію вуглекислого газу у приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

У приміщенні з пічним опаленням площею 20 м 2 та висотою стелі 2,5 м через неповне згоряння вугілля в печі у повітря виділилося 175 мг чадного газу. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація чадного газу в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, який дозволяє знизити концентрацію чадного газу в приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

У приміщенні їдальні площею 30 м 2 і висотою стелі 3,5 м при вологому прибиранні з використанням дезінфікуючих засобів, що містять хлор, в повітря виділилося 3,78 мг хлору. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація хлору в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, що дозволяє знизити концентрацію хлору у приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК хлору у воді плавальних басейнів становить 0,5 мг/м 3 .

Для хлорування води у басейні глибиною 1,8 м, шириною 20 м та довжиною доріжки 25 м використовували 360 мг хлору. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація хлору у воді даного басейну значення ГДК. Запропонуйте спосіб, який дозволяє знизити концентрацію хлору у воді.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК ртуті повітря становить 0,0003 мг/м 3 .

У кімнаті площею 18 м2 та висотою стелі 2,5 м розбили ртутний термометр. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація ртуті у повітрі даного приміщення значення ГДК, якщо повітря при цьому випарувалося 0,5 мг ртуті. Запропонуйте спосіб, що дозволяє знизити концентрацію ртуті у приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК акролеїну у повітрі робочої зони становить 0,2 мг/м 3 .

У робочому приміщенні їдальні площею 25 м 2 і висотою стелі 2,8 м у процесі тривалої теплової обробки жиру повітря виділилося 21 мг акролеїну. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація акролеїну в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, що дозволяє знизити концентрацію акролеїну у приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК сірчистого газу повітря робочої зони становить 0,9 мг/м 3 .

Через порушення роботи вентиляції у приміщенні хімічної лабораторії площею 25 м 2 та висотою стелі 3,2 м у повітрі накопичилося 88 мг сірчистого газу. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація сірчистого газу в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, який дозволяє знизити концентрацію сірчистого газу в приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК вуглекислого газу повітря становить 9 г/м 3 .

На кухні площею 8 м 2 та висотою стелі 2,5 м, обладнаної газовою плитою, при горінні газу виділилося 160 г вуглекислого газу. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація вуглекислого газу в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, що дозволяє знизити концентрацію вуглекислого газу у приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК чадного газу повітря житлових приміщень становить 3 мг/м 3 .

У приміщенні з пічним опаленням площею 18 м 2 та висотою стелі 2,6 м через неповне згоряння вугілля в печі у повітря виділилося 93,6 мг чадного газу. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація чадного газу в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, який дозволяє знизити концентрацію чадного газу в приміщенні.

Збережено

Одним з важливих понять в екології та хімії є «гранично допустима концентрація» (ГДК). ГДК - це така концентрація шкідливої ​​речовини в навколишньому середовищі, присутня в якій постійно, ця речовина не надає протягом усього життя прямого або непрямого несприятливого впливу на сучасне або майбутнє покоління, не знижує працездатності людини, не погіршує її самопочуття та умови життя.

ГДК хлору повітря становить 0,03 мг/м 3 .

У приміщенні їдальні площею 32 м 2 і висотою стелі 3 м при вологому прибиранні з використанням дезінфікуючих засобів, що містять хлор, в повітря виділилося 2,4 мг хлору. Визначте та підтвердіть розрахунками, чи перевищує концентрація хлору в повітрі даного приміщення значення ГДК. Запропонуйте спосіб, що дозволяє знизити концентрацію хлору у приміщенні.

62 Лекція № 4 перетворень стають складнішими. крім безпосередньо ланцюжка, даються додаткові відомості про властивості зашифрованих речовин. Для дешифрування речовин часто потрібно проводити розрахунки. наприкінці тексту завдання зазвичай пропонується відповісти на кілька питань, пов'язаних із властивостями речовин із «ланцюжка». Завдання 1 (федеральний окружний етап 2008, 9-й клас). «А, Б та В – прості речовини. А швидко реагує з Б при нагріванні до 250 °C, утворюючи темно-червоні кристали сполуки Г. Реакція Б з після попередньої ініціації протікає дуже бурхливо, приводячи до утворення безбарвної речовини Д, газоподібного за нормальних умов. Г, у свою чергу, здатне реагувати з при температурі 300-350 °С, при цьому червоні кристали перетворюються на білий порошок Е і утворюється з'єднання Д. Речовина А вступає в реакцію з Д тільки при температурі близько 800 °C, при цьому утворюються Е і В. Речовина Г легко може бути сублімована при зниженому тиску і температурі нижче 300 °C, але при нагріванні вище 500 °C його пари розкладаються з утворенням речовини Б і знову ж таки сполуки Е. Вміст одного і того ж елемента в з'єднаннях Д і Е становить 97,26 та 55,94 мас.% відповідно. Запитання. 1. Визначте речовини А-Е. 2. Напишіть рівняння всіх згаданих реакцій відповідно до наведеної схеми. 3. Як взаємодіятимуть речовини Г і Е з водними розчинами сульфіду та йодиду натрію, з надлишком концентрованого розчину ціаніду калію? Напишіть рівняння реакцій. 4. Напишіть рівняння реакцій, що відбуваються при взаємодії речовин Г, Д та Е з концентрованою азотною кислотою». Методика розв'язання задач, що включають «ланцюжок» перетворень 63 Розв'язання 1. Обратимо увагу на відсотки: з'єднання Д, що складається з двох елементів Б і В, газоподібне і містить всього 2,74% В. Такий малий відсоток свідчить про те, що або атомна маса елемента дуже мала, або у формулі Д великий індекс у елемента Б. Враховуючи, що Д при н. у. є газом, найімовірніше, що В – це водень. Перевіримо нашу гіпотезу. якщо склад Д виразити формулою н хЕу, то 2,74: (97,26/МЕ) = х: у. Зауважимо, що сполуки, де не дорівнює 1, не отримати прямою взаємодією елемента з воднем в ході «бурхливої ​​реакції після попередньої ініціації». Перегрупувавши рівняння, отримуємо МЕ = 35,5х, яке має єдине розумне рішення при х = 1. таким чином, В - водень, Б - хлор. про граничну речовину Е, до складу якої входить 55,94% хлору. воно утворюється в ході реакції простої речовини А з хлороводнем, і при цьому виділяється водень, що дозволяє припустити: Е - хлорид елемента, що утворює просту речовину А. Для сполуки ЕClx: (55,94/35,45) : (44,06/ МЕ) = х. звідси МЕ = 27,92 х. При х = 1 і 3 виходять відповідно кремній (28) і криптон (84), але це суперечить їх валентним можливостям та умові завдання, а ось при х = 2 виходить залізо (56), яке у реакції з хлороводнем дійсно утворює FeCl2. під час прямої реакції заліза з хлором утворюється інший хлорид – FeCl3. Отже, зашифровані речовини: А – Fe; Б - Cl2; В – H2; Г – FeCl3; Д - HCl; Е – FeCl2. 2. Рівняння реакцій у ланцюжку: 1) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3; а Б г 2) H2 + Cl2 = 2HCl; в Б Д 64 Лекція № 4 3) 2FeCl3 + H2 = 2FeCl2 + 2HCl; г з Д 4) 2FeCl3 = 2FeCl2 + Cl2; г е Б 5) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2. а Дев 3. 2FeCl3 + 3Na2S = 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl; FeCl2 + Na2S = FeS↓ + 2NaCl; 2FeCl3 + 2NaI = 2FeCl2 + I2↓ + 2NaCl (можливі реакції: 2FeCl3 + 6NaI = 2FeI2 + I2↓ + 6NaCl або 6FeCl3 + 18NaI = 2Fe3I8 + I2↓ + 18NaCl); FeCl2 + NaI ≠; FeCl3 + 6KCN = K3 + 3KCl; FeCl2 + 6KCN = K4 + 2KCl. 4. FeCl3 + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NOCl + Cl2 + 2H2O; 3HCl + HNO3 = NOCl + Cl2 + 2H2O; 2FeCl2 + 8HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 2NOCl + Cl2 + 4H2O. Завдання 2 (федеральний окружний етап 2007, 10-й клас). «Під А–Е (крім В) зашифровані речовини, що містять перехідні метали. Кількісний склад речовин А і С: А: (Cu) = 49,3%, (O) = 33,1%, (S) = 16,6%. C: ω(Co)=50,9%, ω(O)=34,5%, ω(S)=13,8%. Методика розв'язання задач, що включають «ланцюжок» перетворень 65 1. Визначте речовини A–E та напишіть рівняння реакцій. 2. У якому випадку в наведеній схемі речовина В виходить аморфною і в якій кристалічній? Запропонуйте за одним альтернативним методом синтезу кристалічної та аморфної речовини В. 3. Яку тривіальну назву має речовина D?» розв'язування 1. склавши всі наведені масові частки (як речовини А, так речовини З), ми отримаємо 100%. Значить, у цих речовинах міститься як мінімум ще один елемент! речовина А: 49, 3 33,1 16, 6 1 4Cu:O:S:X: : : 3: 8: 2: .63, 5 16 32 (X) (X)==MM Враховуючи малу масову частку невідомого елемента Можна припустити, що це водень. тоді брутто - формула сполуки А: Cu3S2O8H4, або Cu2SO3жCuSO3ж2H2O. речовина С: 50, 9 34, 5 13, 8 0, 8 2Co:O:S:X: : : 2: 5:1: .59 16 32 (X)(X)MM= = аналогічно попередньому випадку можна припустити, що й тут невідомий елемент водень. тоді формула речовини буде Co2(OH)2SO3. в щество У – це Al(OH)3. При взаємодії сульфату алюмінію із сульфітом натрію утворюється аморфний гідроксид алюмінію. в 66 Лекція № 4 в другому випадку, при взаємодії хлориду триетиламонію з Na утворюється кристалічний гідроксид алюмінію. При взаємодії і при нагріванні утворюється алюмінат кобальту – Co(AlO2)2. у лужному середовищі відновлення перманганат-іону йде або до ступеня окиснення +6, або до +5, відповідно Е - K2MnO4 або K3MnO4. А - Cu2SO3жCuSO3ж2H2O; B - Al(OH)3; C - Co2(OH)2SO3; D - CoAl2O4; E – K2MnO4 чи K3MnO4. Рівняння реакцій у «ланцюжку»: 1) 3CuSO4 + 3Na2SO3 = Cu2SO3жCuSO3ж2H2O + 3Na2SO4 + SO2; 2) 3Na2SO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3SO2 (поряд з гідроксидом алюмінію в даній фазі будуть присутні основні сульфати різного складу, але традиційно вважається, що утворюється аморфний гідроксид алюмінію) ; 3) Na + Cl = Al(OH)3 + NaCl + NEt3 + H2O; 4) 2CoSO4 + 2Na2SO3 + H2O = Co2(OH)2SO3 + SO2 + 2Na2SO4; 5) Co2(OH)2SO3 + 4Al(OH)3 t= 2CoAl2O4 + SO2 + 7H2O; 6) 2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O або KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = K3MnO4 + Na2SO4 + H2O. 2. розчини алюмінієвих солей мають кисле середовище: 3+ L H+ + 2+ L 2H+ + +. При додаванні лугу (або водного розчину аміаку), карбонатів або гідрокарбонатів підвищення р н розчину призводить до зміщення рівноваги вправо і полімеризації аква-гідроксокомплексів через мостикові гідроксо-і оксо-групи в багатоядерні комплекси. в результаті утворюється продукт зі складу Al2O3жxH2O (х ≥ 3) (аморфний осад, що не має постійного складу). Методика вирішення завдань, що включають «ланцюжок» перетворень 67 Метод отримання аморфного гідроксиду алюмінію: Al2(SO4)3 + 6KOH = 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4 або Al2(SO4)3 + 6KHCO3 = 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4 + 6CO2. Метод отримання кристалічного гідроксиду алюмінію полягає у повільному пропущенні CO2 через розчин тетрагідроксо-алюмінату натрію: Na + CO2 = NaHCO3 + Al(OH)3↓. у другому випадку виходить продукт певного складу Al(OH)3. 3. а люмінат кобальту має тривіальну назву "тенарова синь". Завдання 3 (заключний етап 2008, 10-й клас). «На наведеній нижче схемі представлені перетворення з'єднань A–К, що містять у своєму складі один і той же елемент Х. Додатково відомо: елемент Х зустрічається в природі у вигляді мінералу A (зміст за масою: Na – 12,06 % , X - 11,34%, H - 5,29%, залишковий - кисень); 68 Лекція № 4 Б – бінарне з'єднання, що містить 15,94 % (за масою) Х; В – безбарвний газ із щільністю повітрям близько 1; з'єднання Д використовується у медицині у вигляді спиртового розчину; d-модифікація З схожа з графітом за фізичними властивостями; речовина І знаходить широке застосування в органічному синтезі як відновник; молекула К (майже плоска) має вісь симетрії третього порядку (при повному повороті навколо цієї осі симетрії молекула К відтворює своє становище у просторі тричі); у спектрі ЯМР 1Н з'єднання До спостерігаються два сигнали. Запитання. 1. Визначте елемент Х. Відповідь підтвердьте розрахунком. 2. Наведіть формули сполук A–І. Назвіть мінерал А. 3. Зобразіть структурну формулу К та назвіть цю сполуку. 4. Напишіть рівняння всіх реакцій, що представлені на схемі. 5. Напишіть рівняння реакції Х (аморф.) із сумішшю концентрованих азотної та плавикової кислот. 6. Чим пояснюється схожість фізичних властивостей α-модифікації З із графітом?» Рішення 1. Бінарна речовина Б утворюється при взаємодії мінералу А з фторидом кальцію в присутності концентрованої сірчаної кислоти. Можна припустити, що крім елемента х містить фтор. Враховуючи, що валентність фтору в з'єднаннях дорівнює 1, можна записати Б у вигляді хF n. визначимо елемент х: (X)(X) = 0,1595,(X) 19ω=+ r r M M n (X)(X) = 0,1595,(X) відносна атомна маса елемента х, n – валентність х у поєднанні Б. З цього рівняння знаходимо Мr(х) = 3,603n. Перебираємо значення n від 1 до 8. єдиний розумний варіант отримуємо за n = 3: Мr(х) = 10,81, тобто. елемент х – бор (а речовина Б – трифторид бору BF3). Методика вирішення завдань, що включають «ланцюжок» перетворень 69 2. знайдемо склад речовини А. 12, 06 11, 34 5, 29 71, 31Na: B: H: O: : 2: 4: 20:17,23, 00 10 , 81 1, 01 16, 00 = = 12, 06 11, 34 5, 29 71, 31Na: B: H: O: : : 2: 4: 20:17,23, 00 10, 81 1, 01 16, 00== тобто. Na2B4H20O17, або Na2B4O7ж10H2O, - мінерал «бура» (речовина А). При установленні трифториду бору гідридом натрію утворюється безбарвний газ В, найімовірніше, що представляє водневе з'єднання бору. Оскільки щільність по повітрю близько 1, молекулярна маса близька до 29, отже, речовина – диборан B 2H6 (Mr = 28). Подальша взаємодія диборану з надлишком NaH в ефірі призводить до утворення комплексного гідриду, що широко використовується в органічному синтезі як відновник, – тетра гідридоборату натрію Na (речовина І). При спалюванні диборану утворюється оксид бору, Г – в2о3, відновлення якого металевим алюмінієм призводить до утворення аморфного бору. оксид бору реагує з водою, у результаті утворюється ортоборна кислота н 3во3 (речовина Д, як спиртового розчину застосовується у медицині під назвою «борний спирт»). Борна кислота вступає в реакцію з концентрованою плавиковою кислотою, даючи комплексну кислоту, яка після обробки розчином гідроксиду натрію перетворюється на тетрафтороборат натрію Na (сполука Е). Розглянемо взаємодію трифториду бору з газоподібним аміаком. BF3 – типова кислота льюїсу (акцептор електронної пари); у молекулі аміаку є неподілена пара електронів, тобто. NH3 може виступати як основа льюїса. При реакції трифториду бору з аміаком утворюється аддукт складу BF3жNH3 (з'єднання Ж) (ковалентний зв'язок між атомами бору та азоту утворюється за донорно-акцепторним механізмом). нагрівання цього аддукту вище 125 ° с призводить до утворення нітриду бору BN (з'єднання З). 3. При реакції діборану з газоподібним аміаком при нагріванні утворюється продукт К, що містить водень, бору, 70 Лекція № 4 ймовірно, азот. Молекула К має плоску будову, її висока симетрія вказує на спроможний кутерідний аналог цього з'єднання – бензол. однак, щоб у молекулі К було два типи атомів водню і була ос симметрії третього порядку, необхідно в «бензольному» кільці замість атомів в ку ро д а по ч о лє ред н о р а змістить атоми азоту і бору (рис.). з'єднання К н а з ив е ться «нео р г а н і че с к і м б ен золом» (боразол). 4. Рівняння описаних у задачі реакцій: 1) Na2B4O7ж10н2о + 6CaF2 + 8H2SO4 (конц.) = 4BF3 + 2NaHSO4 + + 6CaSO4 + 17H2O; 2) 2BF3 + 6NaH = B2H6 + 6NaF; 3) B2H6 + 3O2 = B2O3 + 3H2O; 4) B2O3 + 2Al = Al2O3 + 2B; 5) B2H6 + 2NaH ===ефір 2Na↓; 6) B2O3 + 3H2O = 2H3BO3; 7) H3BO3 + 4HF (конц.) = н + 3H2O, н + NaOH = Na + H2O; 8) BF3 + NH3 = BF3жNH3; 9) 4BF3жNH3 125 °C=== BN + 3NH4BF4; 10) 3B2H6 + 6NH3 180 °C=== 2B3N3H6 + 12H2. Рис. 5. B (аморф.) + 3HNO3 (конц.) + 4HF (конц.) = н + 3NO2 + 3H2O. 6. Зауважимо, що частка BN ізоелектронна частинці C2, сума ковалентних радіусів атомів бору та азоту приблизно дорівнює сумі двох ковалентних радіусів атома вуглецю. крім того, бір з азотом мають можливість утворювати чотири ковалентні зв'язки (три за обмінним механізмом і один – за донорно-акцепторним). відповідно, BN теж утворює дві структурні модифікації – графітоподібну (α-модифікація) та алмазоподібну (β-модифікація). Саме тому α-BN за фізичними властивостями дуже нагадує графіт (тугоплавкість, мастильні властивості). л і т е р а т у р а Завдання всеросійських олімпіад з хімії. За ред. акад. ран, проф. в.в.л уніна. М.: Іспит, 2004, 480 с.; хімія: формули успіху на вступних іспитах. Навчальний посібник. За ред. н.е.до узьменка, в.І. тереніна. М.: Изд-во М гУ, наука, 2006, 377 с.; хімія ‑2006: вступні іспити у МДУ. За ред. проф. н.е.к узьменко та проф. в.І. тереніна. М.: Изд-во М гУ, 2006, 84 с.; вступні екзамени та олімпіади з хімії в Московському університеті: 2007. За ред. проф. н.е.к узьменко та проф. в.І. тереніна. М.: Изд-во М гУ, 2008, 106 с.; Завдання всеросійської олімпіади з хімії федерального окружного та заключного етапів 2003–2008 років. Інтернет. http://chem.rusolymp.ru; www.chem.msu.ru.

А - K 3 (або K)

Б - Cr(OH) 3 (або Cr 2 O 3 · x H 2 O)

В – Cr 2 (SO 4) 3

Г – K 2 CrO 4

Рівняння реакцій:

2K 3 + 3H 2 SO 4 = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3K 2 SO 4 + 6H 2 O

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

2K 3 + 3KClO = 2K 2 CrO 4 + 3KCl + 2KOH + 5H 2 O

2Cr(OH) 3 = Cr 2 O 3 + 3H 2 O

Cr 2 O 3 + 4KOH + 3KNO 3 = 2K 2 CrO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O

Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3

2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Критерії оцінювання:

Формули речовин А-Е – по 0,5 бала (всього 3 бали)

Рівняння реакцій – по 1 балу (всього 7 балів)

(за незрівнянні реакції ставити по 0,5 бала)

Разом 10 балів

Завдання 2. Властивості гомологів

Нижче наведено схеми термічного розкладання трьох органічних речовин A, Гі Е, що є найближчими гомологами:

А →Б + В

Г →Д+В

Е →Ж + H 2 O

Визначте невідомі речовини, якщо відомо, що водні розчини сполук А, Б, Р, Ді Ефарбують лакмус у червоний колір. Наведіть тривіальні та систематичні назви речовин А-Е. Напишіть рівняння реакції з'єднання Жз бензолом у присутності хлориду алюмінію.

Рішення

А - щавлева (етандіова) кислота HOOC-COOH

Б - мурашина (метанова) кислота HCOOH

В – вуглекислий газ (оксид вуглецю (IV)) CO 2

Г - малонова (пропандіова) кислота HOOC-CH 2 -COOH

Д – оцтова (етанова) кислота CH 3 COOH

Е - янтарна (бутандіова) кислота HOOC-CH 2 -CH 2 -COOH

Ж – бурштиновий ангідрид

Рівняння реакції:

Критерії оцінювання:

Формули речовин А-Ж– по 0,5 бала (всього 3,5 бала)

Тривіальні назви речовин А-Е–

Систематичні назви речовин А-Е– по 0,25 бала (всього 1,5 бала)

Рівняння реакції речовини Жз бензолом – 3,5 бали

Разом 10 балів

Завдання 3. Синтез ванадату

У муфельній печі при температурі 820° З тиском 101,3 кПа прожарили 8,260 г стехіометричної суміші оксиду ванадію(V) і карбонату натрію. Утворилася сіль і виділився газ об'ємом 3,14 л (за умов експерименту).

1. Розрахуйте склад суміші у масових частках.
2. Визначте формулу одержаної солі. Напишіть рівняння реакції.
3. Отримана сіль належить гомологічному ряду солей, у якому гомологічна різниця – NaVO 3 . Встановіть формулу родоначальника цього ряду.
4. Наведіть приклади формул двох солей цього ряду гомологічного.

Рішення

1) Кількість речовини і масу карбонату натрію можна знайти через обсяг вуглекислого газу, що виділився:

ν(Na 2 CO 3) = ν(CO 2) = PV / RT= 101,3 × 3,14/(8,314 × 1093) = 0,035 моль.

m(Na 2 CO 3) = M= 0,035 × 106 = 3,71 р.

Склад суміші:

ω(Na 2 CO 3) = 3,71/8,26 = 0,449 = 44,9 %; ω(V 2 O 5) = 0,551 = 55,1%

2) Формулу ванадату визначимо з молярного співвідношення реагентів:

ν(V 2 O 5) = m / M= (8,260 - 3,71) / 182 = 0,025 моль.

ν(Na 2 CO 3) : ν(V 2 O 5)= 0,035: 0,025 = 3,5: 2,5 = 7: 5.

Рівняння реакції:

7Na 2 CO 3 + 5V 2 O 5 = 7CO 2 + 2Na 7 V 5 O 16

Формула ванадату - Na 7 V 5 O 16 .

(Приймається будь-яка формула виду (Na 7 V 5 O 16) n)

3) У першому члені гомологічного ряду має бути один атом ванадію. Щоб знайти відповідну формулу, треба від формули Na 7 V 5 O 16 відняти 4 гомологічні різниці:

Na 7 V 5 O 16 - 4NaVO 3 = Na 3 VO 4 .

4) Найближчі гомологи першого члена ряду – Na 4 V 2 O 7 та Na 5 V 3 O 10 .

Критерії оцінювання:

Кількість речовини CO 2 – 1 бал

Маса карбонату натрію – 1 бал

Склад суміші – 1 бал

Формула солі – 3 бали

Рівняння реакції - 1 бал

Формула першого члена ряду – 2 бали

Формули двох гомологів 1 бал (по 0,5 бала за кожну формулу)

Разом 10 балів

Завдання 4. Гідратація вуглеводнів

При гідратації двох нециклічних вуглеводнів з нерозгалуженим вуглецевим ланцюгом, що містять однакове число атомів вуглецю, утворюються граничний одноатомний вторинний спирт і кетон в молярному співвідношенні 1 2. При згорянні вихідної суміші вуглеводнів масою 15,45 г. Відомо, що при пропущенні вихідної суміші вуглеводнів через аміачний розчин оксиду срібла осад не утворюється.

1. Визначте молекулярні формули вуглеводнів. Наведіть необхідні розрахунки та міркування.
2. Встановіть можливу будову вуглеводнів.
3. Наведіть рівняння реакцій гідратації вуглеводнів, що шукаються, із зазначенням умов їх проведення.

Рішення

1. Якщо при гідратації вуглеводню утворюється насичений одноатомний спирт, то вихідною сполукою в цій реакції є алкен C nН 2 n. Кетон утворюється при гідратації алкіну C nН 2 n –2 .

0,5 бали

0,5 бали

Рівняння реакцій горіння алкену та алкіну:

C nН 2 n + 1,5n O 2 → n CO 2 + n H 2 O 0,5 бали

C nН 2 n –2 + (1,5n–0,5)O 2 → n CO 2 + ( n-1) H 2 O 0,5 бали

Відповідно до умови молярне співвідношення спирту і кетону дорівнює 1 ꞉ 2, отже, у такому співвідношенні взяті алкен і алкін. Нехай кількість речовини алкену дорівнює xмоль, тоді кількість речовини алкіну дорівнює 2 xміль. Використовуючи ці позначення, можна виразити кількість речовини продуктів реакції горіння:

ν(CO 2) III = nx+ 2nx= 3nxміль,

ν(H 2 O) = nx+ 2x(n–1) = (3n–2)xміль.

Молярні маси: М(C nН 2 n) = 14nг/моль, М(C nН 2 n –2) = (14n-2) г/моль.

Запишемо вирази для маси вихідної суміші та маси продуктів згоряння:

14n·x+ (14n–2) · 2x= 15,45

44· 3nx+ 18×(3 n–2)x= 67,05

Розв'язання цієї системи рівнянь:

x= 0,075, n= 5.

Отже, вихідні вуглеводні мають молекулярні формули: алкен - C 5 Н 10 алкін - C 5 Н 8 . 4 бали

2) Гідратація двох алкенів складу C 5 Н 10 з нерозгалуженим вуглецевим ланцюгом призводить до утворення вторинних спиртів. Цими алкенами є пентен-1 та пентен-2. 1 бал

Існує тільки один алкін складу C 5 Н 8 який не має термінального розташування потрійного зв'язку і не реагує з цієї причини з аміачним розчином оксиду срібла, це пентин-2. 1 бал

3) Рівняння реакцій гідратації пентена-1 та пентена-2:

CH 2 =CHCH 2 CH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH(OH)CH 2 CH 2 CH 3

CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH 2 CH(OH)CH 2 CH 3

CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH(OH)CH 2 CH 2 CH 3

Реакції приєднання води до алкенів відбуваються у присутності кислотних каталізаторів, наприклад, сірчаної або фосфорної кислот. 1 бал

Рівняння реакції гідратації алкіну:

CH 3 C≡CCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 CH 2 C(О)CH 2 CH 3

CH 3 C≡CCH 2 CH 3 + H 2 O → CH 3 C(O)CH 2 CH 2 CH 3

Приєднання води до алкінів відбувається у присутності солей ртуті (II) та сильних кислот. 1 бал

Разом 10 балів

Завдання 5. Ідентифікація кисневмісної сполуки

У молекулі органічної речовини є бензольне кільце, карбонільна та гідроксильна групи. Всі інші зв'язку вуглець-вуглець одинарні, інших циклів та функціональних груп немає. У 0,25 моль цієї речовини міститься 1,204 10 24 атомів водню.

1. Визначте молекулярну формулу органічної речовини. Наведіть відповідні розрахунки.
2. Встановіть будову та дайте назву органічної сполуки, якщо відомо, що вона не дає осаду з бромною водою, вступає в реакцію срібного дзеркала, а при окисленні перманганатом калію у кислому середовищі утворює терефталеву (1,4-бензолдикарбонову) кислоту.
3. Наведіть рівняння реакцій взаємодії шуканої сполуки з аміачним розчином оксиду срібла та перманганатом калію в кислому середовищі.

Рішення

1) Загальна формула сполук, що мають бензольне кільце, карбонільну та гідроксильну групи – C n H 2 n-8 O 2 .

Кількість речовини водню в 0,25 моль цієї органічної речовини дорівнює:

ν(Н) = 1,204 · 10 24 / 6,02 · 10 23 = 2 моль.

1 моль цієї сполуки містить 8 моль водню: ν(Н) = 2 / 0,25 = 8 моль.

Використовуючи ці дані можна визначити число атомів вуглецю в з'єднанні і, відповідно, його молекулярну формулу:

2n– 8 = 8; n= 8; молекулярна формула сполуки – C8H8O2.

4 бали

2) З'єднання реагує з аміачним розчином оксиду срібла з виділенням металевого срібла (реакція срібного дзеркала), отже, карбонільна група в ньому – альдегідна. З водним розчином брому дане з'єднання не дає осаду, отже, гідроксильна група – не фенольна, тобто не пов'язана безпосередньо з бензольним кільцем. В результаті окислення утворюється 1,4-бензолдикарбонова кислота, отже, альдегідна та гідроксиметильна групи розташовані в пара-положенні по відношенню один до одного:

4 бали

3) Рівняння реакції з аміачним розчином оксиду срібла:

п-HOCH 2 -C 6 H 4 -CHO + 2OH → п-HOCH 2 -C 6 H 4 -COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O 1 бал

Рівняння реакції окислення перманганатом калію в кислому середовищі:

5п-HOCH 2 -C 6 H 4 -CHO + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5 п-HOOC–C 6 H 4 –COOH + 3К 2 SO 4 + 6MnSO 4 + 14H 2 O 1 бал

Разом 10 балів

Завдання 6. Отримання та властивості невідомої рідини

Речовина Х– безбарвна прозора рідина з характерним різким запахом, що змішується з водою в будь-яких відносинах. У водному розчині ХЛакмус приймає червоне забарвлення. У другій половині XVII століття ця речовина була виділена з рудих лісових мурах. З речовиною Хпровели кілька дослідів.

Досвід 1.

У пробірку налили трохи речовини Хі додали концентровану сірчану кислоту. Пробірку закрили пробкою із газовідвідною трубкою (див. малюнок). При невеликому нагріванні спостерігали виділення газу Yбез кольору та запаху. Газ Yпідпалили, спостерігали полум'я гарного блакитного кольору. При горінні Yутворюється газ Z.

Досвід 2. У пробірку з розчином дихромату калію, підкисленим сірчаною кислотою, налили невелику кількість речовини Xта нагріли. Забарвлення розчину змінилося, з реакційної суміші виділявся газ Z.

Досвід 4. Виміряли відносну щільність парів речовини Хпо повітрю. Отримане значення виявилося помітно більшим відношення молярної маси Xдо середньої молярної маси повітря.

1. Про які речовини X, Yі Zйдеться в умови завдання? Напишіть рівняння реакцій перетворення Хв Yі Yв Z.
2. Яких правил безпеки і чому слід дотримуватися під час проведення досвіду 1?
3. Як і чому змінюється фарбування розчину в досліді 2? Відповідь проілюструйте рівнянням хімічної реакції.
4. Напишіть рівняння реакції каталітичного розкладання Xу разі іридію (досвід 3).
5. Поясніть результати досвіду 4.

Рішення

1) X- мурашина кислота, Y- чадний газ, Z- вуглекислий газ.

3 бали

(по 1 балу за кожну правильну речовину)

1 бал

(по 0,5 бала за кожне правильне рівняння)

2) Чадний газ- отруйна речовина. При роботі з ним слід бути обережними, працювати під тягою, не допускаючи попадання газу в робочу зону. Також слід бути обережними при роботі з концентрованими сірчаною і мурашиною кислотами. Це їдкі речовини, які можуть спричинити сильні опіки. Не можна допускати попадання цих речовин на шкіру, особливо слід берегти очі.

1 бал

3) Дихромат-іони Cr 2 O 7 2 — , що мають яскраве помаранчеве забарвлення, відновлюються мурашиною кислотою до катіонів хрому C r 3+ , забарвлення яких зелене:

3HCOOH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

2 бала

1 бал

5) Між молекулами мурашиної кислоти утворюються водневі зв'язки, завдяки яким навіть у газоподібному стані існують досить стійкі димери:

З цієї причини щільність парів мурашиної кислоти виявляється більшою за те значення, яке можна розрахувати з умови, що всі молекули в газовій фазі поодинокі.

2 бали

Разом 10 балів

ДЕВ'ЯТИЙ КЛАС

ДЕВ'ЯТИЙ КЛАС

Завдання 9-1.

Для отримання сполуки I у великому тиглі ємністю 200 мл нагрівають 100 г

бертолетової солі (хлорату калію) до повного розплавлення (Тпл. ​​= 356о С) і витримує-

ють розплав протягом 30 хв до закінчення реакції. Розплавлена ​​маса спучується і твердне. Тигель охолоджують. Отриманий продукт масою 96 г розтирають у тонкий порошок і розчиняють у мінімальному обсязі окропу. Потім розчин охолоджують,

кристалічний осад, що випав, відокремлюють фільтруванням.

Температурна залежність розчинності продуктів реакції (г/100 г води).

1. Визначте якісний склад продуктів розкладання бертолетової солі. Розраху-

2. У таблиці наведено дані щодо розчинності продуктів реакції I і II. Оцініть мінімальний обсяг води, необхідний повного розчинення продуктів реакції.

Визначте, чи може отримана при кристалізації речовина містити домішки

II? (Мінімальною температурою кристалізації прийміть 20о С.)

3. Розрахуйте вихід продукту I (в %) від максимально можливого: а) без урахування втрат при кристалізації; б) з урахуванням цих втрат.

4. Запропонуйте способи якісного визначення присутності домішок у продукті I :

а) продукту II; б) вихідної бертолетової солі. (Рівняння реакцій, спостерігаються ознаки).

5. Який тип хімічної реакції використано для синтезу продукту I (зверніть увагу

ня, як змінюється ступінь окислення елемента в даній реакції)? Наведіть два при-

міра хімічних реакцій цього типу для сполукелементів, що у 15 і 16 групах періодичної таблиці.

Завдання 9-2.

Чудовий російський вчений Товій Єгорович Ловиц (1757 – 1804) прославився своїми роботами у багатьох галузях хімії, зокрема у хімічній технології та ана-

Завдання першого теоретичного туру

ДЕВ'ЯТИЙ КЛАС літичної хімії. Так, у своїх статтях «Про новий род сибірської хромієвої руди» та

«Нотатки про властивості титану» він писав:

«Досліджувана дуже тонко потовчена руда розтирається разом з подвійним про-

тив її вагою кількістю селітри. Суміш ця розкислюється в плавильному горщику від10 до

15 хвилин, потім гарячу масу розводять вісьмома частинами води і проціджують. Якщо проціджена рідина має золотистий колір, якщо з розчином свинцевого цукру дає жовте, а з розчином срібла – кармінове осадження, то все це означає, що в руді знаходиться

діється хромій...

Щоб переконатися, чи дійсно ця осадка складається з хромокислого свинцю, слід дати осаду добре скипіти з соляною кислотою, і якщо при цьому соля-

ная кислота набуде смарагдовий колір, то це точно означає наявність хромію.

Якщо водянистий розчин замість жовто-золотистого кольору матиме інший колір, то не можна зробити висновок, що хромія в руді не міститься, бо такий колір може про-

вийти від іншого присутнього металу, який приховує золотистий колір хромо-

кислої лужної солі... Від кремнієвих руд, що марганець у собі містять, отримав я темно-зелені розчини. Розчини ці... через кілька днів, коли марганець у вигляді темного порошку осел на дно, зовсім змінили зелений свій колір на золоті.

сто-жовтий, хромієвим солям властивий».

1. Про які ще наукові роботи Т.Є. Ви знаєте ловиця? Стисло опишіть їх.

2. Що таке «свинцевий цукор» та «розчин срібла»?

3. Наведіть рівняння шести хімічних реакцій, описаних Т.Є. Лівцем.

«Я одержав минулого літа зразок руди, знайденої на Уральських горах. На вигляд, це може бути титанова руда, що і підтвердилося проведеними мною випробуваннями. Я отримав з 100 частин руди 53 частини титанового вапна і 47 частин же-

лізного вапна.

Відділення заліза від титану може бути зроблено шляхом кип'ятіння потовчений.

ної в порошок руди з димною соляною кислотою. Все залізо при цьому повністю роз-

твориться, і залишається один титан у вигляді досконалої металевої вапна. Щоб зробити-

лать цей порошок розчинним, необхідно прожарити його з лужною сіллю.

З зелено-жовтого солянокислого розчину після належного випарювання напів-

чаются красиві зелені кристали солекислого заліза. Як відомо, повне вапно заліза з соляною кислотою дає шафраново-жовтий розчин, що не кристалізується.

Розчин титанію в соляній кислоті при додаванні цинкових стружок здається...».

Завдання першого теоретичного туру

ДЕВ'ЯТИЙ КЛАС

4. Що таке титанове вапно, залізне вапно, повне вапно заліза, лужна сіль,

солекисле залізо?

5. Якою є хімічна формула сибірської титанової руди?

6. Наведіть рівняння чотирьох реакцій, описаних Т.Є. Лівцем.

7. Який колір забарвлений розчин титанію в соляній кислоті при додаванні цинкових стружок?

Завдання 9-3.

"Жавельна вода".

“Про цей сильний миючий і відбілюючий засіб я чула від доріжок.

люційних стареньких. Знайти його у готовому вигляді не вдасться. Не питайте жолеву воду в аптеці – вас засміють. Хоча назва її нагадує одеколон, у парфумерних ма-

газинах (не кажучи вже про господарські) про неї теж нічого не чули.

Рецепт жалевої води я знайшла у старовинній англійській книзі. Ось він: фунт (приблизно 450 г) соди, пінта (приблизно 570 мл) окропу, півфунта хлорного вапна, 2 пінти води.

Соду потрібно насипати у велику неметалеву (скляну або керамі-

посудину і додати киплячу воду, подбавши, щоб посуд не лопнув.

Окремо розмішайте хлорне вапно в холодній воді і дайте півгодини відстоятися.

Злийте чисту рідину з осаду, з'єднайте її з розчином соди, перелийте в пляшку і тримайте у темному місці”.

Н. Конопльова "Хімія і життя", 1991 № 6, стор 67.

Завдання першого теоретичного туру

ДЕВ'ЯТИЙ КЛАС

1. Використання якої соди (кристалічної, кальцинованої, каустичної,

питний і т.д.) пропонується в рецепті? (Висновок підтвердіть розрахунками з використанням

даних графіка по розчинності.).

2. Що може перебувати в осаді після розчинення вапна?

3. Розрахуйте склад утворюється «жалевої води» (мас.%), вважаючи, що все результат-

ні компоненти повністю розчинилися.

4. Розрахуйте максимальний об'єм 1 М розчину натрію тіосульфату, необхідний для повного знебарвлення йоду, що утворюється при додаванні 10 мл отриманої “жа-

велевої води” до надлишку підкисленого розчину йодиду калію. (Для зручності лічи-

тайте, що щільність “жалевої води” становить 1,00 г/мл, вихідне хлорне вапно розчинилося повністю. Реакції запишіть у короткій іонній формі.)

5. Який розчин історично називають «жалевою водою»? Як її одержують?

6. Чим відрізняється розчин, отриманий за методикою, наведеною в умові, від настою.

щої “жалівової води”? Яка назва носить традиційно цей продукт?

Завдання 9-4.

При додаванні до 50 мл 1 М розчину гідроксиду натрію 0,5 М розчину соляної кислоти температура розчину, що утворюється, помітно підвищується. Чисельні дані

Завдання першого теоретичного туру

ДЕВ'ЯТИЙ КЛАС

додається обсягу соляної кислоти і підвищення температури утворюється розчин-

ра представлені у таблиці.

1. Перебігом якої хімічної реакції обумовлено підвищення температури обра-

зується розчину? Запишіть рівняння цієї реакції у молекулярному та іонному вигляді.

2. Наведіть формули, які необхідні для розрахунку теплового ефекту реакції за даними таблиці. Розрахуйте тепловий ефект цієї реакції (кДж/моль).

3. Розрахуйте максимально можливе підвищення температури у цьому експерименті.

При якому співвідношенні реагентів його буде досягнуто?

4. Розрахуйте максимальне підвищення температури, отримане при зливанні 1 М

розчинів гідроксиду калію та азотної кислоти. Побудуйте графік залежності вище-

ня температури від об'єму доданого розчину кислоти при додаванні до 50 мл 1 М

розчину гідроксиду калію 1 М розчину азотної кислоти

Вказівка: можна прийняти питому теплоємність всіх розчинів, що використовуються і утворюються рівною

теплоємності води 4,18 Дж/(Кмл).

Завдання 9-5.

Склад алканів та циклоалканів описується загальними формулами n СH2n+2 та Сn H2n

відповідно.

1. Вуглеводень містить 84,2% вуглецю. Визначте його молекулярну формулу.

2. Напишіть усі можливі структурні формули вуглеводнюА якщо відомо, що він утворює чотири монобромпохідних.

3. При бромуванні в деяких умовах одного із ізомерівА (А 1 ) утворюються мо-

ноброміди B, C, D і E з відносним виходом 2,6%, 3,9%, 6,9% та 86,6%. Вважаючи,

що константа швидкості бромування всіх первинних атомів вуглецю у вуглеводні-

де А 1 дорівнюєk , всіх вторинних атомів вуглецюl , а всіх третиннихm розрахуйте зі-

Завдання першого теоретичного туру

ДЕВ'ЯТИЙ КЛАС

відношення констант швидкостей k: l: m. Напишіть структурні формули сполук А1,

B, C, D і E.

4. Вкажіть, де використовується з'єднання А1?

Завдання першого теоретичного туру

ДЕСЯТИЙ КЛАС

ДЕСЯТИЙ КЛАС

Завдання 10-1.

На наведеній нижче схемі представлені перетворення сполук A–К , що містять

спраглих у своєму складі той самий елемент Х .

Додатково відомо:

· Елемент Х зустрічається в природі у вигляді мінералу A (зміст по масі: Na - 12,06%, X - 11,34%, H - 5,29%, решта - кисень);

· Б - бінарне з'єднання, що містить 15,94% (за масою) Х;

· В - безбарвний газ з щільністю повітря близько 1;

· З'єднання Д використовується в медицині у вигляді спиртового розчину;

· a-модифікація З схожа з графітом за фізичними властивостями;

· Речовина І знаходить широке застосування в органічному синтезі як восстан-

новителя;

· Молекула К (майже плоска) має вісь симетрії третього порядку (при повному по-

вороті навколо цієї осі симетрії молекулаК відтворює своє положення в про-

подорожі тричі); у спектрі ЯМР 1 Н з'єднання спостерігаються два сигнали.

1. Визначте елементХ. Відповідь підтвердьте розрахунком.

2. Наведіть формули сполук A-І. Назвіть мінерал.

3. Зобразіть структурну формулуК і назвіть це з'єднання.

4. Напишіть рівняння всіх реакцій, що представлені на схемі.

5. Напишіть рівняння реакціїХ (аморф.) із сумішшю концентрованих азотної та плавикової кислот.

6. Чим пояснюється схожість фізичних властивостей a-модифікації З із графітом?

Завдання першого теоретичного туру

ДЕСЯТИЙ КЛАС

Завдання 10-2.

Calomel (С ) – безбарвна кристалічна сполука пл. 7,15 г/см3. Продовж-

ну дію світла викликає потемніння препарату. При поступовому нагріванні виганяється (Твозг. = 383,2о С). Експериментальне значення щільності парівС по водо-

роду при 440 про становить 118,5.С практично нерозчинна у воді (ПР = 1,3× 10–18 при

25о С), етиловому спирті, діетиловому ефірі та розведених кислотах. Розчиняється в горі-

чих конц. HNO3, H2 SO4, а також при кип'ятінні в соляній кислоті, розчині NH4 Cl, даючи при цьому чорний осад. Розчинна в бензолі та піридині.

Sublimat (S) – з'єднання того ж якісного, але іншого кількісного складу

значно гірше у діетиловому ефірі (7 – 8%) та в холодній воді (6,18% при 20 про С). Вод-

ні розчини S не проводять електричний струм. У водних розчинах S під дією све-

та розкладається, утворюючи осад .

Результати хімічної взаємодії водного розчину С та водної суспензії S

з набором реагентів, взятих у різних мольних співвідношеннях, наведені в таблиці

(¯ - осад, р-р – розчин, ч. – чорний, крас. – червоний, жовтий – жовтий, б. – безбарвний).

1. Визначте якісний та кількісний склад C і S.

2. Визначте склад газової фази над C і S.

3. Зобразіть будовуЗ іS.

4. Напишіть рівняння наведених реакцій (відповідно до таблиці).

Завдання 10-3.

Юний хімік Юра Б. розбираючи в 2000 році стару захаращену шафу в лаборато-

рії, виявив бульбашку, на якій був напис «Сплав міді». «Що це може бути?» - промайнула думка в його голові.

Завдання першого теоретичного туру

ДЕСЯТИЙ КЛАС Недовго думаючи, він взяв кілька стружок речовини і розчинив при нагріванні в

концентрованої азотної кислоти. При цьому випав білий осад, який він відфільтрував.

рував. Додавши до фільтрату концентрований водний розчин аміаку, Юрко спостерігав утворення білого диму (реакція 1). Розчин забарвився у яскравий синій колір (реакція 2),

випав бурий осад (реакція 3). Пробірка дуже розігрілася. Через деякий час він відокремив осад фільтруванням, розчинив у соляній кислоті (реакція 4) і додав не-

скільки крапель роданіду амонію (реакція 5). В результаті розчин став інтенсивно червоним.

«З якісним складом все ясно! - Зрадів Юра. – Але треба визначити і кількісний склад».

1,0321 г стружок сплаву Юра розчинив у 10 мл концентрованої азотної кисло-

ти. Отриманий білий осад він відокремив і прожарив при температурі 1200 С протягом 4

годин. Маса осаду після прожарювання склала 0,0923 р. Фільтрат був розведений до

200,00 мл у мірній колбі. До першої аліквотної частини одержаного розчину об'ємом

10,00 мл він додав 2 мл розчину 1 М HCl і 10 мл 20% розчину KI. Отриманий розчин Юра відтитрував 0,0500 М розчином натрію тіосульфату. На титрування потрібно

було 14,71 мл тіосульфату. До іншої аліквотної частини об'ємом 10,00 мл він додав

20 мл розчину пірофосфату натрію, 7 мл концентрованої HCl і 10 мл 20%-ого рас-

твору KI. На титрування пішло 14,13 мл 0,0500 М розчину натрію тіосульфату.

1. Як називається метал, який знайшов молодий хімік? Які мідні сплави вам з-

відомі і який їхній якісний склад?

2. Встановіть якісний склад сплаву, припускаючи, що він містить лише три ме-

тала. Напишіть реакції, що допомогли встановити якісний склад сплаву.

3. Визначте кількісний склад сплаву. Напишіть реакції, які допомогли ус-

тановити кількісний склад сплаву.

4. Яка роль пірофосфату натрію у другому титруванні?

5. Напишіть рівняння реакцій, які відбудуться при додаванні до синього розчину: а) сухого лугу?

б) сірководню?

в) 20% сірчаної кислоти?

г) 20% H2 SO4, NaCl, SO2?

Завдання першого теоретичного туру

ДЕСЯТИЙ КЛАС

Завдання 10-4.

«Реакція… утворення HCl з Н+Cl займає

особливе місце в історії розвитку ланцюгової теорії» Лауреат Нобелівської премії з хімії

академік Н. Н. Семенов

Наводимо реакцію до порядку

Реакція Н2 + Сl2 йде за радикально-ланцюговим механізмом. Її може ініціювати синє або ультрафіолетове світло (розривається зв'язок Сl–Сl, Е дис. = 242 кДж/моль) або нагрівання (розривається той самий зв'язок, оскільки для зв'язку Н–НЕ дис. = 436 кДж/моль). При малій швидкості ініціювання реакція йде спокійно. При цьому, відповідно до прин-

ципом стаціонарності Боденштейна, швидкість зміни концентрації всіх активних частинок (їх концентрація дуже мала в порівнянні з Н2 і Сl2 ) можна прирівняти нулю, тобто сумарна швидкість їх утворення дорівнює сумарної швидкості витрато-

1. Запишіть повний механізм термічної реакції (реакції ініціювання, про-

навантаження та обриву ланцюга) у припущенні, що обрив ланцюгів відбувається в результаті ре-

комбінації атомів хлору

Вказівка ​​: позначте константи швидкості реакцій ініціювання та обриву ланцюга відповідно

але kін. та kобр. , а константи швидкості двох реакцій продовження ланцюга відповідно k1 і k2.

2. Використовуючи принцип стаціонарності, доведіть, що швидкості двох реакцій продовжуються.

ня ланцюга з константами швидкості k 1 іk 2 рівні один одному, а швидкість стадії ініції-

рування дорівнює швидкості стадії обриву ланцюга.

3. Обидві стадії продовження ланцюга – елементарні реакції, константи швидкості яких визначаються рівнянням Арреніуса:

де A 1 = A 2 = 1011 л / (моль с), Е 1 = 25 кДж / моль, Е 2 = 2 кДж / моль. Виходячи з цих значень,

Доведіть, що обрив ланцюгів відбувається майже виключно на атомах хлору.

ехр(x) = еx = 100,434x.

4. Виведіть кінетичне рівняння, тобто залежність швидкості утворення НСl від концентрацій вихідних речовин – H 2 і Сl2.

Навчальний план курсу

І.А.ТЮЛЬКОВ,
О.В.АРХАНГЕЛЬСЬКА,
М.В. ПАВЛОВА

ЛЕКЦІЯ №4
Методика розв'язання задач,
включають «ланцюжок» перетворень

Класифікація завдань із схемами перетворень

У завданнях Всеросійської олімпіади школярів з хімії на будь-якому етапі та для будь-якої вікової паралелі учасників завжди є завдання зі схемами послідовних перетворень одних речовин на інші, які характеризують зв'язок між основними класами органічних та неорганічних речовин. Багатостадійну схему перетворення одних речовин на інші у певній послідовності часто називають «ланцюжком». У «ланцюжку» частина чи всі речовини можуть бути зашифровані.

Для виконання цих завдань необхідно знати основні класи неорганічних та органічних сполук, номенклатуру, лабораторні та промислові способи їх одержання, хімічні властивості, у тому числі продукти термічного розкладання речовин, механізми реакцій.

«Ланцюжки» – це оптимальний спосіб перевірити великий обсяг знань (практично за всіма розділами загальної, неорганічної та органічної хімії) в одному завданні.

Схеми перетворень речовин можна класифікувати в такий спосіб.

1) По об'єктах:

а) неорганічні;

б) органічні;

в) змішані.

2) За типами чи механізмами реакцій (переважно це стосується органічної хімії).

3)За формою «ланцюжка».

а) Дано всі речовини без зазначення умов протікання реакцій.

б) Усі чи деякі речовини зашифровані буквами. Різні літери відповідають різним речовинам, умови перебігу реакцій не вказані.

(У схемах стрілки можуть бути спрямовані в будь-який бік, іноді навіть в обидві сторони. Причому це не знак оборотності! Такі реакції, як правило, містять різні реагенти.)

в) Речовини у схемі повністю або частково зашифровані літерами та зазначені умови протікання реакцій чи реагенти.

г) У схемах замість речовин дано елементи, що входять до складу речовин, у відповідних ступенях окиснення.

д) Схеми, у яких органічні речовини зашифровані як брутто-формул.

Схеми можуть бути лінійними, розгалуженими у вигляді квадрата або іншого багатокутника (тетраедра, куба і т.д.).

Тактика та стратегія вирішення олімпіадних завдань із «ланцюжками»

У цій лекції ми дотримуватимемося класифікації завдань по форміпредставлених у «ланцюжку» послідовних перетворень одних речовин на інші.

Для того, щоб правильно вирішити будь-яке завдання на складання рівнянь реакцій згідно зі схемою, необхідно:

1) проставити цифри під або над стрілками – пронумерувати рівняння реакцій, звернути увагу, в який бікспрямовані стрілки в ланцюжку перетворень;

2) розшифрувати представлені літерами, властивостями або брутто-формулами речовини (відповідь має бути мотивованим, тобто. необхідно не просто записати формули розшифрованих з'єднань, а дати докладні пояснення розшифрування);

3) записати (під відповідними номерами) усі рівняння реакцій;

4) уважно перевірити, чи правильно розставлені коефіцієнти;

5) написати умови протікання реакцій, якщо це потрібно.

Перетворити одну речовину на іншу можна різними шляхами. Наприклад, отримати CuO можна з Су, Cu(OH) 2 CuSO 4 Cu (NO 3) 3 і т.д. Приймається будь-яке правильнеРішення. Для деяких завдань наведено альтернативні рішення.

Проілюструємо практично всі типи «ланцюжків», що даються на регіональному (III) етапі. Рівень цих завдань близький до програми для вступників до хімічних вузів. Тому це будуть приклади не лише з комплектів регіональних етапів Всеросійської олімпіади, а й зі вступних екзаменаційних білетів з хімії до МДУ ім. М.В.Ломоносова. Крім того, використовуються завдання з попередніх цих іспитів олімпіад останніх років (наприклад, з конкурсу «Підкори Воробйові гори» та олімпіади «Ломоносів»). При вирішенні завдань, у яких є зашифровані речовини, даються докладні пояснення розшифрування тієї чи іншої сполуки.

Почнемо з найлегших завдань.

Дано всі речовини без вказівок умов перебігу реакцій

Завдання 1.

Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe(OH) 2 -> Fe(OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3 .

Рішення

Пронумеруємо ланцюжок:

Для проведення першої реакції потрібні одночасно і відновник, і з'єднання, здатне вивести зі сфери реакції сульфат іон. Наприклад, йодид барію.

У третій реакції потрібен окислювач. Найбільш підходящим є пероксид водню, тобто. виходить лише один продукт реакції. Напишемо рівняння реакцій.

1) Fe 2 (SO 4) 3 + 3BaI 2 = 2FeI 2 + I 2 + 3BaSO 4 ;

2) FeI 2 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + 2NaI;

3) 2Fe(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Fe(OH) 3 ;

4) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O;

5) Fe 2 O 3 + 2Al = 2Fe + Al 2 O 3;

6) 2Fe + 6H 2 SO 4 (50%-я) = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.

Завдання 2.Напишіть рівняння реакцій, що відповідають наступній схемі:

Рішення

1) CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl;

2) 5CH 3 COCH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 = 5CH 3 COOH +5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O;

3) 2CH 3 COOH + CaCO 3 = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O + CO 2 ;

4) CH 3 COCH 3 + 8NaMnO 4 + 11NaOH = CH 3 COONa + 8Na 2 MnO 4 + Na 2 CO 3 +7H 2 O;

5) (CH 3 COO) 2 Ca + 2NaOH = 2CH 3 COONa + Ca(OH) 2

(CH 3 COO) 2 Ca + Na 2 3 = 2CH 3 COONa + CaСO 3 ;

6) (СН 3 СOO) 2 Ca(тв.) = СН 3 СОСН 3 + CaCO 3 .

Завдання 3.

Напишіть рівняння реакцій, що відповідають наступній схемі:

Рішення

1) 2СuCl + Cl2 = 2CuCl2;

2) CuCl(тв.) + 3HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3) 2 + HCl + NO 2 + H 2 O;

3) Cu + 4HNO 3 (конц.) = Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

4) Cu + Cl 2 = CuCl 2;

5) 2Cl + 2NaOH + O 2 = 2CuO + H 2 O + 2NaCl + 4NH 3 ;

6) C 3 H 3 Cu (в реакції 6) може бути тільки сіллю пропіну (З 3 Н 4), тому що алкіни з кінцевою
C = CH-групою – це СН-кислоти, з якими реагують комплекси міді та срібла.

Cl + CH = C–CH 3 = CuC = C-CH 3 + NH 3 + NH 4 Cl;

7) 2C 3 H 3 Cu + 3H 2 SO 4 (конц.) = 2C 3 H 4 + 2CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

8) CuSO 4 CuO + SO 3

CuSO 4 CuO + SO 2 + 0,5O 2;

9) CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O;

10) CuCl + 2NH 3 (водн. розчин) = Cl;

11) C 3 H 3 Cu + 3HNO 3 (Конц.) = Cu (NO 3) 2 + C 3 H 4 + NO 2 + H 2 O (у водному розчині);

12) Cu + 2H 2 SO 4 (Конц.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

Усі чи деякі речовини зашифровані буквами.
Умови перебігу реакцій не вказані

Завдання 4.Дана схема перетворень:

Напишіть рівняння реакцій, позначених стрілками. Назвіть невідомі речовини.

Рішення

Визначення невідомих речовин. CuSO 4 можна отримати розчиненням Cu, CuO або Cu 2 O у сірчаній кислоті. Сu 2 O підходить, т.к. ця речовина вже є в ланцюжку. Таким чином, перші дві реакції можуть бути наступні:

1) 2Cu 2 O + O 2 = 4CuO (Х 1 = CuO);

2) СуO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.

1) Сu 2 O = Cu + СuO

або Сu 2 O + H 2 = Cu + H 2 O (Х 1 = Cu);

2) Cu + 2H 2 SO 4 (конц.) = СуSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

Відомо, що свіжоприготовлений гідроксид міді (ІІ) окислює альдегіди. В результаті реакції утворюється оранжевий осад Cu 2 O. Отже, Х 2 – Сu(OH) 2 .

3) CuSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2;

4) 2Cu(OH) 2 + R-CHO = R-COOH + Cu 2 O + 2H 2 O

RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O.

Відповідь. X 1 – це або мідь, або оксид міді(ІІ); X 2 - це гідроксид міді(II) свіжоприготовлений.

Завдання 5(Хімічний факультет МДУ, 1998 р.). Напишіть рівняння хімічних реакцій, що відповідають наступній послідовності перетворень:

Рішення

Відправною (ключовою) ланкою в даній схемі є речовина Е - альдегід. Розглянемо реакції 4, 5 та 1. Відомо, що якісною реакцією на альдегід є його взаємодія зі свіжоприготовленим Cu(OH) 2 . Через війну виходить відповідна альдегіду карбонова кислота і Cu 2 O. Ймовірно, що речовина F – Cu 2 O, т.к. з речовини F слід отримати речовину В. Оскільки речовина виходить і при термічному розкладанні Cu(OH) 2 , ясно, що - CuO. Звідси випливає, що речовина – Н 2 О. D – спирт, який відновлюється за допомогою CuO в альдегід. І, нарешті, реакція 2: спирт (D) виходить гідратацією алкену (у схемі спирт виходить із води!), отже, він повинен містити в ланцюзі не менше двох атомів вуглецю.

A - Cu (OH) 2; B - CuO;

C - H 2 Про; D - RCH 2 CH 2 OH;

E - RCH 2 CHO; F - Cu2O.

Рівняння реакцій:

1) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O;

2) H 2 O + R-CH = CH 2 = R-CH 2 -CH 2 OH;

3) R-CH 2 -CH 2 OH + CuO = R-CH 2 -CH = О + Cu + H 2 O;

4) R–CH 2 –CH=O + 2Cu(OH) 2 = R–CH 2 –COОH + Cu 2 Про + 2H 2 O

RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O;

5) 2Cu 2 O + O 2 4CuO

Cu 2 O = Cu + CuO.

Завдання 6 (Для самостійного рішення).

Напишіть рівняння реакцій, що відповідають наступній схемі послідовних перетворень:

Назвіть речовини X 1 та X 2 .

Речовини у схемі повністю або частково зашифровані буквами
та зазначені умови протікання або реагенти

Завдання 7.Напишіть рівняння хімічних реакцій, що відповідають послідовності перетворень:

Визначте невідомі речовини.

Рішення

При взаємодії заліза із соляною кислотою виходить хлорид заліза(II). (Це пояснюється тим, що водень у момент виділення не дає окислитися залізу до ступеня окислення +3.) У 2-й реакції окислюється до , а сірчана кислота може відновлюватися до сірки або SO 2 . Розчин солей заліза(III), що вийшов, має кисле середовище, т.к. це солі, утворені слабкою основою та сильними кислотами. При додаванні соди – солі сильної основи та слабкої кислоти – відбувається спільний гідроліз, який протікає остаточно, тобто. утворюється осад (Fe(OH) 3) та газ (CO 2). Гідроліз кожної солі посилює гідроліз іншої.

Х 1 - FeCl 2; Х 2 - Fe 2 (SO 4) 3 і FeCl 3 (суміш);

Х 3 - Fe(OH) 3 (або CO 2 або NaCl і Na 2 SO 4).

Рівняння реакцій:

1) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2;

2) 6FeCl 2 + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 4FeCl 3 + S + 4H 2 O

6FeCl 2 + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 4FeCl 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

3) 4FeCl 3 + Fe 2 (SO 4) 3 + 9Na 2 CO 3 + 9H 2 O = 6Fe(OH) 3 + 9CO 2 + 12NaCl + 3Na 2 SO 4 .

Завдання 8.Напишіть рівняння хімічних реакцій, що відповідають наступному ланцюжку перетворень:

Рішення

Пронумеруємо рівняння реакцій у «ланцюжку»:

Реакція 1 є тримеризацією ацетилену (типовий спосіб одержання бензолу). Далі (реакція 2) йде алкілування бензолу за Фріделем-Крафтсом у присутності кислоти Льюїса AlBr 3 . Бромування на світлі (реакція 3) протікає в бічному ланцюзі. Спиртовий розчин лугу реакції 4 є реактивом для отримання алкіну з дигалогенпохідного алкану. Далі йде реакція обміну (реакція 5): водень при потрійному зв'язку в алкіні та іон срібла в розчині аміачному оксиду срібла. І, нарешті (реакція 6) - фенілацетиленід срібла, що утворюється, вступає в обмінну реакцію з метилйодидом, в результаті якої подовжується вуглецевий ланцюг.

Рівняння реакцій:

1) 3C 2 H 2 = C 6 H 6;

2) C 6 H 6 + C 2 H 5 Br = C 6 H 5 -C 2 H 5 + HBr;

3) C 6 H 5 -C 2 H 5 + 2Br 2 = C 6 H 5 -CBr 2 -CH 3 + 2HBr;

4) C 6 H 5 -CBr 2 -CH 3 + 2KOH = C 6 H 5 -C = СН + 2KBr + H2O;

5) C 6 H 5 -ССН + OH = AgC = C-C 6 H 5 + 2NH 3 + H 2 O;

6) AgC = C–C 6 H 5 + CH 3 I = AgI + CH 3 –C = C-C 6 H 5 .

Отже, зашифровані речовини:

У схемах замість речовин дано елементи,
входять до складу речовин у відповідних ступенях окиснення

Завдання 9.Напишіть рівняння реакцій, що ілюструють схему перетворень:

Рішення

Пронумеруємо рівняння реакцій у ланцюжку:

В реакції 1 йде окислення сполуки Fe(II) до сполуки Fe(III) (це можуть бути солі, гідроксиди, оксиди тощо). Як окислювач можна взяти дихромати або хромати, перманганати, галогени і т.д.

У реакції 4 залізо зі ступеня окиснення +3 відновлюється до простої речовини. Зазвичай металеве залізо одержують відновленням його оксидів (наприклад, хромом або алюмінієм за високих температур – металотермія).

Оксид заліза(III) можна отримати в результаті термічного розкладання його солей або гідроксиду (реакція 3). Реакція 2 швидше за все обмінна. Реакція 5 – взаємодія металевого заліза з кислотою-неокислювачем (HCl, HBr, CH 3 COOH тощо).

Розглянемо три з усіх можливих варіантів розв'язання цього завдання.

Перший варіант:

1) 2Fe 2+ + Cl 2 = 2Fe 3+ + 2Cl – ;

2) Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3 ;

3) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (прожарювання);

5) Fe + 2H + = Fe 2 + H 2 .

Другий варіант:

1) 2Fe(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Fe(OH) 3 ;

2) Fe(OH) 3 + 3HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O;

3) 4Fe(NO 3) 3 = 2Fe 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2 (прожарювання);

4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;

5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 .

Третій варіант:

1) 4FeO + O2 = 2Fe2O3;

2) Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O;

3) 2Fe 2 (SO 4) 3 = 2Fe 2 O 3 + 6SO 2 + 3O 2 (прожарювання);

4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;

5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 .

Схеми, у яких органічні речовини
зашифровані як брутто-формул

Завдання 10.Напишіть рівняння реакцій, що відповідають наступній схемі перетворень:

В рівняннях вкажіть структурні формули речовин та умови реакцій.

Рішення

Ключовою ланкою в ланцюжку є речовина з формулою С3Н4О2. По реакції 1 речовина відновлюється (у брутто-формулі з'являються додаткові чотири атоми водню), а по реакції 3 – окислюється (у формулі з'являються додаткові два атоми кисню). Найімовірніше, що З 3 Н 4 Про 2 – пропандіаль (CHO–CH 2 –CHO), тоді З 3 Н 4 Про 4 – пропандіолова кислота (COOH–CH 2 –COOH), а З 3 Н 8 Про 2 – пропандіол- 1,3 (CH 2 OH-CH 2 -CH 2 OH). Розмірковуючи аналогічно (прораховуючи зміни в числі атомів у молекулі), робимо висновок про те, що по реакції 4 виходить подвійний етиловий ефір пропандіолової кислоти (C 2 H 5 OОС-CH 2 -COOC 2 H 5). Реакція 5 - лужний гідроліз ефіру, в результаті якого виходить C 3 H 2 O 4 Na 2 - сіль (NaOOC-CH 2 -COONa), а по реакції 6 за допомогою галогенметану виходить подвійний метиловий ефір пропандіолової кислоти (CH 3 OOC-CH 2 -COOCH 3).

Реакція 2 – взаємодія пропандіолу-1,3 з метаналем з утворенням діоксану-1,3

Рівняння реакцій:

Завдання 11.

Напишіть рівняння реакцій, що відповідають наступній схемі перетворень:

В рівняннях вкажіть структурні формули речовин та умови протікання реакцій.

(Знак S Nозначає, що реакція протікає за механізмом нуклеофільного заміщення.)

Рішення

Пронумеруємо рівняння реакцій у ланцюжку:

У молекулі речовини C 8 H 9 Cl, отриманого через одну стадію з бензолу, міститься, мабуть, радикал феніл – це випливає із співвідношення вуглецю та водню у поєднанні (С 6 Н 5 С 2 H 4 Cl). Тоді Х може бути речовиною C 6 H 5 -СH 2 -CH 3 , яка перетворюється на С 6 Н 5 -З 2 H 4 Cl при дії на нього хлору на світлі; або Х може бути речовиною C 6 H 5 -СH=CH 2 , яка дає З 6 Н 5 З 2 H 4 Cl при дії на нього HCl. І в тому, і в іншому випадку хлор йде до вторинного атома вуглецю З 6 Н 5 СHCl-СН 3 .

Речовина Y виходить за реакцією нуклеофільного заміщення хлору швидше за все на ВІН – групу (реакція 3). Тоді реакція 4 буде реакцією дегідратації. З 8 Н 8 у контексті цього завдання, ймовірно, З 6 Н 5 -СH = СН 2 . У цьому випадку реакція 5 - окислення подвійного зв'язку перманганатом в нейтральному середовищі - призводить до утворення діолу з брутто-формулою С 8 H 10 O 2 . І, нарешті, поява у завершальній «ланцюжок» формулі (порівняно з речовиною Z) ще чотирьох атомів вуглецю, чотирьох атомів водню та двох атомів кисню означає реакцію етерифікації діолу та оцтової кислоти.

Рівняння реакцій:

1) C 6 H 6 + CH 2 =CH 2 C 6 H 5 -C 2 H 5;

2) C 6 H 5 -C 2 H 5 + Cl 2 C 6 H 5 -CHCl-CH 3 + HCl;

3) C 6 H 5 -CHCl-CH 3 + NaOH + H 2 O = C 6 H 5 CH(OH)-CH 3 + NaCl;

4) C6H5-CH(OH)-CH3C6H5CH=CH2+H2O;

5) 3C6H5CH=CH2+2KMnO4+4H2O=3C6H5CH(OH)–CH2(OH)+2MnO2+2KOH;

6) C 6 H 5 CH(OH)-CH 2 (OH) + 2CH 3 COOH =

На закінчення наведемо приклади завдань, які були представлені на федеральних окружних* і Заключні етапи Всеросійської олімпіади школярів з хімії.На цих етапах ланцюжки перетворень стають складнішими. Крім безпосередньо ланцюжка, даються додаткові відомості про властивості зашифрованих речовин. Для дешифрування речовин часто потрібно проводити розрахунки. Наприкінці тексту завдання зазвичай пропонується відповісти на кілька питань, пов'язаних із властивостями речовин із «ланцюжка».

Завдання 1 (Федеральний окружний етап 2008 р., 9-й клас).

« А, Бі У- Прості речовини. Ашвидко реагує з Бпри нагріванні до 250 °C, утворюючи темно-червоні кристали сполуки Г. Реакція Бз Упісля попередньої ініціації протікає дуже бурхливо, призводячи до утворення безбарвної речовини Д, газоподібного за нормальних умов. Г, у свою чергу, здатне реагувати з Упри температурі 300–350 °С, при цьому червоні кристали перетворюються на білий порошок. Еі утворюється з'єднання Д. Речовина Авступає в реакцію з Дтільки при температурі близько 800 °C, при цьому утворюються Еі У. Речовина Глегко може бути сублімовано при зниженому тиску та температурі нижче 300 °C, але при нагріванні вище 500 °C його пари розкладаються з утворенням речовини Бі знову ж таки з'єднання Е.

1. Визначте речовини А–Е.

2. Напишіть рівняння всіх згаданих реакцій відповідно до наведеної схеми.

3. Як взаємодіятимуть речовини Гі Ез водними розчинами сульфіду та йодиду натрію, з надлишком концентрованого розчину ціаніду калію? Напишіть рівняння реакцій.

4. Напишіть рівняння реакцій, що відбуваються при взаємодії речовин Г, Ді Еіз концентрованою азотною кислотою».

Рішення

1. Звернімо увагу на відсотки: з'єднання Д, Що складається з двох елементів Бі У, газоподібне та містить всього 2,74 % У. Такий малий відсоток свідчить про те, що чи атомна маса елемента Удуже мала, або у формулі Двеликий індекс у елемента Б. Враховуючи що Дза н.у. є газом, найбільш ймовірно, що У– це водень. Перевіримо нашу гіпотезу. Якщо склад Двисловити формулою Н хЕ у, то

2,74: (97,26/МЕ) = х : у.

Зауважимо, що з'єднання, де уне дорівнює 1, не отримати прямої взаємодії елемента з воднем в ході «бурхливої ​​реакції після попередньої ініціації». Перегрупувавши рівняння, отримуємо МЕ = 35,5 х, яке має єдине розумне рішення при х= 1. Таким чином, У– водень, Б– хлор.

Визначимо речовину Е, До складу якого входить 55,94% хлору. Воно утворюється в ході реакції простої речовини Аз хлороводнем, і при цьому виділяється водень, що дозволяє припустити: Е- хлорид елемента, що утворює просту речовину А. Для з'єднання ЕCl x :

(55,94/35,45) : (44,06/МЕ) = х.

Звідси МЕ = 27,92 х. При х= 1 і 3 виходять відповідно кремній (28) і криптон (84), але це суперечить їх валентним можливостям та умові завдання, а ось при х= 2 виходить залізо (56), яке у реакції з хлороводнем дійсно утворює FeCl 2 . У результаті прямої реакції заліза з хлором утворюється інший хлорид – FeCl 3 .

Отже, зашифровані речовини:

А- Fe; Б- Cl 2; У- H 2;

Г- FeCl 3; Д- HCl; Е- FeCl 2 .

2. Рівняння реакцій у ланцюжку:

3. 2FeCl 3 + 3Na 2 S = 2FeS + S + 6NaCl;

FeCl 2 + Na 2 S = FeS + 2NaCl;

2FeCl 3 + 2NaI = 2FeCl 2 + I 2 + 2NaCl

(можливі реакції:

2FeCl 3 + 6NaI = 2FeI 2 + I 2 + 6NaCl

6FeCl 3 + 18NaI = 2Fe 3 I 8 + I 2 + 18NaCl);

FeCl 3 + 6KCN = K 3 + 3KCl;

FeCl 2 + 6KCN = K 4 + 2KCl.

4. FeCl 3 + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NOCl + Cl 2 + 2H 2 O;

3HCl + HNO 3 = NOCl + Cl 2 + 2H 2 O;

2FeCl 2 + 8HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 2NOCl + Cl 2 + 4H 2 O.

Завдання 2 (Федеральний окружний етап 2007 р., 10-й клас).

«Під А–Е(крім У) Зашифровані речовини, що містять перехідні метали.

Кількісний склад речовин Аі З:

А:(Cu) = 49,3%, (O) = 33,1%, (S) = 16,6%.

C:(Co) = 50,9%, (O) = 34,5%, (S) = 13,8%.

1. Визначте речовини A–Eта напишіть рівняння реакцій.

2. У якому разі у наведеній схемі речовина Увиходить аморфним і в якому кристалічному? Запропонуйте за одним альтернативним методом синтезу кристалічної та аморфної речовини У.

3. Яка тривіальна назва має речовину D?»

Рішення

1. Склавши всі наведені масові частки (як речовини А, так і для речовини З), ми не отримаємо 100%. Значить, у цих речовинах міститься як мінімум ще один елемент!

Речовина А:

З огляду на малу масову частку невідомого елемента можна припустити, що це водень. Тоді брутто-формула з'єднання А: Cu 3 S 2 O 8 H 4 або Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O.

Речовина З:

Аналогічно попередньому випадку можна припустити, що тут невідомий елемент – водень. Тоді формула речовини Збуде Co 2 (OH) 2 SO 3 .

Речовина У– це Al(OH) 3 . При взаємодії сульфату алюмінію із сульфітом натрію утворюється аморфний гідроксид алюмінію. У другому випадку, при взаємодії хлориду триетиламонію з Na утворюється кристалічний гідроксид алюмінію.

При взаємодії Уі Зпри нагріванні утворюється алюмінат кобальту - Co(AlO2)2.

У лужному середовищі відновлення перманганат-іону йде або до ступеня окислення +6, або до +5 відповідно Е- K 2 MnO 4 або K 3 MnO 4 .

А- Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O; B- Al(OH) 3 ; C- Co 2 (OH) 2 SO 3 ; D- CoAl 2 O 4; E- K 2 MnO 4 або K 3 MnO 4 .

Рівняння реакцій у «ланцюжку»:

1) 3CuSO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O + 3Na 2 SO 4 + SO 2 ;

2) 3Na 2 SO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 + 3SO 2

(поряд з гідроксидом алюмінію в даній фазі будуть присутні основні сульфати різного складу, але традиційно вважається, що утворюється аморфний гідроксид алюмінію);

3) Na + Cl = Al(OH) 3 + NaCl + NEt 3 + H 2 O;

4) 2CoSO 4 + 2Na 2 SO 3 + H 2 O = Co 2 (OH) 2 SO 3 + SO 2 + 2Na 2 SO 4 ;

5) Co 2 (OH) 2 SO 3 + 4Al(OH) 3 2CoAl 2 O 4 + SO 2 + 7H 2 O;

6) 2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O

KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = K 3 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O.

2. Розчини солей алюмінію мають кисле середовище:

3+ H + + 2+ 2H + + +.

При додаванні лугу (або водного розчину аміаку), карбонатів або гідрокарбонатів підвищення рН розчину призводить до зміщення рівноваги вправо та полімеризації аквагідроксокомплексів через місткові гідроксо- та оксо-групи в багатоядерні комплекси. В результаті утворюється продукт складу Al 2 O 3 x H 2 O ( х > 3) (аморфний осад, який не має постійного складу).

Метод отримання аморфного гідроксиду алюмінію:

Al 2 (SO 4) 3 + 6KOH = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4

Al 2 (SO 4) 3 + 6KHCO 3 = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4 + 6CO 2 .

Метод отримання кристалічного гідроксиду алюмінію полягає в повільному пропущенні CO 2 через розчин тетрагідроксоалюмінату натрію:

Na + CO2 = NaHCO3 + Al(OH)3.

У другому випадку виходить продукт певного складу Al(OH) 3 .

3. Алюмінат кобальту має тривіальну назву "тенарова синь".

Завдання 3 (Прикінцевий етап 2008 р., 10-й клас).

«На наведеній нижче схемі представлені перетворення з'єднань A–До, що містять у своєму складі один і той самий елемент Х.

Додатково відомо:

Елемент Хзустрічається у природі у вигляді мінералу A(Зміст по масі: Na - 12,06%,
X - 11,34%, H - 5,29%, решта - кисень);

Б- бінарне з'єднання, що містить 15,94% (за масою) Х;

У– безбарвний газ із щільністю повітрям близько 1;

З'єднання Двикористовується у медицині у вигляді спиртового розчину;

d-модифікація Зсхожа з графітом за фізичними властивостями;

Речовина Ізнаходить широке застосування в органічному синтезі як відновник;

Молекула До(Майже плоска) має вісь симетрії третього порядку (при повному повороті навколо цієї осі симетрії молекула Довідтворює своє становище у просторі тричі); у спектрі ЯМР 1 Н з'єднання Доспостерігаються два сигнали.

1. Визначте елемент Х. Відповідь підтвердьте розрахунком.

2. Наведіть формули сполук A–І. Назвіть мінерал А.

3. Зобразіть структурну формулу Доі назвіть це з'єднання.

4. Напишіть рівняння всіх реакцій, що представлені на схемі.

5. Напишіть рівняння реакції Х(аморф.) із сумішшю концентрованих азотної та плавикової кислот.

6. Чим пояснюється схожість фізичних властивостей Зз графітом?

Рішення

1. Бінарна речовина Бутворюється при взаємодії мінералу Аз фторидом кальцію у присутності концентрованої сірчаної кислоти. Можна припустити, що Бкрім елемента Х містить фтор. Враховуючи, що валентність фтору в з'єднаннях дорівнює 1, Бможна записати у вигляді ХF n. Визначимо елемент Х:

де М r(Х) - відносна атомна маса елемента Х, n– валентність Х у поєднанні Б. З цього рівняння знаходимо

М r(Х) = 3,603 n.

Перебираємо значення nвід 1 до 8. Єдиний розумний варіант отримуємо при n = 3: М r(Х) = 10,81, тобто. елемент Х – бір, (а речовина Б- Тріфторид бору BF 3).

2. Знайдемо склад речовини А.

тобто. Na 2 B 4 H 20 O 17 , або Na 2 B 4 O 7 10H 2 O – мінерал «бура» (речовина А).

При відновленні бору трифториду гідридом натрію утворюється безбарвний газ У, Найімовірніше, що представляє водневе з'єднання бору. Оскільки щільність Уповітрям близько 1, молекулярна маса Ублизька до 29, отже, речовина – диборан B 2 H 6 ( M r = 28).

Подальша взаємодія диборану з надлишком NaH в ефірі призводить до утворення комплексного гідриду, що широко використовується в органічному синтезі як відновник, – тетрагідридоборату натрію Na (речовина) І).

При спалюванні диборану утворюється оксид бору, Г- У 2 Про 3, відновлення якого металевим алюмінієм призводить до утворення аморфного бору. Оксид бору реагує з водою, в результаті утворюється ортоборна кислота Н 3 ВО 3 (речовина Д, як спиртового розчину застосовується в медицині під назвою «борний спирт»). Борна кислота вступає в реакцію з концентрованою плавиковою кислотою, даючи комплексну кислоту, яка після обробки розчином гідроксиду натрію перетворюється на тетрафтороборат натрію Na (сполука Е).

Розглянемо взаємодію бору трифториду з газоподібним аміаком. BF 3 – типова кислота Льюїса (акцептор електронної пари); у молекулі аміаку є неподілена пара електронів, тобто. NH 3 може виступати як основа Льюїса. При реакції бору трифториду з аміаком утворюється аддукт складу BF 3 NH 3 (з'єднання Ж) (ковалентний зв'язок між атомами бору та азоту утворюється за донорно-акцепторним механізмом). Нагрівання цього аддукту вище 125 °С призводить до утворення нітриду бору BN (сполука З).

3. При реакції диборану з газоподібним аміаком при нагріванні утворюється продукт Домістить водень, бор і, ймовірно, азот. Молекула Домає плоску будову, її висока симетрія вказує на можливий вуглецевий аналог цієї сполуки – бензол. Однак, щоб у молекулі Добуло два типи атомів водню і була вісь симетрії третього порядку, потрібно в «бензольному» кільці замість атомів вуглецю по черзі розмістити атоми азоту і бору (рис.). З'єднання Доназивається "неорганічним бензолом" (боразол).

4. Рівняння описаних у задачі реакцій:

1) Na 2 B 4 O 7 10Н 2 Про + 6CaF 2 + 8H 2 SO 4 (конц.) = 4BF 3 + 2NaHSO 4 + 6CaSO 4 + 17H 2 O;

2) 2BF 3 + 6NaH = B 2 H 6 + 6NaF;

3) B 2 H 6 + 3O 2 = B 2 O 3 + 3H 2 O;

4) B 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2B;

5) B 2 H 6 + 2NaH 2Na;

6) B 2 O 3 + 3H 2 O = 2H 3 BO 3;

7) H 3 BO 3 + 4HF (конц.) = Н + 3H 2 O,

Н + NaOH = Na + H 2 O;

8) BF 3 + NH 3 = BF 3 NH 3;

9) 4BF 3 NH 3 BN + 3NH 4 BF 4;

10) 3B 2 H 6 + 6NH 3 2B 3 N 3 H 6 + 12H 2 .

5. B (аморф.) + 3HNO 3 (конц.) + 4HF (конц.) = Н + 3NO 2 + 3H 2 O.

6. Зауважимо, що частка BN ізоелектронна частинці C 2 сума ковалентних радіусів атомів бору і азоту приблизно дорівнює сумі двох ковалентних радіусів атома вуглецю. Крім того, бор з азотом мають можливість утворювати чотири ковалентні зв'язки (три за обмінним механізмом та один – за донорно-акцепторним). Відповідно, BN також утворює дві структурні модифікації – графітоподібну (-модифікація) та алмазоподібну (-модифікація). Саме тому -BN за фізичними властивостями дуже нагадує графіт (тугоплавкість, мастильні властивості).

Литература

Завдання Всеросійських олімпіад з хімії. За ред. акад. РАН, проф. В.В.Луніна. М.: Іспит, 2004, 480 с.; Хімія: формули успіху на вступних іспитах. Навчальний посібник. За ред. Н.Є.Кузьменко, В.І.Тереніна. М: Вид-во МДУ, Наука, 2006, 377 с.; Хімія-2006: Вступні іспити у МДУ. За ред. проф. Н.Є.Кузьменко та проф. В.І.Тереніна. М: Вид-во МДУ, 2006, 84 с.; Вступні іспити та олімпіади з хімії в Московському університеті: 2007. За ред. проф. Н.Є.Кузьменко та проф. В.І.Тереніна. М: Вид-во МДУ, 2008, 106 с.; Завдання Всеросійської олімпіади з хімії федерального окружного та заключного етапів 2003-2008 років. Інтернет. http://chem.rusolymp.ru; www.chem.msu.ru.

* До 2008 р. включно ВОШ(х) проходила у п'ять етапів: шкільний, муніципальний, регіональний, федеральний окружний та заключний. - Прим. авторів.