Задачи и упражнения / Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др. Вступительные экзамены и олимпиады по химии. Опыт МГУ
.pdf42 |
Олимпиада «Покори Воробьевы горы!» |
|
|
|
СООН |
9) 5 |
+ 6К М п04 + 9Н28 0 4 — ►5 |
+ |
|
М 0 2 |
Ы 0 2 |
|
|
|
+ ЗК28 0 4 + 6М п8 0 4 + 14Н20 ;
,СООН
10)
Ш 2
Ответ: А - бензол; В - толуол; С - л-нитротолуол; О - и-нитробензой- ная кислота; Е - и-аминобензойная кислота; Р - и-аминобензоат калия; С - нитробензол; Н - л«-бромнитробензол; I - .«-нитротолуол; К - л«-нит- робензойная кислота; Ь -л«-аминобензойная кислота.
11.1) 2N02 + 2 Ш 3 + Н20 ->■ N№,N02 + Ш 4Ш 3;
2)N№,N02 + НС1 -► NN02 + N№,01;
3)2Ш О г + 0 2 -►2Н Ш 3;
4)4 Ш 2 + 2Н20 + 0 2 -> 4 Ш 0 3;
5) 4N Н 3 + 3 0 2 |
— — >• 2N2 + 6Н20 ; |
||
6) 2N2 0 ,,ит |
> |
2N2 + 0 2; |
|
7) N№,N03 — |
|
2Н20 + N20; |
|
8) N№,N03 + NаОН — |
Nа N0 3 + N№3 + Н20; |
||
9) 4 Ш 3 + 702 |
■ |
|
» 4Ж>2 + 6Н20; |
10)N№ ^02 — > 2Н20 + N2;
11)NN02 + Ш 2ОН -> N20 + 2Н20;
12) Ш 0 3 + Ш 3 -►NN,N0 3 .
12. Все атомы водорода в молекуле призмана эквивалентны друг гу, поэтому монометилпроизводное у призмана всего одно. Диметилпроизводных, на первый взгляд, три. Их структурные формулы (К обознача ет СН3) таковы:
Решения заданий заочного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!» 43
На самом деле, одно из этих веществ (правое) существует в виде двух оптических изомеров (энантиомеров). Четвёртый изомер - зеркальное отражение третьего:
Ответ: одно монометилпроизводное и четыре диметилпроизводных.
13. Найдём брутто-формулу углеводорода:
Следовательно, простейшая формула - С2Н3, а молекулярная формула - (С2Н3)„. Небольшое содержание водорода даёт основание предполо жить, что в состав X входят либо тройные связи, либо ароматические кольца.
Поскольку вещество X не взаимодействует с бромом в присутствии железа, оно не содержит двойных или тройных связей и незамещённых ароматических С-Н групп. Образование единственного монохлорпроизводного в реакции с С12 на свету означает, что в молекуле X все атомы водорода эквивалентны. Этому условию отвечают только группы -СН3.
Таким образом, вещество X представляет собой соединение, содер жащее одно или несколько бензольных колец, в которых все атомы водо рода замещены на СН3. При взаимодействии с подкисленным водным раствором перманганата калия группы -СН3 окисляются до -СООН. По следующее нагревание приводит к образованию ангидрида. Условию содержания 50% углерода и 50% кислорода по массе отвечает ангидрид бензолгексакарбоновой кислоты.
СН3 |
СН3 |
Образование бензолгексакарбоновой кислоты:
СН3 |
СООН |
X V
44 |
Олимпиада «Покори Воробьевы горы!» |
Уравнение этой реакции:
5С6(СН3)6 + 36КМп04 + 54Н28 0 4 5С6(СООН)6 + 36Мп804 + + 18К28 0 4 + 84Н20.
Образование ангидрида бензолгексакарбоновой кислоты:
О
II
соон ноос^ X. ^соон
ноос^оу^'соон у соон
Очный тур олимпиады «Покори Воробьевы горы!»
Задания очного тура 2006
Вариант Волгоград
1.Изобразите структурные формулы пяти устойчивых веществ соста ва с 3н 6о.
2.Напишите электронную конфигурацию иона Мп2+ Какой ион имеет такую же конфигурацию?
3.Каково значение рН 0.1 М раствора КОН? Каким станет значение рН, если к этому раствору прибавить равный объем: а) 0.1 М раствора НС1; б) 0.3 М раствора НС1; в) 0.08 М раствора НС1?
4.Определите, какие мононитропроизводные образуются в заметных количествах при нитровании каждого из возможных ароматических угле водородов состава СвНю.
5.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
0 3 —^ 12 —►Р13 —►Н1 —^ Са12 —^ СаС03.
Вариант Красноярск
1.Изобразите структурные формулы пяти устойчивых веществ соста ва с 3н 6о 2.
2.Вещество состоит из ионов, имеющих одинаковую электронную конфигурацию. Приведите два примера таких веществ и для каждого из них укажите конфигурации ионов.
3.В каком соотношении по массе надо взять оксид фосфора (V) и во ду, чтобы при их смешивании получить 10%-ный раствор Н3Р 04?
4.Напишите структурные формулы всех ароматических углеводоро дов состава С9Н12, в молекулах которых есть две боковые цепи. Опреде лите, какие монобромпроизводные образуются в заметных количествах при бромировании каждого из этих изомеров в присутствии катализатора РеВг3.
5.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме,
иопределите неизвестное вещество X:
РеС13 -> РеС12 -► X -> Ре2(804)3 -> РеС13.
46 |
Олимпиада «Покори Воробьевы горы!» |
|
Вариант Москва |
1.В молекуле циклоалкана содержится х первичных и у четвертичных атомов углерода. Найдите число третичных атомов углерода.
2.Напишите электронную конфигурацию иона Сг3+ Какой ион имеет такую же конфигурацию?
3.Какую молярную концентрацию аммиака надо создать для того, чтобы рН полученного раствора был равен 11? Константа диссоциации гидроксида аммония равна 1.8 -10-5.
4.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:
г^Ч] |
СНзС1> х |
у |
ъ |
1 X ^ 1 |
А1С13 |
свет |
|
Приведите структурные формулы неизвестных соединений X - Ъ.
5. Напишите уравнения реакций, соответствующих схеме:
8 О2 —^ Х1 —^ Х2 —^ 8 О2.
Рассмотрите два случая:
а) все реакции - окислительно-восстановительные; б) все реакции протекают без изменения степеней окисления.
Задания очного тура 2007
Вариант Красноярск
1.Сколько электронов и протонов содержит дихромат-ион СГ2О72 ?
2.Приведите структурную формулу простейшего альдегида, который может существовать в виде двух оптических изомеров. Назовите это со единение.
3.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
Сг2(804)3 |
А <-^— С2Н60 — ^ В —^ С г2(804)3 ; |
укажите условия проведения реакций; назовите вещества А, В, X, V и Ъ.
4.Какой объем углекислого газа (н.у.) надо пропустить через 200 г 0.74%-ного раствора гидроксида кальция, чтобы масса выпавшего осадка составила 1.5 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеи ном?
5.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:
РеВг3 -> X -> Ре804. Рассмотрите три случая:
а) обе реакции — окислительно-восстановительные;
Задания очного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!»
б) окислительно-восстановительной является только первая реакция; в) окислительно-восстановительной является только вторая реакция.
Вариант Екатеринбург
1.Сколько электронов и протонов содержит хромат-ион СЮ42-?
2.Приведите структурную формулу простейшего спирта, который может существовать в виде двух оптических изомеров. Назовите это со единение.
3.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
М п804<—^— А<—^— С8Н8Вг2 — >В— »Мп02;
укажите условия проведения реакций; назовите вещества А, В, X, У и Ъ.
4.Какой объем углекислого газа (н.у.) надо пропустить через 300 г 0.37%-ного раствора гидроксида кальция, чтобы масса выпавшего осадка составила 1.0 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеи ном?
5.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:
Ре(>Ю3)2 -> X -» РеС13.
Рассмотрите три случая:
а) обе реакции — окислительно-восстановительные; б) окислительно-восстановительной является только первая реакция;
в) окислительно-восстановительной является только вторая реакция.
Вариант Волгоград
1.Каковы валентности и степени окисления элементов в молекулах Вг2 и К2Мп04?
2.Напишите уравнение реакции, в которой элемент VI группы одно временно повышает и понижает свою степень окисления.
3.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
Ш , <-5— А С2Н4Вг2 — ^ В —*-> Ш з ;
укажите условия проведения реакций; назовите вещества А, В, X, V и Ъ.
4.Газообразный углеводород массой 10.56 г смешан с криптоном, объемная доля последнего составляет 20%. Смесь находится в сосуде объемом 10 л под давлением 110 кПа при 28°С. Определите формулу уг леводорода.
5.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:
Си20 —^ X —^ СиС12.
48 |
Олимпиада «Покори Воробьевы горы!» |
Рассмотрите три случая:
а) обе реакции — окислительно-восстановительные; б) окислительно-восстановительной является только первая реакция;
в) окислительно-восстановительной является только вторая реакция.
Вариант Нижний Новгород
1.Каковы валентности и степени окисления элементов в молекулах N2
иКАЮ2?
2.Напишите уравнение реакции, в которой элемент V группы одно временно повышает и понижает степень окисления.
3.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
М п02 ^— А<—^— С3Н6Вг2 — |
>Мп504; |
укажите условия проведения реакций; назовите вещества А, В, X, V и Ъ.
4.Газообразный углеводород массой 22 г смешан с аргоном, объемная доля последнего составляет 30%. Смесь находится в сосуде объемом 15 л под давлением 118 кПа при 25°С. Определите формулу углеводорода.
5.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:
К2Сг20 7 -» X -» СгС13.
Рассмотрите три случая:
а) обе реакции — окислительно-восстановительные; б) окислительно-восстановительной является только первая реакция;
в) окислительно-восстановительной является только вторая реакция.
Вариант Москва
1.Сколько электронов и протонов содержат молекула С3Н8 и ион [Си(Ш 3)2]+?
2.Приведите примеры четырех органических соединений различных классов, которые могут реагировать с соляной кислотой. Напишите урав нения соответствующих реакций и укажите условия их протекания.
3.В 3 л смеси метана и этилена масса углерода в четыре раза больше массы водорода. Определите объем этилена.
4.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
Н2 <— А <— С3Н60 2 -+ В -+ С12.
Укажите условия проведения реакций.
5. Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:
РеС13 -» X —> Ре804.
Задания очного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!» |
49 |
Рассмотрите три случая:
а) обе реакции — окислительно-восстановительные; б) окислительно-восстановительной является только первая реакция;
в) окислительно-восстановительной является только вторая реакция.
Задания очного тура 2008
Вариант 1
1.Напишите по одному уравнению реакций, в которых газообразный хлор: а) восстанавливается; б) окисляется.
2.Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении
0.2моль азотной кислоты к 0.1 моль фенола.
3.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
Сг2(8 0 4)3 ^— А<—^— С2Н60 — >В— »Сг2(804)3 ;
укажите условия проведения реакций; назовите вещества А, В, X, V и Ъ.
4.Газовую смесь массой 7.2 г и объемом 9.78 л (25°С, 1 атм), состоя щую из метана и неизвестного газа, объемная доля которого составляет 20%, пропустили через аммиачный раствор оксида серебра. Определите массу выпавшего осадка.
5.Напишите уравнения реакций по следующим схемам:
а) Си -> X -> Си(ОН)2; б) Си -► V -► СиО;
в) Си -* Ъ -4 [Си(Ш 3)2]С1.
Определите неизвестные вещества X, V и Ъ.
Вариант 2
1. Напишите по одному уравнению реакций, в которых элементарная сера а) восстанавливается; б) окисляется.
2. Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении 0.4 моль азотной кислоты к 0.2 моль толуола в присутствии серной ки слоты.
3. Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
Мп804 ^— А ^— С8Н8Вг2 — > В — > М п02;
укажите условия проведения реакций; назовите вещества А, В, X, V и Ъ.
4. Газовую смесь массой 6.18 г и объемом 3.63 л (22 °С, 1 атм), со стоящую из углекислого газа и неизвестного газа, объемная доля которо
50 |
Олимпиада «Покори Воробьевы горы!» |
го составляет 20 %, пропустили через аммиачный раствор оксида серебра. Определите массу выпавшего осадка.
5.Запишите уравнения реакций по следующим схемам:
а) А1 —» X —> А1(ОН)3; б) А1 -> V -> А120 3;
в) А1 -► Ъ -> К[А1(ОН)4].
Определите неизвестные вещества X, V и Ъ.
Вариант 3
1. Напишите по одному уравнению реакций, в которых белый фосфор а) восстанавливается; б) окисляется.
2. Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении 0.5 моль азотной кислоты к 0.25 моль бензойной кислоты в присутствии серной кислоты.
3. Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
Ш 3 А С2Н4Вг2 — ^ В — Ш 3;
укажите условия проведения реакций; назовите вещества А, В, X, V и Ъ.
4.Газовую смесь массой 9.3 г и объемом 4.89 л (25°С, 1 атм), состоя щую из пропана и неизвестного газа, объемная доля которого составляет 25%, пропустили через аммиачный раствор оксида серебра. Определите массу выпавшего осадка.
5.Напишите уравнения реакций по следующим схемам:
а) Сг —» X —» Сг(ОН)2; б) Сг -» V -» Сг20 3;
в) Сг -> Ъ -> К3[Сг(ОН)6].
Определите неизвестные вещества X, V и Ъ.
Вариант 4
1.Напишите по одному уравнению реакций, в которых оксид се ры (IV) а) восстанавливается; б) окисляется.
2.Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении азот ной кислоты к равному количеству нитробензола в присутствии серной кислоты.
3.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
М п02 А < - ^ ^ С 3Н6Вг2 — *-»В —^-»М п504.
Укажите условия проведения реакций.
Задания очного тура олимпиады «Покори Воробьевы горы!» |
5\ |
4.Газовую смесь массой 10.2 г и объемом 7.26 л (22°С, 1 атм), со стоящую из этана и неизвестного газа, объемная доля которого составля ет 40%, пропустили через аммиачный раствор оксида серебра. Определи те массу выпавшего осадка.
5.Напишите уравнения реакций по следующим схемам:
а) Ре -> X -> Ре(ОН)2; б) Ре -> V -> Ре(ОН)3;
в) Ре -> Ъ -> К4[Ре(СК)6].
Определите неизвестные вещества X, V и Ъ.
Вариант 5
1.Три сосуда одинакового объема при нормальных условиях заполне ны тремя разными веществами: хлором, бромоми бромоводородом. Рас положите сосуды в порядке возрастания в них числа молекул. Ответ обоснуйте.
2.Приведите примеры четырех органических соединений различных классов, которые могут реагировать с водой. Напишите уравнения соот ветствующих реакций и укажите условия их протекания.
3.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме превращений:
Н2^- А СН3СООН —>В —>С12.
Укажите условия проведения реакций.
4.Определите массу осадка, образовавшегося после пропускания в избыток аммиачного раствора оксида серебра 8.96 л (н.у.) смеси этана и ацетилена, в которой число атомов водорода в 1.5 раза больше числа атомов углерода.
5.Напишите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме:
Ре804 -> X -> Ре(Ш 3)3.
Рассмотрите три случая:
а) обе реакции — окислительно-восстановительные; б) окислительно-восстановительной является только первая реакция;
в) окислительно-восстановительной является только вторая реакция.
Вариант 6
1. Три сосуда одинакового объема при нормальных условиях запо ны тремя разными веществами: аммиаком, водой и сероводородом. Рас положите сосуды в порядке возрастания в них числа молекул. Ответ обоснуйте.