Олимпиада по химии

Решения

Максимальная сумма баллов - 50.

11-1.

1) C₆H₅CH₂Cl + KHCO₃ С₆Н₅СН₂ОН + KCl + CO₂

2) 2(CH₃)₃N + Al(NO₃)₃ + 2H₂O Al(OH)₂NO₃ + 2[(CH₃)₃NH]NO₃

3) C₂H₅OH + 2Cl₂ + 5NaOH CH₃COONa + 4NaCl + 4H₂O

4) 2C₂H₅OH + CH₃CHO CH₃CH(OC₂H₅)₂ + H₂O

5) C₂H₅ONO₂ + 3H₂ C₂H₅OH + NH₂OH + H₂O

Cистема оценивания:

за написание каждого уравнения реакции - по 2 балла

Итого: 10 баллов

11-2.

Решение:

= 240

= = 0,06 моль, столько же моль ионов серы в растворе восстановителя

2) Возможно образование моно- и динитропроизводных, либо их смеси (образование тринитробензола в этих условиях маловероятно).

Уравнения реакций восстановления:

3) Навеска состояла из смеси нитропроизводных, так как количество восстановителя не соответствует расчетам.

n(I) = = 0,016 моль (M_I = 123 )

n(II) = = 0,012 моль (M_II = 168 )

4) Обозначим количество вещества нитробензола через х, а

количество вещества динитробензола через у

123х + 168у = 2,07

5) Из уравнений реакций следует, что восстановление х моль нитробензола требует 3х моль восстановителя, а у моль динитробензола требует 6у моль восстановителя, следовательно

3х + 6у = 0,06

6) Решая систему

, получим х = 0,01 моль, у = 0,005 моль.

Ответ: 0,01 моль нитробензола и 0,005 моль динитробензола

Cистема оценки:

за определение количества вещества ионов серы в растворе - 1 балл;

за написание уравнений реакции восстановления моно-

и динитробензола - 5 баллов;

за определение количественного состава продуктов - 1 балл;

за составление системы уравнений - 2 балла;

за решение системы уравнений - 1 балл.

Итого: 10 баллов

11-3.

В каждую пробирку добавляем гидроксид меди(II).

В пробирке с глицерином окраска раствора становится ярко-синей:

Реакция протекает при комнатной температуре.

Остальные пробирки нагреваем. В одной из них образуется осадок оксида меди(I) морковного цвета, что показывает наличие альдегида:

В другой пробирке образуется осадок черного цвета СuO в результате разложения гидроксида меди (II):

Система оценки:

1. За нахождение реактива для определения веществ – 1 балл

2. За уравнение реакции между глицерином и гидроксидом

меди(II) – 4 балла

1. За уравнение реакции между альдегидом и гидроксидом

меди(II) – 2 балл

1. За уравнение реакции разложения гидроксида меди(II) – 1 балл

2. За указание признаков всех трех реакций – 1 балл

3. За указание условий протекания химических реакций – 1 балл

Итого: 10 баллов

11-4.

Найдем массы и количества веществ элементов в 100 г вещества X.

m(Y) = 100г ∙ 0,5256 = 52,56 г

m(O) = 100г ∙ 0,4744 = 47,44 г

Определим молярную массу элемента Y

Оксид n(Y) (моль) M(Y) (г/моль)

Y₂O 5,93 8,86

YO 2,97 17,73

Y₂O₃ 1,98 26,59

YO₂ 1,48 35,45 – хлор

Y₂O₅ 1,19 44,32

YO₃ 0,99 53,18

Y₂O₇ 0,85 62,04

YO₄ 0,74 70,91

Таким образом, элемент Y – хлор; X = ClO₂.

Кислота Z, содержащая хлор в степени окисления +5 – хлорноватая кислота — HClO₃.

3KClO₃ + 2H₂SO₄ = 2ClO₂ + 2KHSO₄+ 2KClO₄ + H₂O

2NaClO₃ + H₂C₂O₄ + H₂SO₄ = 2ClO₂ +2CO₂ + 2H₂O + Na₂SO₄

2NaClO₃ + SO₂ = 2ClO₂ + Na₂SO₄

Cистема оценивания:

1. За определение вещества Х - 1 балла,

2. За определение элемента Y - 2 балла,

3. За определение вещества Z - 1 балл,

4. За каждое из 3 уравнений - по 2 балла.

Итого: 10 баллов.

11-5.

Найдем массы и количества веществ элементов в 100 г соли.

m(Na) = 100г ∙ 0,4338 = 43,38 г

m(N) = 100г ∙ 0,2643 = 26,43 г

логично, предположить, что в состав соли входит еще и кислород

m(O) = 100 - 43,38 – 26,43 = 30,19 г

n(Na) = 43,38 г∙моль / 23 г = 1,886

n(N) = 26,43 г∙моль /14 г = 1,887

n(O) = 30,19 г∙моль /16 г = 1,887

n(Na): n(N) :n(O) = 1 : 1 : 1

В диапазоне масс 60-150 г/моль такому отношению отвечает только Na₂N₂O₂ – гипонитрит натрия (M = 106 г/моль). Графическая формула гипонитрита натрия H-O-N=N-O-H.

Гипонитрит натрия получается по реакции

2NaNO₂ + 4Na + 2H₂O = Na₂N₂O₂ + 4NaOH.

В образце соли, полученном на открытом воздухе, могут присутствовать примеси NaNO₃, NaNO₂, Na₂CO₃, NaHCO₃.

Система оценивания:

1. За вывод формулы соли и ее название - 5 баллов,

2. За составление графической формулы соли - 1 балл,

3. За уравнение реакции получения соли - 2 балла,

4. За указание возможных примесей - 2 балла.

Итого: 10 баллов