Олимпиада по биологии

Муниципальный этап всероссийской олимпиады по химии 2016-2017 у.г.

Задания 11 класса

11-1.

Одним из множества лекарственных средств, применяемых при болезни Паркинсона, является Толкапон. Его можно получить извсем известной кондитерской добавки ванилина – 3-метокси-4-гидроксибензальдегида (C).

Схема 1:

Схема 2:

AlCl₃ выступает здесь в качестве деметилирующего реагента.

1. Приведите структурные формулы веществ А-F, X.

2. Какой реагент Y можно использовать в предпоследней стадии в схеме 2? Поясните свой выбор.

11-2

Вещество B получают при действии HBr в уксусной кислоте на соединение A с брутто-формулой C₉H_10. При реакции A с HBr в присутствии пероксидов получается вещество C. Соединение B с этилатом натрия в соответствующем спирте дает продукт D с брутто-формулой C₉H₁₀. При обработке вещества Dдихроматом натрия сначала получается вещество E с характерным миндально-вишневым запахом, которое очень быстро окислятся до F. E дает реакцию серебряного зеркала. Натриевая соль F является известным консервантом.

1. Напишите структурные формулы веществ A-F.

2. Приведите механизм реакций получения веществ B и C.

3. Напишите уравнение реакции серебряного зеркала с участием вещества E.

4. Назовите консервант, где он встречается в натуральных продуктах?

11-3

Для полного гидролиза 13,68 г смеси двух сложных эфиров, образованных разными кислотами потребовалось 56 г 20 %-ного раствора гидроксида калия. При добавлении к такому же количеству смеси избытка аммиач­ного раствора оксида серебра выдели­лось 17,28 г осадка. Определите составы сложных эфиров и их мольные доли в исходной смеси.

11-4

Одним из наиболее распространенных методов измерения содержания растворенного кислорода в воде является метод Винклера. Выполнению анализа мешает нитрит-ион, в присутствии которого необходимо добавлять в пробу азид натрия.

При проведении анализа речной воды по методу Винклера к 25 см³ пробы добавили избыток растворов хлорида марганца (II) и гидроксида натрия, при этом выпал коричневый осадок, который растворили в избытке подкисленного соляной кислотой раствора иодида калия. На титрование полученного раствора пошло 25,0 см³ 0,00100 М раствора тиосульфата натрия.

Составьте уравнения процессов, лежащих в основе определения растворенного кислорода по методу Винклера.

Рассчитайте концентрацию кислорода в исследованной пробе в мг/дм³.

Объясните, почему присутствие нитрит-иона в пробах мешает проведению анализа и как добавление азида натрия позволяет устранить это мешающее влияние.

11-5

Двухкомпонентные смеси на основе гидразина и пероксида водорода используют в качестве ракетного топлива для вспомогательных двигателей, создающих тягу, необходимую для коррекции орбит космических спутников.

Рассчитайте теплоту образования гидразина на основе данных о тепловых эффектах следующих реакций:

½ N₂ (г) + O₂ (г) = NO₂ (г) ΔH₁ = 33,2 кДж
½ H₂ (г) + O₂ (г) = H₂O (г) ΔH₂ = 241,8 кДж
N₂H₄ (г) + 3O₂ (г) = 2NO₂ (г) + 2H₂O (г) ΔH₃ = 499,8 кДж

Рассчитайте тепловой эффект реакции взаимодействия пероксида водорода с гидразином, если известно, что теплота образования жидкого H₂O₂ составляет ─187,8 кДж/моль.

Рассчитайте максимальную температуру, которая может быть достигнута при сгорании ракетного топлива исходя из предположения, что вся теплота, выделяемая в ходе реакции, идет на нагревание ее продуктов. Теплоемкости азота и воды составляют 29,1 Дж/(моль·K) и 29,1 Дж/(моль·K) соответственно.