Московская химическая олимпиада школьников Областной тур, 2000-2001 учебный год 10-11 класс

10 класс

10.1. Смесь щелочного металла с его гидридом (масса смеси 0,59 г) полностью растворили в воде. При этом выделилось 0,224 л газа (н.у.).
Какой щелочной металл был взят?
Определите состав смеси в процентах по массе.

10.2. Образец белого кристаллического вещества массой 25,2 г нагрели без доступа воздуха до 300 оС. Продукты разложения последовательно пропустили через трубки, заполненные безводным сульфатом меди и твердым гидроксидом калия. При этом масса первой трубки увеличилась на 10,8 г, а масса второй трубки - на 8,8 г. Газ, не поглотившийся содержимым первой и второй трубок, имел плотность 1,25 г/л (при н.у.).
Определите формулу исходного вещества.
Напишите уравнения протекающих реакций.

10.3. Юный химик решил получить иодоводород. Он знал, что хлороводород получают действием концентрированной серной кислоты на хлорид натрия. Поэтому для получения иодоводорода он взял иодид калия, поместил его в колбу с отводной трубкой, соединил трубку с поглотительным сосудом, заполненным водой, и стал по каплям прибавлять концентрированную серную кислоту из капельной воронки. Содержимое колбы неожиданно окрасилось в бурый цвет и вспенилось. Юный химик испугался, прекратил добавление серной кислоты и быстро залил содержимое колбы водой. В колбе образовалась желтая суспензия над осадком, а в воздухе стал ощущаться отвратительный запах тухлых яиц. Через некоторое время жидкость в колбе постепенно окрасилась в бурый цвет.
Напишите уравнения реакций хлорида натрия с концентрированной серной кислотой.
Объясните, почему реакция иодида калия с концентрированной серной кислотой протекает принципиально по другом, чем при получении хлороводорода.
Напишите уравнения реакций, которые протекают при описанном в условии задачи эксперименте.

10.4. Сополимеризация этилена и пропилена приводит к образованию сополимера, в котором звенья каждого из мономеров расположены беспорядочно.
Изобразите фрагмент структурной формулы такого сополимера (содержащий 8-10 углеродных атомов).
Изобразите звено полимера регулярной структуры, в котором за каждым пропиленовым фрагментом следует этиленовый фрагмент (все пропиленовые фрагменты присоединяются одной и той же стороной).
Предложите способ получения второго полимера.

10.5. Газы A и B являются галогенидами элемента X. При растворении в воде 1,00 г вещества A образуется аморфный осадок. Осадок отделили, и к полученному раствору прибавили избыток нитрата серебра. При этом было получено 3,67 г белого творожистого осадка. При проведении аналогичных операций с веществом B. в результате добавления нитрата серебра осадок не образуется.
Определите вещества A и B; предложите способы их получения.
Напишите уравнения реакций, протекающих при растворении A и B в воде.
Какие еще галогениды элемента X вам известны? Изобразите их структурные формулы.

10.6. При обработке 2-метилпропана хлором на свету получили 1-хлор-2-метилпропан и 2-хлор-2-метилпропан в молярном соотношении 2:1.
Определите строение углеводорода A, если известно, что он содержит только первичные и третичные атомы углерода и при хлорировании на свету образует смесь монохлорпроизводных, в которой отношение продуктов замещения по первичному и по третичному атомам углерода составляет 1:1.


_________________________
11 класс

11.1. При полном термическом разложении 100,0 г смеси нитрата и нитрита аммония выделилось 47,69 г газообразных продуктов (н.у.). Определите состав смеси.

11.2. При сжигании некоторого органического вещества в кислороде образуется 16,8 л CO2, 2,80 л N2 (н.у.), и 4,50 г H2O. Определите структурную формулу вещества, если известно, что при действии хлора в присутствии хлорида алюминия оно может образовать два изомерных монохлорпроизводных.

11.3. Жидкость A взаимодействует с газом B в молярном отношении 1:1. При этом образуется твердое белое вещество C, хорошо растворимое в воде. При добавлении к водному раствору, содержащему 1,00 г вещества C, избытка Pb(NO3)2 выпадает 1,15 г золотистого осадка D, а при добавлении к такому же раствору C избытка NaClO4 образуется 0,863 г белого осадка E.
Определите вещества A, B, C, D и E.
Напишите уравнения всех упомянутых в задаче реакций.
Укажите возможное применение вещества C в органической и неорганической химии.

11.4. При сжигании в токе кислорода 10,00 г белого кристаллического вещества было получено 3,820 л CO2 (н.у.) и 6,591 г желтого порошка.
Определите все перечисленные соединения, если известно, что желтый порошок представляет собой бинарное соединение переходного металла, содержащее (по данным химического анализа) 79,30% металла по массе.

11.5. Из экспериментальных данных известно, что уравнение скорости реакции разложения озона 2 O3 = 3 O2 описывается выражением:
v = k{[O3]2 / [O2]}
Предположите, каков может быть механизм данной реакции.

11.6. Соединения A и B имеют одинаковый состав C10H14. Соединение A окисляется подкисленным раствором перманганата калия в жестких условиях с образованием кислоты C в качестве единственного органического продукта. При обработке вещества C гидроксидом натрия образуется соль D, в которой все атомы водорода неразличимы. Соединение B окисляется подкисленным раствором перманганата калия в более мягких условиях с образованием кислоты E, в качестве единственного органического продукта. Натриевая соль F, полученная из вещества E, также содержит только эквивалентные атомы водорода. Известно, что кислота C одноосновна, а кислота E - трехосновна.
Определите строение соединений A, B, C, D, E и F.
Запишите уравнения упомянутых в тексте задачи реакций окисления A и B, расставьте коэффициенты.
Предложите методы синтеза соединений A и B из органических соединений, содержащих в своем составе не более четырех атомов углерода, и любых неорганических веществ.

11.7. Газообразное (20 оС, 1 атм) вещество X сожгли в кислороде. При этом образовалось только газообразное вещество Y, причем количество (моль) полученного вещества Y оказалось в 3 раза больше, чем взятого вещества X. Вещество X растворили в воде, а образовавшийся раствор разделили на две равные части. Первую половину сразу же оттитровали раствором щелочи, а вторую оттитровали щелочью после кипячения. В первом случае на титрование было израсходовано вдвое большее количество щелочи, чем во втором.
Определите вещества X и Y.
Изобразите их структурные формулы.
Объясните результаты экспериментов и напишите уравнения реакций.


______________________________