Девятый класс Задача 9-1
жүктеу/скачать 140.08 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Десятыйкласс
Девятый классЗадача 9-1Для приготовления реактива на серебро берут 16 весовых частей красно-фиолетового бинарного соединения элемента Х, содержащего 48,0% кислорода, и растворяют его в 32 частях воды. Полученную темно-красную жидкость наносят при помощи ватного тампона на поверхность металла. Затем жидкость стирают сухим тампоном и споласкивают данное место водой. В случае, если изделие сделано из серебра, на нем в месте контакта с реактивом возникает кроваво-красное пятно. Чем чище серебро, тем оно интенсивнее окрашено.
Задача 9-2180 лет тому назад профессор Императорского Московского Университета Александр Иовский издал учебник химии, в котором подробно описаны свойства неорганических веществ. Приведем цитату из этой книги: «Оводотворенно-иодовая кислота в природе не находится, но искусством не легко получается через обрабатывание обыиоденногосодия, серною кислотою; ибо кислота оводотворенно-иодовая разлагается серною кислотою; при чем образуется вода и серноватая кислота и отделяется чистыйиодий. Мы имеем несколько способов приготовлять кислоту оводотворено-иодовую смотря потому, хотим ли эту кислоту иметь в воздухообразном виде, или в соединении с водой, то есть в жидком виде. Вот как получается воздухообразная сия кислота……. » Александр Иовский, Начальные основания химии, Москва, 1832, том 2, с. 466.
(реакция 4).
Задача 9-3Прокалили на воздухе 19.7 г белого порошкабез запаха, представляющего собой смесь двух средних солей двухвалентных металлов. При прокаливании смеси образуется газ объемом 4.48 л (н.у.) (реакции 1,2). Порошок окрашивает пламя в кирпично-красный цвет.При пропускании газообразных продуктов прокаливания над пероксидом натрия объем газа уменьшается на три четверти и образуетсятвердый остаток (реакции 3 и 4). При обработке этого твердого остатка соляной кислотой (реакция 5) и добавлении к полученному раствору избытка подкисленного раствора нитрата стронция (реакция 6) выпало 18,4 г белого осадка.
Задача 9-4В лаборатории было проведено 2 опыта. Опыт 1. В 100 г 12%-ного раствора KOH растворили 1,000 г серебристо-белого вещества I. При этом выделилось 1,24 л газа (н.у.) с плотностью по азоту 0,0714 (р-ция 1). Опыт 2. К раствору гидроксида калия добавили 1,000 г бесцветной соли одновалентного металла (вещество II), которая полностью растворилась, образовав неокрашенный раствор. Внесение в этот раствор 1.000 г вещества I приводит к образованию 0,715 л смеси газов с плотностью по воздуху 0,259 (реакция 2). Часть газовой смеси (0,368 часть от общего объема) поглощается раствором серной кислоты (реакция 3).
Задача 9-5Наибольшее количество водорода получают в промышленности методом каталитической конверсии природного газа с перегретым водяным паром. Исходная стехиометрическая смесь метана и паров воды имеет плотность, равную плотности аммиака, а объём в результате реакции при постоянных давлении и температуре увеличивается вдвое. Вся теплота, необходимая для осуществления этого процесса, обеспечивается за счёт другой реакции – полного сгорания метана.
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 802 кДж, CO + ½O2 = CO2 + 283 кДж, H2 + ½O2 = H2O + 242 кДж.
ДесятыйклассЗадача 10-1В четыре закрытых сосуда, каждый из которых содержал один из газов: Х, Х1, Х2 и Х3 , поместили навески магния. Все вещества в каждом сосуде прореагировали полностью. В сосудах получились только твердые продукты, которые полностью перенесли в пятый сосуд с избытком разбавленной соляной кислоты. При действии на полученный раствор избытка раствора гидроксида натрия выделилось 7.36 л (с.у.) газа А с резким характерным запахом. Известно, что Х – простое вещество, а Х1, Х2 и Х3 – бинарные соединения элемента Х. Газы взяты в объемном соотношении: Х : Х1: Х2 : Х3 = 1:2:3:4. Массовый процент Х в ряду Х1– Х2 – Х3 увеличивается.
Задача 10-2При пропускании через сине-фиолетовый раствор вещества А бесцветного газа Б выпал чёрный осадок Д и образовался бесцветный раствор веществ З и Ж (реакция 1). При прокаливании осадка Д на воздухе масса Д уменьшилась в 1.2 раза и образовалось вещество В черного цвета и газ Е(реакция 2). Бесцветный раствор, полученный в результате реакции 1, реагирует с избытком горячего раствора щёлочи с выделением газа Г (реакция 3). При добавлении к бесцветному раствору, полученному в результате реакции 1, раствора хлорида бария выпадает белый осадок, нерастворимый в кислотах (реакция 4). Выдерживание твердого вещества А в эксикаторе над безводной щёлочью приводит к уменьшению его массы на 7,3 %.
Задача 10-3Газобаллонная атака на французском фронте, произведенная немцами у бельгийского города Ипр 22.04.1915 г., была первым применением химических средств в большом масштабе. Сравнительно быстро было установлено, что немцы применяют хлор. Поэтому еще в начале мая 1915 г. организации Красного креста приступили к изготовлению первых защитных масок, пропитанных раствором вещества Х, которое и теперь еще иногда называют «антихлор». Однако после их использования во время газовой атаки на русские окопы, произведенной немцами 23.06.1915 в 50 км к западу от Варшавы, стало очевидно, что маски совершенно не защищают от отравления. Поэтому солдаты их бросали или «украшали» ими и прилагавшимися к ним бутылочками с пропитывающей жидкостью попадающиеся на пути деревья. Дело в том, что врачи, организовавшие производство таких масок, не задумались о химической сути процесса нейтрализации хлора «антихлором». Эта ошибка была обнаружена русскими химиками Н.А. Шиловым (1872-1930) и А.М. Беркенгеймом (1867-1938) и побудила к постановке одного из первых научных исследований, касающихся противогазового дела. Такое исследование было выполнено Н.А. Изгарышевым (1884-1956) в Москве в лаборатории профессора Шилова. Уже летом 1915 г. рецепт пропитки масок был изменен, и в нее была введена кальцинированная сода (карбонат натрия), а также глицерин как предохраняющее средство от быстрого высыхания маски. Маска, пропитанная таким раствором, значительно лучше защищала человека от отравления.
Задача 10-4Изомерные соединения I – VI получили из ацетилена согласно схеме: 
Напишите структурные формулы I–VIи A–Н, учитывая, что: a) NaH – сильное основание, не проявляющее нуклеофильных свойств; б) вещества G и Н – изомеры. Задача 10-5Реакционный сосуд объёмом 3.00 л заполнили при комнатной температуре (25 °С) неизвестным газом X, представляющим собой индивидуальное вещество, до давления 99 кПа. В сосуд внесли платиновую проволоку и нагрели газ до температуры 500 °С, которую в дальнейшем поддерживали постоянной. За ходом реакции разложения X следили по изменению давления. Давление перестало меняться через 18 мин, когда достигло величины 386 кПа. После реакции в сосуде были обнаружены только два газа, входящих в состав воздуха.
Необходимые формулы:
Одиннадцатый класс Задача 11-1Лаборант Петя приготовил три одинаковые навески белого порошка А (1,2,3), а лаборант Коля отвесил две одинаковые порции порошка Б (4,5). Для проведения опыта юный химик Юра взял навески 1 и 4 и высыпал их в стакан с водой. При этом выделился бесцветный газ Г(реакция 1). Вторую навеску порошка А он высыпал в воду, в которую опущены магниевые стружки. При этом выделился газ Д (реакция 2). Оставшиеся две навески (3 и 5) Юра поместил в отдельныетигли и прокалил. При прокаливании первого вещества наблюдалось выделение едких белых паров вещества Е. (реакция 3а).Прокаливание второго вещества – реакция 3б.Смесь твердых остатков, полученных в результате реакций 3а и 3б, при растворении в воде дает с раствором хлорида бария белый осадок массой 3,315 г (реакция 4). При обработке соляной кислотой масса осадка уменьшается до 2,33 г (реакция 5). Известно, что вещества А и Б окрашивают пламя в желтый цвет.
Задача 11-2Газобаллонная атака на французском фронте, произведенная немцами у бельгийского города Ипр 22.04.1915 г., была первым применением химических средств в большом масштабе. Сравнительно быстро было установлено, что немцы применяют хлор. Поэтому еще в начале мая 1915 г. организации Красного креста приступили к изготовлению первых защитных масок, пропитанных раствором вещества Х, которое и теперь еще иногда называют «антихлор». Однако после их использования во время газовой атаки на русские окопы, произведенной немцами 23.06.1915 в 50 км к западу от Варшавы, стало очевидно, что маски совершенно не защищают от отравления. Поэтому солдаты их бросали или «украшали» ими и прилагавшимися к ним бутылочками с пропитывающей жидкостью попадающиеся на пути деревья. Дело в том, что врачи, организовавшие производство таких масок, не задумались о химической сути процесса нейтрализации хлора «антихлором». Эта ошибка была обнаружена русскими химиками Н.А. Шиловым (1872-1930) и А.М. Беркенгеймом (1867-1938) и побудила к постановке одного из первых научных исследований, касающихся противогазового дела. Такое исследование было выполнено Н.А. Изгарышевым (1884-1956) в Москве в лаборатории профессора Шилова. Уже летом 1915 г. рецепт пропитки масок был изменен, и в нее была введена кальцинированная сода (карбонат натрия), а также глицерин как предохраняющее средство от быстрого высыхания маски. Маска, пропитанная таким раствором, значительно лучше защищала человека от отравления.
Задача 11-3При сгорании 2 г смеси изомерных газообразных (при н.у.) углеводородовА, В и С образуется 9,0 л углекислого газа (330 С, 83,5 кПа) и 1,8 г Н2О.
УглеводородАпри нагревании необратимо изомеризуется в углеводород В, который при нагревании в присутствии катализатора способен подвергаться циклотримеризации (с образованием Dи E) или циклотетрамеризации в зависимости от использованного катализатора. УглеводородС в определенных условиях тоже способен превращаться в В и, в свою очередь, может быть получен из В. Однако при нагревании в отсутствии какого-либо катализатора С дает смесь продуктов циклодимеризации (Fи G) и тримеризации. Соединения D и Fсодержат только два типа атомов водорода (т.е. могут образовать только два монобромпроизводных).
При решении задачи учитывайте, что в отличие от плоских моноциклических соединений с чередующимися одинарными и двойными связями, имеющими (4n+2) -электронов (ароматических соединений), плоские моноциклические соединения с чередующимися одинарными и двойными связями, имеющие 4n-электронов, чрезвычайно нестабильны и могут существовать только при температуе жидкого аргона и ниже (поэтому их называют «антиароматическими»). Задача 11-4СоединениеА существует в виде двух энантиомеров (оптических изомеров), в водном растворе находится в виде мономера, а в кристаллическом состоянии в виде циклического 6-членного димераВ. При действии основания оно легко изомеризуется в соединение С, не имеющее асимметрических атомов углерода. CоединениеА дает реакцию серебряного зеркала, причем при действии избытка аммиачного раствора оксида серебра на 1,35 г А образуется 3,24 г осадка. Восстановление какА, так и С водородом над палладием или боргидридом натрия дает одно и то же вещество D. В клетках человека и животныхА присутствует в основном в виде фосфата и в анаэробных условиях (т.е. в отсутствие кислорода) превращается в вещество E, изомерное А, также существующее в виде двух энантиомеров. По результатам кислотно-основного титрования на нейтрализацию 1,35 гЕтребуется 5,7 мл 10% раствора NaOH ( = 1,053 г/мл). Вещества A, B, D, E имеют важное значение для жизнедеятельности человека и многих животных.
Задача 11-5Ксилолы (диметилбензолы) – полезные углеводороды, которые получают химической переработкой нефти. При нагревании в присутствии катализаторов – кислот Льюиса – различные ксилолы могут переходить друг в друга. В равновесной смеси, полученной при 500 К, из каждых 30 молекул 5 имеют орто-расположение метильных групп, 6 – пара, остальные – мета.
а) Выразите мольную долю каждого изомера в смеси в общем виде через K1 и K2. б) Рассчитайте процентное соотношение изомеров в равновесной смеси при700 К. (Если не сможете получить точный ответ, приведите качественные соображения о том, доля какого изомера в смеси вырастет, а какого уменьшится.)
Необходимые формулы: G° = −RTlnK,  .
жүктеу/скачать 140.08 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
.