Решение олимпиады по химии 11 класс 1. Молекулярная формула А в общем виде – CxHyOz. По данным условия x:y:z = 54,55 : 9,09 : 36,36 = 4,54 : 9,09 : 2,27 = 2:4:1 (1 балл) 12 1 16 Простейшая формула вещества А: С2H4O (M0 = 44), а его молекулярная формула (C2H4O)n. Поскольку M = 2DH2 = 2*22 = 44, то n = M/M0 = 1, и простейшая формула совпадает с молекулярной. Итак, А имеет формулу С2H4O (1балл) Восстановление аммиачного раствора оксида серебра, присоединение водорода при 20ºC указывает на наличие альдегидной группы CHO; в этом случае А – ацетальдегид (этаналь) CH3– CHO. (1балл). Его превращения описывают следующие уравнения: CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH = CH3COONH4 + 2Ag+ 3NH3+ H2O (1) (1 балл) o Pt, 30 C CH3CHO + H2 = CH3CH2OH (2) (1 балл) Al2O3, 30oC CH3CH2OH → CH2=CH2 + Н2О (3) (1 балл) CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br (4) (1 балл) Для превращений было взято n1 = 11/44 = 0,25 (моль) CH3CHO. (1 балл) По уравнениям (2) - (4) могло быть получено n2 = n1 = 0,25 моль BrCH2–CH2Br, массой m1 = 188·0,25 = 47 (г). (1 балл) В результате опытов получено 37,5 г C2H4Br2, следовательно, его выход в расчете на взятый CH3CHO составляет n = 37,5/47 = 0,8, или 80 %. (1 балл) Итого 10 баллов 2. По схеме превращений вещества А (сера) S + O2 = SO2 (продукт Б) 2SO2 + O2 = 2SO3 (продукт В) SO2 + H2O = H2SO4 (продукт Г) H2SO4 + 2KOH = K2SO4 (продукт Д) + 2Н2O (1 балл) (1 балл) (1 балл) (1 балл) H2O, электролиз 2K2SO4 → K2S2O8 (продукт Е) + Н2 + 2КОН (анод: 2SO42– – 2е– = S2O82–) (2 балла) SO2 + 2КОН = K2SO3 (продукт K) + H2O K2SO3 + S = K2S2O3 (продукт Л) K2S2O3 + H2SO4 = K2SO4 + S + SO2 + H2O (1 балл) (1 балл) (1 балл) S + H2 = H2S (продукт Ж) H2S + 2KOH = K2S (продукт З) + Н2O или H2S + KOH = KНS (продукт З) + Н2O (1 балл) (1 балл) Итого 11баллов 3. 1) C2H4+Cl2 = C2H4Cl2(1 балл) 2) C2H4Cl2 +2КOH (спирт.р-р) = C2H2 +2КCl+2H2O (1 балл) С, t (1 балл) 3) 3 C2H2 = C6H6 AlCl3,t (1 балл) 4) C6H6 +CH3Cl = C6H5CH3+HCl 5) 5C6H5CH3 + 6KMnO4 + 9 H2SO4 = 5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O (2 балла) 6) C6H5COOH+NaOH = C6H5COONa + H2O (1 балл) Итого 7 баллов 4. n (HNO3) = 29,88 *1,45 *0,8 / 63 = 0,55 моль (1 балл) n (NO2) = 7, 28/22,4 = 0,325 моль (1 балл) n (М3С) : n (HNO3): n (NO2) = 0,025 : 0,55: 0,325 = 1 : 22 :13 (1 балл) 0,025 0,550,075 0,325 0,025 М3С + 22 HNO3 = 3 Ме(NO3)3 + 13 NO2 + CO2 + 11 H2O (1 балл) х +186 = 18,15/0,075 х = 56 → Fe (1 балл) Итого 5 баллов Этиленгликоль Глицерин Аланин Глицин Сорбит СН2(ОН) – СН2 (ОН) СН2(ОН) – СН(ОН) – СН2(ОН) СН3 – СН(NН2) – COOH(1 балл) СН2(NН2) – COOH(1 балл) СН2(ОН) – СН(ОН) – СН(ОН) – СН(ОН) – СН(ОН) – СН2(ОН) (1 балл) (1 балл) (1 балл) Из них ядовит этиленгликоль, так как продукт его окисления (глиоксаль) содержит в своем составе две карбонильные группы, которые усиливают реакционную способность друг друга (понижают электронную плотность на атоме углерода). Благодаря этому глиоксаль связывается с атомами азота белковых молекул. (2 балла) Итого 7 баллов Литература: 1. Свитанько И.В., Кисин В.В., Чуранов С.С.. Стандартные алгоритмы решения нестандартных химических задач. Учебное пособие для подготовки к олимпиадам школьников по химии. Москва, 2012. 2. Шириков Н.А., Ширикова О.И. Расчетные задачи по химии. Вологда, издательство «Русь», 2005 г. 3. Раздел «Олимпиады школьников» портала “ChemNet” –http://www.chem.msu.ru/rus/olimp.