III (областной) этап Всероссийской олимпиады школьников по химии. Бесцветная прозрачная жидкость А, содержащая 8,3% водорода, 32,7% хлора и кислород, при нагревании до 110°С выделяет газ Х

КЛАСС

Задача 11–1

Бесцветная прозрачная жидкость А, содержащая 8, 3% водорода, 32, 7% хлора и кислород, при нагревании до 110°С выделяет газ Х. После того, как потеря массы жидкости А составит 16, 8%, при 110°С перегоняется однородная жидкость В постоянного состава (азеотроп). При охлаждении жидкости А ниже 0°С сначала выделяются кристаллы Y, не содержащие хлор, а при более сильном медленном охлаждении (вымораживание) выделяются кристаллы С, содержащие до 65% хлора по массе. Плавление кристаллов С сопровождается частичным выделением того же газа Х.

1. Что собой представляют вещества А, В, С, Х и Y? Ответ подтвердите расчетами.

2. Объясните, почему при плавлении кристаллов С частично выделяется газ Х.

3. Напишите уравнения необратимых реакций жидкости В с тремя неорганическими и двумя органическими соединениями, принадлежащими к разным классам веществ.

Задача 11–2

Даны условия двух задач:

Задача 1. После растворения смеси хлорида бария и сульфата натрия в воде, масса образовавшегося осадка оказалась в 3 раза меньше массы солей в фильтрате (получившемся растворе). Определите массовые доли солей в исходной смеси, если известно, что в фильтрате отсутствуют ионы бария.

Задача 2. После растворения смеси хлорида бария и сульфата натрия в воде, масса образовавшегося осадка оказалась в 3 раза больше массы солей в фильтрате (получившемся растворе). Определите массовые доли солей в исходной смеси, если известно, что в фильтрате отсутствуют ионы бария.

1. Решите эти задачи.

2. Проанализируйте обе задачи на химическую корректность.

3. Сделайте соответствующие выводы.

Задача 11–3

При нитровании хлорбензола смесью концентрированных азотной и серной кислот при нагревании происходит образование соединения А, имеющего три типа атомов водорода (по данным спектров ЯМР ¹Н). Обработка А метилатом натрия в метаноле приводит к образованию В, а при обработке А этилатом натрия в этаноле образуется соединение С. Растворение В в этаноле и С в метаноле и выдерживание полученных растворов в течении длительного времени в присутствии каталитических количеств соответствующих алкоголятов приводит к образованию смесей Е одинакового качественного, но разного количественного состава. При изучении механизма этих процессов было обнаружено, что в обоих случаях образуется одно и то же промежуточное соединение D.

1. Изобразите структуры А, В, С и D, укажите качественный состав Е.

2. Напишите, какое ароматическое соединение будет преобладать в смеси Е при ее получении: а) из В; б) из С.

3. Соединение А в присутствии влаги обладает раздражающим действием на слизистые оболочки. Объясните это явление, ответ подтвердите уравнением реакции.