Решения заданий. Одиннадцатый класс

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

Решения заданий

Одиннадцатый класс

Задача 11-1.

(4 балла)

а)

б) 5C₂H₅OH + 4KMnO₄+ 6H₂SO₄ → 5CH₃COOH + 4MnSO₄+ 2K₂SO₄+ 11H₂O;

в)

г)

д)2HCOH + KOH → CH₃OH + HCOOK;

е)C₆H₁₂O₆+ [Ag(NH₃)₂]OH → C₆H₁₂O₇(NH₄) + Ag↓+ NH_{3 aq}.

За каждое уравнение реакции по 1 баллу, за в) и д) по 2 балла.

Итого 12 баллов

Задача 11-2.

1. Общая формула гомологов ряда бензола С_nH_2n-6(n>5). Брутто-формулу С₈H₁₀ имеют 4 из них:

(5 баллов)

2. При окислении орто-, мета- и пара-диметилбензолов (ксилолов) образуются соответствующие фталевые кислоты:

5С₆H₄(CH₃)₂ + 12KMnO₄ + 18H₂SO₄ = 5С₆H₄(CO₂H)₂ + 6K₂SO₄ + 12MnSO₄ + 28H₂O.

При окислении этилбензола образуются бензойная кислота и СО₂:

5С₆H₅C₂H₅ + 12KMnO₄ + 18H₂SO₄ = 5С₆H₅CO₂H + 5СО₂+ 6K₂SO₄ + 12MnSO₄ + 28H₂O.

(за уравнения реакций по 2 балла)

Из всех представленных в п.1 изомеров получить стирол (винилбензол) наиболее просто из этилбензола (Х) – в результате реакции дегидрирования на железо-хромовом катализаторе при нагревании до 600-650 °С:

С₆H₅C₂H₅ С₆H₅СН=СН₂ + Н₂ (1 балл)

Стирол является одним из важнейших продуктов крупнотоннажного органического синтеза. Почти весь произведенный стирол используется при производстве пластмасс, как только на его основе (для получения полистирола), так и в качестве сополимера различных каучуков (бутадиен-стирольный каучук, стирол-акрилонитрильный каучук, акрилонитрил-бутадиен-стирольный каучук и др.). Из неорганических веществ и карбида кальция этилбензол можно получить по следующей схеме:

(5 баллов)

Итого 15 баллов

Задача 11-3.

Уравнения реакций:

а) Mn + Cl₂ → MnCl₂ (при нагревании);

б) MnO + 2HCl → MnCl₂ + H₂O;

в) MnO₂ + 4HCl(конц) → MnCl₂ + Cl₂↑ + H₂O (при нагревании);

г) 2KMnO₄ + 16HCl(конц) → 2MnCl₂ + 2KCl + 5Cl₂↑ + 8H₂O;

д) Mn + 2HCl → MnCl₂ + H₂↑;

е) MnСO₃ + 2HCl → MnCl₂ + H₂O + CO₂↑;

ж) MnSO₄(раствор) + SrCl₂(раствор) → MnCl₂ + SrSO₄↓ (при нагревании);

з) 2MnS + 3Cl₂ → 2MnCl₂ + S₂Cl₂↑;

и) Mn₃(PO₄)₂ + 4HCl → 2MnCl₂ + Mn(H₂PO₄)₂;

д) Mn(ClO₄)₂(раствор) + 2KCl(раств.) → MnCl₂ + KClO₄↓

(10 баллов)

Названия соединений:

MnCl₂ – хлорид марганца(II);

MnO – оксид марганца(II);

MnO₂ – оксид марганца (IV);

KMnO₄ – перманганат калия;

MnСO₃ – карбонат марганца(II);

MnSO₄ – сульфат марганца(II);

MnS – сульфид марганца(II);

Mn₃(PO₄)₂ – ортофосфат марганца(II);

Mn(H₂PO₄)₂ – дигидрофосфат марганца(II);

Mn(ClO₄)₂ – перхлорат марганца(II)

(5 баллов)

Итого 15 баллов

Задача 11-4.

Запишем уравнение ферментативного расщепления глюкозы без доступа воздуха: C6H12O6 = 2C2H5OH + ? Вычитая правую часть уравнения из левой, получаем C2O4, т.е. две молекулы CO2. Таким образом, полное уравнение ферментативного расщепления выглядит так: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2. Под пищевой энергетической ценностью вещества подразумевается энергия, полученная при расщеплении этого вещества до CO2 и H2O. Для CO2 эта величина, разумеется, равна нулю. Поэтому, энергия, которую получают микроорганизмы из 1 г глюкозы, равна разнице в энергетической ценности глюкозы и спирта с учетом количества моль: 3,9 ккал – 2×(1г/180г/моль)× 46г/моль×7,1ккал = 0,271 ккал.

За уравнение реакции или указание второго продукта ферментативного расщепления СO2 – 2 балла. За правильно составленный расчет и правильный с точностью ±10% численный ответ 270 калорий – 10 баллов. За правильно составленный расчет при неправильном численном ответе – 2 балла. За ответ без расчета – 0 баллов.

Итого 12 баллов

Задача 11-5.

Вначале определим соотношение количества атомов углерода и водорода в веществе Е***: (1,285л/22,4л/моль) : 2×(0,4426г/18г/моль) = 0,05737 : 0,04918 = 7 : 6 (наименьшие целые числа). Теперь проверим не содержало ли вещество Е***, кроме углерода и водорода, еще и кислород (других элементов Е***не содержит, поскольку продуктами сгорания являются только CO2 и H2O). Для этого вычислим суммарную массу углерода и водорода, входящих в Е***: (1,285л/22,4л/моль)×12г/моль + 2×(0,4426г/18г/моль) ×1г/моль = 0,7376 г. Значит, Е***содержит: 1,000г - 0,7376г = 0,2624г кислорода. Определим соотношение количества атомов углерода и кислорода в: (1,285л/22,4л/моль) : (0,2624г/16г/моль) = 0,05737 : 0,01640 = 7 : 2. Таким образом, состав вещества Е***– C7H6O2. Обратим внимание, что это вещество содержит очень мало атомов водорода на 7 атомов углерода, т.е. является производным ненасыщенного углеводорода – алкена, алкина или ароматического соединения. Однако, бромную воду Е***не обесцвечивает, и следовательно является производным бензола. Вычитая из состава C7H6O2 формулу фенильного фрагмента C6H5, получаем CHO2, т.е. карбоксильную группу. Таким образом, Е***- бензойная кислота при нагревании которой происходит декарбоксилирование и образуется токсичный бензол C6H6. Другие варианты строения Е***(например, гидрокси-бензальдегид) не соответствуют условиям задачи, поскольку дают реакции с бромной водой и аммиачным раствором оксида серебра.

За расчет состава Е***C7H6O2 – 10 баллов. За определение строения Е***C6H5COOH – 2 балла. За образование токсичного бензола из C6H5COOH − 2 балла.

Итого 14 баллов

Задача 11-6 (экспериментальная).

⇐ Предыдущая 1 2 34