Харьковская областная химическая олимпиада 2015 г. 11 класс 1

Харьковская областная химическая олимпиада 2015 г.
11 класс
1. От простого к сложному. 1. Как разделить смеси: а) песка, поваренной соли и воды; б) сахара,
метанола и пентанола; в) ртути, железных стружек, древесных опилок, воды, подсолнечного масла,
уксусной кислоты, гексана; г) бензальдегида, бензойной кислоты, толуола и бензола? Если необходимо
использовать химические реакции, приведите их.
2. Расположите вещества по увеличению температуры кипения: а) D2O, Н2О, T2O; б) С2Н5ОН,
СН3ОН,
СН3СН2СН2ОН,
Hg;
в)
СН3СН2СН2СН3,
СН3СН2СН2СН2ОН,
СН3СН2СН2СНО,
СН3СН2СН2СООН; г) СН3СН2ОСН2СН3, Н2О, С2Н5ОН. Ответ поясните. Назовите все приведенные
вещества.
2. Периодическая таблица. Периодическая система элементов Д.И.Менделеева привычна нам.
Тем не менее, есть некоторые закономерности и исключения, о которых не следует забывать.
1. Поясните, почему:
1) с ростом атомного номера в группе радиус атомов химических элементов увеличивается;
2) с ростом атомного номера в периоде радиус атомов химических уменьшается;
3) сила кислот увеличивается в ряду HF–HCl–HBr–HI.
Обычно с ростом атомного номера увеличивается относительная атомная масса элементов.
2. Поясните исключения из этого правила: Ar–K, Co–Ni, Te–I.
3. Приведите символы тех элементов, простые вещества которых: а) являются газами при н. у.; б)
являются жидкостями при н. у.
3. Пари. В лаборатории есть водные растворы таких химических веществ:
Вещество
Плотность
раствора, г/мл
NaOH
HCl
КОН
HNO3
Ca(OH)2
H2SO4
1.04
1.02
1.05
1.03
1.12
1.21
Массовая доля
вещества в растворе,
%
3.74
4.39
5.66
5.78
18.9
28.95
Школьники Вася и Коля, которые совсем не знали химии, увидели такое и решили
последовательно вливать в стакан по 10 мл каждого раствора, перемешивая и измеряя после этого рН
полученного раствора. Они составили пари относительно того, каким будет рН после добавления
последнего реактива, причем Вася утверждал, что раствор будет кислым.
1. Определите, кто из учеников выиграл, а также рассчитайте рН среды (с точностью до 0.01)
после добавления NaOH и HNO3, если после добавления HNO3 плотность раствора составляет 1.04 г/мл,
а после добавления всех реактивов – 1.10 г/мл. Справка: pH = –lgc(H+).
2. Установите массу всех веществ и ионов, которые образовались после добавления последнего
реактива.
При расчетах используйте значения молярных масс элементов с точностью до 0.5 г/моль.
Считайте серную кислоту сильной по обеим ступеням.
4. Именные реакции. В органической химии известно огромное множество именных реакций.
Одна из них – реакция Бородина–Хунсдиккера. Провести её можно следующим образом. К
одноосновной карбоновой кислоте A (w(C) = 40.00 %) добавляют оксид серебра (I). К образовавшейся
соли B (w(C) = 14.39 %) добавляют бром. При этом образуется бромид серебра и два газа: С (плотность
паров по гелию 10.99) и D (плотность 3.883 г/л при 25°С и 1 атм).
1. Расшифруйте вещества и напишите схемы всех реакций.
2. Предложите механизм реакции Бородина–Хунсдиккера, если известно, что она проходит через
образование промежуточных продуктов радикального строения.
Реакция Бородина–Хунсдиккера использовалась в синтезе одного необычного углеводорода
Х (w(C) = 88.82 %) по приведенной ниже схеме:
+
O
O
O
Br
Cl
+ 2 C2H5ONa
E
- 2C2H5OH
- F, - G
O
1) SOCl2
2) Ag2O
O
Cl
OAg
NaOH
H2O
+ Br2
- AgBr,
-C
O
H+
H
- CO2
K
+ 2Na
- NaCl,
- NaBr
OH
X
3. Определите зашифрованные вещества, если массовые доли углерода в соединениях
соответствуют: w(C)Е = 59.98 %, w(C)H = 38.31 %, w(C)K = 28.35 %, а реакцией Бородина–Хунсдиккера
в данной цепочке является образование соединение К.
4. Чье имя носит превращение К→Х?
5. Пропорция. Элемент Х образует с элементом У несколько соединений: А, В, C, D, массовая
доля Х в которых, соответственно, равна 74.87 %, 79.89 %, 85.63 %, 92.26 %.
1. Определите зашифрованные вещества.
2. Где используется соединение D (приведите 2 уравнения реакции)?
3. Как с помощью качественных реакций отличить друг от друга соединения А, C и D? Приведите
схемы химических превращений.
6. Газ. Фторид элемента Х, соединение А – самый тяжелый при н. у. газ. Кроме того, существует
еще ряд фторидов элемента Х – соединения Б, В, Г и Д. Отношение молярных масс соединений А, Б, В,
Г, и Д равно, соответственно, 2.085 : 3.627 : 1.542 : 1.458 : 1. Соединение А получают, в основном, при
взаимодействии простых веществ при нагревании. Оно очень инертно, используются в электротехнике,
для тушения пожаров. Соединение Б при нагревании до 150°С диспропорционирует с образованием
эквимолярной смеси двух веществ, а соединение В при нагревании до 700°С диспропорционирует с
образованием вещества А и продукта У, причем масса образовавшегося соединения А в этом случае
составляет 0.9 от массы исходного вещества В.
1. Определите зашифрованные вещества. Приведите все упомянутые уравнения реакций.
2. Почему А – очень инертное вещество, а соединение В более реакционоспособно?
3. Как называется форма молекул соединений А, В, Д? Укажите тип гибридизации центрального
атома в этих соединениях. Приведите структурную формулу соединения Б.
Подсказка: в двух веществах из упомянутых присутствует связь Х–Х.
7. Задание экспериментального тура. Твердое органическое вещество Х (СН4N2O) не горит на
воздухе, не имеет цвета и запаха. Оно хорошо растворяется в воде. При реакции вещества Х с концентрированным водным раствором NaOH при нагревании выделяется газ А с резким запахом, который
дает с парами HCl характерную реакцию. При реакции соединения Х с концентрированной H2SO4 при
нагревании выделяется газ Б без запаха, который дает характерную реакцию при пропускании в раствор
Ca(OH)2. При реакции водного раствора соединения Х с подкисленным водным раствором NaNO2
выделяется инертный газ В, который не горит и не поддерживает горение. При реакции водного
раствора соединения Х с концентрированной кислотой Г образуются бесцветные кристаллы
вещества Д. Кислота Г реагирует с медью с выделением газа Е, имеющим характерный цвет и запах.
1. Определите все зашифрованные вещества, запишите уравнения всех протекающих реакций.
Опишите свои наблюдения.
2. Изобразите структурные формулы молекул соединений Х, А, Б, Е, укажите тип гибридизации
неконцевых атомов.
3. Как получают Х? Где используют это вещество?
Харківська обласна хімічна олімпіада 2015 р.
11 клас
1. Від простого до складного. 1. Як розділити суміші: а) піску, кухонної солі та води; б) цукру,
метанолу та пентанолу; в) ртуті, залізних ошурок, деревних ошурок, води, соняшникової олії, оцтової
кислоти, гексану; г) бензальдегіду, бензойної кислоти, толуолу та бензолу? Якщо необхідно
використовувати хімічні реакції, наведіть їх.
2. Розташуйте речовини за збільшенням температури кипіння: а) D2O, Н2О, T2O; б) С2Н5ОН,
СН3ОН,
СН3СН2СН2ОН,
Hg;
в)
СН3СН2СН2СН3,
СН3СН2СН2СН2ОН,
СН3СН2СН2СНО,
СН3СН2СН2СООН; г) СН3СН2ОСН2СН3, Н2О, С2Н5ОН. Відповідь поясніть. Назвіть усі наведені
речовини.
2. Періодична таблиця. Періодична система елементів Д.І.Менделєєва звична нам. Тем не меньш,
є деякі закономірності та виключення, про які не слід забувати.
1. Поясніть, чому:
1) із зростанням атомного номера у групі радіус атомів хімічних елементів збільшується;
2) із зростанням атомного номера у періоді радіус атомів хімічних елементів зменшується;
3) сила кислот збільшується у послідовності HF–HCl–HBr–HI.
Звичайно із зростанням атомного номеру збільшується відносна атомна маса елементів.
2. Поясніть виключення з цього правила: Ar–K, Co–Ni, Te–I.
3. Наведіть символи тих елементів, прості речовини яких: а) є газами за н. у.; б) є рідинами за н. у.
3. Парі. У лабораторії є водні розчини таких хімічних речовин:
Речовина
Густина розчину, г/мл
NaOH
HCl
КОН
HNO3
Ca(OH)2
H2SO4
1.04
1.02
1.05
1.03
1.12
1.21
Масова частка
речовини у розчині, %
3.74
4.39
5.66
5.78
18.9
28.95
Школярі Василь та Микола, які зовсім не знали хімії, побачили таке та вирішили послідовно
вливати у склянку по 10 мл кожного розчину, перемішуючи та вимірюючи після цього рН утвореного
розчину. Вони склали парі щодо того, яким буде рН після додавання останнього реактиву, причому
Василь стверджував, що розчин буде кислим.
1. Визначте, хто з учнів виграв, а також розрахуйте рН середовища (з точністю до 0.01) після
додавання NaOH та HNO3, якщо після додавання HNO3 густина розчину складає 1.04 г/мл, а після
додавання усіх реактивів – 1.10 г/мл. Довідка: pH = –lgc(H+).
2. Встановіть маси усіх речовин та іонів, що утворилися після додавання останнього реактиву.
4. Іменні реакції. В органічній хімії відома величезна кількість іменних реакцій. Одна з них –
реакція Бородіна–Хунсдіккера. Провести її можна наступним чином. До одноосновної карбонової
кислоти A (w(C) = 40.00 %) додають аргентуму (І) оксид. До солі B, що утворилась (w(C) = 14.39 %),
додають бром. При цьому утворюється аргентуму бромід та два гази: С (густина пари за гелієм 10.99) та
D (густина 3.883 г/л за 25°С та 1 атм).
1. Розшифруйте речовини та напишіть схеми усіх реакцій.
2. Запропонуйте механізм реакції Бородіна–Хунсдіккера, якщо відомо, що вона перебігає через
утворення проміжних продуктів радикальної будови.
Реакція Бородіна–Хунсдіккера використовувалась у синтезі одного незвичайного вуглеводню
Х (w(C) = 88.82 %) за наведеною нижче схемою:
+
O
O
O
Br
Cl
+ 2 C2H5ONa
E
- 2C2H5OH
- F, - G
O
1) SOCl2
2) Ag2O
O
Cl
OAg
NaOH
H2O
+ Br2
- AgBr,
-C
O
H+
H
- CO2
K
+ 2Na
- NaCl,
- NaBr
OH
X
3. Визначте зашифровані речовини, якщо масові частки карбону у сполуках відповідають:
w(C)Е = 59.98 %, w(C)H = 38.31 %, w(C)K = 28.35 %, а реакцією Бородіна–Хунсдіккера у данному
ланцюжку є утворення споуки К.
4. Чиє ім’я носить перетворення К→Х?
5. Пропорція. Елемент Х утворює з елементом У кілька сполук: А, В, C, D, масова частка Х в
яких, відповідно, дорівнює 74.87 %, 79.89 %, 85.63 %, 92.26 %.
1. Визначте зашифровані речовини.
2. Де використовується сполука D (наведіть 2 рівняння реакції)?
3. Як за допомогою якісних реакцій відрізнити одну від одної сполуки А, C та D? Наведіть схеми
хімічних перетворень.
6. Газ. Фторид елемента Х, сполука А – найважчий при н. у. газ. Окрім того, існує ще низка
фторидів елементу Х – сполуки Б, В, Г та Д. Відношення молярних мас сполук А, Б, В, Г, та Д
дорівнює, відповідно, 2.085 : 3.627 : 1.542 : 1.458 : 1. Сполуку А отримують, в основному, при взаємодії
простих речовин при нагріванні. Воно є дуже інертним, використовується в електротехніці, для гасіння
пожеж. Сполука Б при нагріванні до 150°С диспропорціонує з утворенням еквімолярної суміші двох
речовин, а сполука В при нагріванні до 700°С диспропорціонує з утворенням речовини А та продукта У,
причому маса сполуки А, що утворилась, у цьому випадку складає 0.9 від маси вихідної речовини В.
1. Визначте зашифровані речовини. Наведіть усі згадані рівняння реакцій.
2. Чому А – дуже інертна речовина, а сполука В більш реакційноздатна?
3. Як називається форма молекул сполук А, В, Д? Вкажіть тип гібридизації центрального атома в
цих сполуках. Наведіть структурну формулу сполуки Б.
Підказка: у двох речовинах із згаданих присутній зв'язок Х–Х.
7. Завдання експериментального туру. Тверда органічна речовина Х (СН4N2O) не горить на
повітрі, не має кольору та запаху. Воно добре розчиняється у воді. При реакції речовини Х з
концентрованим водним розчином NaOH при нагріванні виділяється газ А з різким запахом, який дає з
парою HCl характерну реакцію. При реакції сполуки Х з концентрованою H2SO4 при нагріванні
виділяється газ Б без запаху, який дає характерну реакцію при пропусканні у розчин Ca(OH)2. При
реакції водного розчину сполуки Х з підкисленим розчином NaNO2 виділяється інертний газ В, який не
горить та не підтримує горіння. При реакції водного розчину сполуки Х з концентрованою кислотою Г
утворюються безбарвні кристали речовини Д. Кислота Г реагує з міддю з виділенням газу Е, що має
характерний колір та запах.
1. Визначте всі зашифровані речовини, запишіть рівняння усіх реакцій, що перебігають. Наведіть
свої спостереження.
2. Зобразіть структурні формули молекул сполук Х, А, Б, Е, вкажіть тип гібридизації некінцевих
атомів.
3. Як отримують Х? Де використовують цю речовину?
Решения-11
1. От простого к сложному. 1. а) Отфильтровать песок, воду упарить (соль в остатке), пар
конденсировать;
б) сделать фракционную перегонку: последовательно отогнать метанол и пентанол (сахар в
остатке);
в) магнитом собрать железные стружки, отфильтровать древесные стружки, слить тяжелый
жидкий слой ртути (с помощью делительной воронки). В оставшейся смеси содержится два раствора:
воды с уксусной кислотой (тяжелый) и подсолнечного масла с гексаном (легкий). С помощью
делительной воронки их нужно разделить, а компоненты каждого раствора отделить с помощью
перегонки;
г) толуол и бензол можно отделить с помощью фракционной перегонки (альдегид и кислота – в
остатке). Бензальдегид и бензойную кислоту можно разделить: 1) с помощью фракционной перегонки
под пониженным давлением; 2) с помощью колоночной хроматографии; 3) перекристаллизацией из
неполярного растворителя (например, бензол): кислота остается в осадке, бензальдегид растворяется в
бензоле, после чего выделяется упариванием бензола; 4) переведением кислоты в водорастворимую
соль, фильтрованием бензальдегида с последующим подкислением маточного раствора и выделением
кислоты:
С6Н5СООН (тв) + КОН = С6Н5СООК (раствор) + Н2О,
С6Н5СООK (тв) + HCl = С6Н5СООH (тв) + KCl (раствор).
2. а) Н2О, D2O, T2O (увеличение молекулярной массы). Вода, тяжелая вода (оксид дейтерия),
сверхтяжелая вода (оксид трития);
б) СН3ОН, С2Н5ОН, СН3СН2СН2ОН, Hg (увеличение молекулярной массы, для Hg – металлическая
связь). Метанол, этанол, н-пропанол;
в) СН3СН2СН2СН3, СН3СН2СН2СНО, СН3СН2СН2СН2ОН, СН3СН2СН2СООН (усиление
межмолекулярных взаимодействий за счет образования водородной связи). н-Бутан, н-бутаналь,
н-бутанол, н-бутановая кислота;
г) СН3СН2ОСН2СН3, С2Н5ОН, Н2О (усиление межмолекулярных взаимодействий за счет
образования водородной связи). Диэтиловый эфир, этанол, вода.
2. Периодическая таблица. 1. 1) При одинаковом строении внешнего электронного слоя в группе
элементов каждый последующий слой имеет больший радиус, чем предыдущий;
2) в периоде с ростом атомного номера за счет увеличения количества электронов на внешней
электронной оболочке и протонов в ядре увеличивается их взаимное притяжение – радиус атома
уменьшается (p-, d-, f-сжатие);
3) радиус ионов сопряженных оснований (F– – Cl– – Br– – I–) увеличивается, поверхностная плотность заряда уменьшается, притяжение протона к анионам уменьшается – сила кислот увеличивается.
2. В составе природного простого вещества К больше «легких» изотопов, чем в составе Ar и т. д.
3. Простые вещества являются газами для таких элементов: Н, Не, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, Xe, Rn.
Простые вещества являются жидкостями для Hg и Br.
3. Пари. 1, 2. После добавления NaOH (раствор 1): mр-ра NaOH = Vр-ра NaOH × ρр-ра NaOH = 10.4 г, nNaOH =
= mр-ра NaOH × wNaOH / MNaOH = 0.009724 моль, сNaOH = nNaOH / Vр-ра NaOH = 0.9724 моль/л, рН1 = 14 – рОН =
= 14 + lgc(ОН–) = 14 – 0.01 = 13.99.
После прибавления HCl (раствор 2): mр-ра HCl = Vр-ра HCl × ρр-ра HCl = 10.2 г. Общая масса раствора 2
составляет (10.4 + 10.2) г = 20.6 г. nHCl = (mр-ра HCl × wHCl) / MHCl = 0.012268 моль.
После прибавления КОН (раствор 3): mр-ра КOH = Vр-ра КOH × ρр-ра КOH = 10.5 г, nКOH = mр-ра КOH ×
× wКOH / MКOH = 0.010613 моль. Общая масса раствора 3 составляет (20.6 + 10.5) г = 31.1 г.
После прибавления HNO3 (раствор 4): mр-ра HNO3 = Vр-ра HNO3× ρр-ра HNO3 = 10.3 г. Общая масса раствора m4 = (31.1 + 10.3) г = 41.4 г. Объем раствора равен V4 = 41.4/1.04 мл = 39.8 мл. nHNO3 =
= mр-ра HNO3 × wHNO3 / MHNO3 = 0.00945 моль.
n(H+)4 = nHNO3 + nHCl = 0.021718 моль, n(OH–)41 = nNaOH + nКOH = 0.020387 моль. Т.е., среда после
добавления HNO3 станет кислой. n(Н+)4, ост. = (0.021718 – 0.020337) моль = 0.001381 моль, с(Н+)4, ост. =
= n(Н+)4, ост. / V4 = 0.0347 моль/л. рН4 = 1.46.
После прибавления Са(ОН)2 (раствор 5): mр-ра Са(ОН)2 = Vр-ра Са(ОН)2 × ρр-ра Са(ОН)2 = 11.2 г, количество
гидроксид-ионов равно количеству Са(ОН)2:
nСа(ОН)2 = mр-ра Са(ОН)2 × wСа(ОН)2 / M Са(ОН)2 = 0.028605 моль. n(ОН–)5 = 2nСа(ОН)2 = 0.05721 моль.
После прибавления H2SO4 (раствор 6): mр-ра H2SO4 = Vр-ра H2SO4 × ρр-ра H2SO4 = 12.1 г.
nH2SO4 = mр-ра H2SO4 × wH2SO4 / MH2SO4 = 0.035744 моль. n(H+)H2SO4 = 2nH2SO4 = 0.071489 моль.
Ca2+ + SO42– = CaSO4↓ (выпадет осадок кальция сульфата).
nCaSO4 = nСа(ОН)2 = 0.028605 моль ≡ 3.89 г.
Масса раствора m6 = m4 + mр-ра Са(ОН)2 + mр-ра H2SO4 – mCaSO4 = (41.4 + 11.2 + 12.1 – 3.89) г = 60.81 г.
Объем раствора равен V5 = (60.81 / 1.1) мл = 55.28 мл.
Общее количество щелочи после прибавления всех растворов: n(ОН–)общ = n(ОН–)5 = 0.05721 моль,
т. е. n(H+)общ = n(H+)H2SO4 – n(ОН–)общ + n(Н+)4,ост = 0.01566 моль. Тогда с(Н+)общ = 0.01566 моль :
: 0.05528 л = 0.283 моль/л, рНобщ = 0.55. Вася выиграл.
n(SO42–)р-р = nH2SO4 – nCaSO4 = (0.035744 – 0.028605) моль = 0.007139 моль ≡ 0.6853 г.
n(Na+) = n(NaOH) = 0.009724 моль ≡ 0.2237 г; n(Cl–) = nHCl = 0.012268 моль ≡ 0.4355 г;
n(К+) = n(КOH) = 0.010613 моль ≡ 0.4139 г; n(NO3–) = n(HNO3) = 0.009450 моль ≡ 0.5859 г;
m(H2O) = m6 – m(SO42–)р-р – m(Na+) – m(Cl–) – m(К+) – m(NO3–) = 58.47 г.
4. Именные реакции. 1. Определим молярные массы А и В:
nA(C) / M(A) = 0.4
(1),
nA(C) / M(B) = 0.1439
(2), поскольку М(В) = M(A) – A(H) + A(Ag), то:
0.4M(A) = 0.1439(M(A) – A(H) + A(Ag)), или
0.4 M(A) = 0.1439M(A) – 15.38, откуда M(A) = 60. А – уксусная кислота, В – СН3СООAg.
М(С) = 10.99×4 = 44.0 (г/моль), С – это СО2. М(D) = (3.883×8.314×298×1000 / 101325) г/моль =
= 94.9 г/моль. Поскольку: СН3СООAg + Br2 = AgBr + CO2 + D, то D ≡ CH3Br:
2СН3СООH + Ag2O = 2СН3СООAg + H2O,
СН3СООAg + Br2 = CH3Br + AgBr + CO2.
2. Br2 = 2Br ∙,
СН3СООAg + Br ∙ = CH3COO ∙ + AgBr,
CH3COO ∙ = CH3 ∙ + CO2,
CH3 ∙ + Br ∙ = CH3Br.
3.
+
O
Br
Cl
+ 2 C2H5ONa
O
O
- 2C2H5OH
- NaCl (F)
- NaBr (G)
O
ONa
O
O
NaOH
O
O
H2 O
O
O
Cl
H+
- CO2
HO
4. Это – реакция Вюрца.
O
ONa
E
Cl
1) SOCl2
+ Br2
+ 2Na
2) Ag2O
- AgBr,
- CO2
- NaCl,
- NaBr
AgO
O
Br
K
X
H
5. Пропорция. 1. Рассчитаем отношение масс элементов (z) в соединениях А, В, C и D:
z = m(X) / m(Y)
2.98
3.97
5.96
11.92
А
В
С
D
При этом z(D)/z(A) : z(D)/z(B) : z(D)/z(C) : z(D)/z(D) = 4 : 3 : 2 : 1. Это показывает соотношение
атомов валентностей элементов Х и У в соответствующих соединениях, причем молярная масса
элемента Х значительно больше молярной массы элемента У. Таким образом, возможны варианты пар
валентностей: 1) Х – 4, У –1; 2) Х – 8, У – 2. Наиболее вероятен первый вариант, где Х – элемент
4 группы периодической системы. Действительно, если Х ≡ С (углерод), то У – Н, А – СН4, В – С2Н6, С
– С2Н4, D – С2Н2. Иные варианты Х (Si, Sn, Pb) не подходят.
2.
O
CH3COOH
O
синтез
винилацетата
HCl
Cl
синтез
винилхлорида
3. Соединения А, C и D являются газами. Следует пропустить их (по отдельности) через бромную
воду. Только в случае метана (A) обесцвечивания не будет:
С2Н4 + Br2 = BrCH2CH2Br, С2Н2 + Br2 = Br2НС–CНBr2.
Если через аммиачный раствор оксида серебра пропускать газы С и D, только ацетилен даст
темный осадок ацетиленида:
С2Н2 + Ag(NH3)2OH = AgC≡CAg↓ + 2NH3 + H2O.
6. Газ. 1, 3. Возьмем пару из веществ А–Д, предполагая, что одно отличается от другого на n
атомов фтора. Если решения не найдено, следует взять другую пару веществ (например, соединение Б
имеет гораздо бóльшую молярную массу, чем все остальные, и может содержать связь Х–Х, поэтому
брать его для такого расчета нецелесообразно). Например, в случае пары А и В:
М(А) / М(В)) = 1.35, или (М(В) + nF) / М(В)) = 1.542, при nF = 2: М(А) = 146.05 г/моль,
М(В) = 108.06 г/моль.
А – SF6 (октаэдр, sp3d2), Б – S2F10, В – SF4 (искривленная квадратная пирамида, sp3d), Г – S2F2, Д –
SF2 (угловая, sp3).
F
F
F
F
F
S S F
F
F Б
F
F
S + 3F2 = SF6.
Поскольку после диспропорционирования Б (S2F10, степень окисления серы +5) образуется эквимолярная смесь веществ, то в одном из них степень окисления выше – максимальная, +6, а в другом +4:
S2F10 = SF6 + SF4.
Т. к. m(А) / m(В) = 0.9, то n(А) / n(В) = 0.9 [M(B) / M(A)] = 2 : 3, т. е.
3SF4 = 2SF6 + У, У – S,
3SF4 = 2SF6 + S.
2. d-Орбитали молекулы SF6 симметрично закрыты от атаки атомами фтора, тогда как в SF6
имеется свободная d-обиталь и его гидролиз проходит легче.
7. Задание экспериментального тура. 1, 2. Вещество Х – мочевина H2NCONH2 (а не изомерный
гидразид муравьиной кислоты HCONHNH2):
NaNO2 + CH3COOH = HNO2 + CH3COONa.
+ 2NaOH
sp2
sp3
NH2
O
NH2
Х
+ H2SO4 + H2O
Na2CO3 + 2NH3 (качественная реакция с HCl)
N
H
H
H
A, sp3
(NH4)2SO4 + CO2 (качественная реакцияс Ca(OH)2)
O
O
HNO3 (Г)
Б,
sp
NH3+
NO3- (бесцветный осадок)
2HNO2
O
NH2
Д
2N2 + 3H2O + CO2 (выделение газа)
В
+
N
O
O
E, sp2
NH3 + HCl = NH4Cl ,
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O,
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
3. Мочевину получают из аммиака и углекислого газа:
2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O.
Мочевина применяется для синтеза мочевино-формальдегидных смол, как удобрение, добавка к
кормам животных.