1. Одним из недавно
разработанных методов гидрирования углеводородов является обработка
непредельного соединения литием и гексагидратом хлорида никеля. Напишите
уравнения возможных реакций, протекающих при гидрировании гексена-1, и
объясните роль каждого из компонентов смеси в процессе
гидрирования.
2. При изготовлении
“золотой” и “серебряной” красок используют порошкообразные металлы или их
сплавы. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно установить,
что является основным компонентом а) “серебряного” порошка, б) “золотого”
порошка: а) серебро, алюминий или
“новое серебро” (нейзильбер); б) золото, бронза или
латунь. (В ответе укажите на
характерные признаки протекающих реакций, наблюдая которые вы будете
устанавливать состав порошков: появление осадка и его цвет, изменение
окраски раствора, выделение газа и т. д.)
3. При сливании 50 мл
раствора соли А и 50 мл раствора соли Б выпало 2,69 г осадка, содержащего,
по данным элементного анализа, 1,5% водорода, 14,9% кальция, 23,8% серы,
24,2% цинка и кислород. При упаривании фильтрата получают менее 0,01 г
сухого остатка. 1. Установите
формулы солей. 2. Напишите уравнение проведенной
реакции. 3. Вычислите содержание солей в исходных растворах в
г/л.
4. Жидкость А получена
упариванием при 150–200 °С водного раствора соединения Х, которое
широко используется в технике. При полном сгорании образца А массой 2,84 г
в атмосфере кислорода образовались только диоксид углерода массой 3,52 г и
вода – 2,52 г. 1. Установите
молекулярную формулу вещества Х и количественный состав жидкости
А. 2. Предложите возможные структурные формулы вещества Х и выберите
из них наиболее вероятную, отвечающую условию задачи. 3. Как
называют выбранное вами соединение Х в технике и в справочной
литературе? Какое практическое применение оно
находит?
5. Продукты полного
сгорания 0,512 г смеси бензола, стирола и циклогексана в избытке кислорода
были пропущены последовательно через трубку с сульфатом меди и сосуд,
содержащий 17,5 мл 16,25%-го раствора едкого кали (плотность раствора
равна 1,142 г/мл). Масса трубки при этом возросла на 0,504 г. 1. Напишите
уравнения проведенных реакций. 2. Вычислите массовые доли
соединений, содержащихся в растворе после окончания поглощения продуктов
сгорания.
6. При медленном
растворении 10,0 г смеси мелкоизмельченного металлического железа с его
оксидами (II и III) в избытке 10%-й соляной кислоты (плотность равна 1,05
г/мл) выделяется 604 мл газа, измеренного при 20 °С и давлении 756 мм
рт. ст. 1. Напишите
уравнения химических реакций, протекающих при растворении
смеси. 2. Вычислите минимальное и максимальное содержание
каждого из компонентов смеси (в процентах по массе). 3.
Вычислите возможные минимальный и максимальный объемы кислоты,
необходимые для растворения смеси.
7. Избыток
газообразного бромоводорода пропускают в раствор стирола в толуоле в
присутствии органического пероксида. Напишите уравнения всех протекающих
реакций.
8. При взаимодействии
предельных углеводородов с хлором образуются смеси хлорпроизводных
сложного состава. Разделение этих смесей, содержащих в том числе и
изомерные вещества с весьма близкими физическими свойствами, в
лабораторных условиях представляет собой очень трудную экспериментальную
задачу и часто просто невыполнимо. Поэтому для получения индивидуальных
соединений обычно используют синтетические методы, позволяющие получать
каждое из веществ с высоким выходом. 1. Сколько может
существовать хлорэтанов состава C2H6–xClx?
Напишите их структурные формулы. 2.
Предложите схемы синтеза каждого из этих соединений, исходя из этанола.
Укажите в схемах необходимые реагенты и условия проведения
реакций.
9. Для получения
различных карбениевых ионов R1R2R3C+
используют либо реакции присоединения протона или
других электрофильных агентов к двойной связи С=С
(С=Х), либо реакции гетеролитического
разрыва связи R1R2R3C–Х. При
этом ионизация идет тем легче, чем
стабильнее уходящая группа Х, поэтому в случае малоустойчивых
карбокатионов ионизацию инициируют действием солей серебра (отщепляется
галогенид серебра) или сильных кислот Льюиса типа
SbF5 (отщепляется
устойчивый анион типа
SbF6–).
Аналогичные реакции с образованием алкенильных катионов
R1R2C=С(R3)+
также описаны, но реализовать их гораздо труднее
из-за меньшей устойчивости винильных катионов. Все попытки получить
ацетиленовый катион RCєC+
реакцией ионизации были безуспешными из-за еще большей нестабильности
катионов такого типа (очевидно, реакция присоединения электрофилов к
кратной связи здесь в принципе невозможна). Не подходят для этого и
диазониевые катионы типа RCєCN2+,
поскольку они очень устойчивы и не теряют молекулы азота даже при
нагревании. Тем не менее ацетиленовые катионы все же были генерированы
(хотя и в очень малом количестве), и изучены их реакции с различными
реагентами. Предложите возможный способ получения таких
катионов.
10. Один из
гальванических элементов представляет собой стеклянный сосуд, в который
погружен керамический сосуд из обожженной пористой глины. В оба сосуда
помещают разбавленные растворы серной кислоты: в стеклянный – 5%-й
раствор, в керамический – 10%-й раствор. Если теперь в сосуды поместить
пластины из платинированного угля и замкнуть цепь, то в цепи появляется
электрический ток. 1. Напишите
уравнения реакций, протекающих при работе этого элемента. 2.
Поясните принцип действия гальванического элемента, подтвердив его
расчетом. 3. В каком из растворов находится отрицательный
полюс элемента? 4. Будет ли работать этот элемент при замене
раствора серной кислоты на: а) соляную кислоту; б) раствор щелочи; в)
раствор хлорида натрия? Ответ поясните.