Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Органическая хим ия , уровень 4
1 Хлораль ССl3СНО под действием концентрированной серной кислоты при нагревании образует вещество состава С5Сl6Н2O3 (хлоралид). Действие аммиака на хлоралид приводит к двум продуктам – C2Cl3H4NO и C3Cl3H4NO2. Установите структуру хлоралида и предложите механизм его образования. 2 Органическое вещество X (кристаллы красного цвета) обладает амфотерными свойствами – может реагировать как одноосновная кислота или основание. Вещество Х может быть с высоким выходом восстановлено в продукт Y (Pd/H2, Et2O), который, однако, нестоек на воздухе и быстро осмоляется, поэтому его «перехватывают» уксусным ангидридом. Получающийся продукт Y 1 используется в синтезе медпрепаратов. Ниже приведена схема превращений вещества Х: Известно, что Y 1 и Х3 – изомеры, причём Х3 медленно переходит в Y 1 и в них ω(N) = 13,46%, X 5 и Υ 2 – изомеры, причём X 5 – основание, а Υ 2 – слабая кислота, и в них ω(N) = 18,92%. Все реакции при температуре 170°С приводят к отщеплению уксусной кислоты. Окрашены только невосстановленные соединения. Найдите вещества, напишите уравнения реакций и ответьте на следующие вопросы. · В чём причина осмоления Υ? · В реакции X 1 → Χ2 образуется побочный продукт. Какой? · Восстановление Х4 → X 5 проводят при комнатной температуре, без давления. При увеличении температуры и давления происхоят более глубокие превращения. Какие? · В определённых условиях удаётся осуществить переход Y 1 → ХЗ. Предложите условия этого синтеза. · Как осуществить переход X 1 → Х4 в одну стадию? · Возможно ли прямое превращение в одну стадию X 5 → Y 2?
3. Незамещённое ароматич. соединение А получают нагреванием HSCH2CH2CH2SH с серой при 300°С. Метилзамещённое соединение A 1 получают реакцией изобутилена с серой в тех же условиях. Другое метилзамещённое соединение получается реакцией ацетоуксусного эфира с избытком серы и P2S5 при нагревании. При реакции йодметана с А образуется ароматическое солеобразное соединение. Окисление А идёт по-разному в зависимости от условий окисления: реакция А с хлорной водой или перманганатом даёт ароматическое соединение Б с массовой долей серы 54,24%; окисление надуксусной кислотой в присутствии серной приводит к солеобразному ароматическому соединению В с массовой долей серы 48,00%. Одно из двух метилзамещённых соединений в отличие от другого и от А реагирует с бензальдегидом в присутствии щёлочи.
Найдите вещества и напишите уравнения реакций. 4. Реакции органических соединений с P4S10 · Ароматические углеводороды. Бензол при реакции с Р4S10 при 150°С образует H2S в количестве 1 моль на 2 моль бензола; продукт реакции отвечает простейшей формуле C6H5PS2 и существует в бензольном растворе в виде равновесной смеси цис-транс-изомеров. Нафталин в аналогичной реакции образует соединение с простейшей формулой C5H3PS2, не дающеет в растворе равновесной смеси. Реакция бензола с P4S10 в присутствии AlCl3 протекает по-иному – образуется продукт C12H11PS2. Опишите эти реакции и объясните явление цис-транс-изомерии в продукте. Предскажите, как будет протекать реакция нафталина с P4S10 в присутствии AlCl3. · Спирты. Этиловый спирт в зависимости от условий даёт различные продукты: при 100°С образуется C4H11PS2О2, при 140°C – C8H2ОP2S3О4, при 190°C – C6H15PSО3. При кипячении P4S10 с этанолом в дихлорбензоле образуется вещество с простейшей формулой C2H5PS3. Напишите уравнения реакций, объясните влияние условий на строение продуктов. · Пиридин образует устойчивый кристаллический продукт состава C10H10N2P2S5. Интересно, что P4S7, имеющий связь Р-Р, при кипячении с пиридином наряду с вышеуказанным продуктом даёт ещё и C10H10N2P2S4 в виде смеси двух изомеров, один из которых неустойчив и переходит в другой. Приведите структуры этих веществ и объясните причины неустойчивости одного из изомеров. · Мочевина при 120°С даёт продукт C2H7N4PS2О2, имеющий строение аммониевой соли. Предложите его структуру. · Алкилгалогениды (RX) при 200-300°С дают смесь двух продуктов в мольном соотношении 1:1, отвечающую брутто-составу R3X3P2S5. Напишите уравнение р-и. 5. Газ Х (М = 42) димеризуется при стоянии в растворе в инертном растворителе. Димер, в отличие от мономера, легко окисляется. Полученный при окислении раствор поглощает газ с М = 40, и при этом раствор окрашивается. Нагревание окрашенного раствора приводит к его обесцвечиванию и выделению газа с М = 28. Определите вещества. 6. Органическое вещество (дымящая на воздухе жидкость) массой 0,50 г обработали избытком воды. Полученный раствор обработали избытком аммиачного раствора оксида серебра при нагревании. При этом выпало 4,47 г серебра. Подкисление азотной кислотой полученного раствора привело к выпадению 0,99 г белого осадка. Найдите вещество.
7. Расшифруйте цепочку превращений: 8. Три газа, взятых в мольном соотношении 1: 1: 4, реагируют между собой с образованием твёрдого вещества. Известно, что из 13,44 л (н. у.) газовой смеси образуется 19,05 г твёрдого вещества. Любой из исходных газов обладает резким запахом, продукт реакции запаха не имеет. Продукт реагирует с РСl5 с образованием РОСl3, HCl и продукта, содержащего 67,1% хлора. Найдите вещества и напишите уравнения реакций. 9. Пептид А с молекулярной массой 450 очень трудно растворяется в воде. Пептид может подвергаться гидролизу, при полном гидролизе получаются лишь две аминокислоты, причём массовая доля углерода в А больше, чем в любой из аминокислот, и составляет 53,3%. При частичном гидролизе продуктами могут оказаться изомерные пептиды того же аминокислотного состава с массовой долей углерода минимум 47,62%. Сколько таких пептидов может получиться? Приведите их формулы. Ключевым продуктом в синтезе А является дипептид с молекулярной массой 243. Приведите его формулу и способ синтеза А из него. 10. Первый член ряда ароматических гетероциклических соединений Х (простейший представитель) был впервые синтезирован только в 1994 г, хотя другие представители этого ряда были известны с середины ХIХ в. Массовая доля углерода в Х равна 27,91%. Известно, что Х устойчиво к электрофильному замещению, а при действии концентрированной серной кислоты на холоде медленно димеризуется в Д. При окислении Д кислым перманганатом получается дикарбоновая кислота (ω(C) = 27,58%), производящаяся от Х, которая легко декарбоксилируется в монокарбоновую кислоту. Диэтиловый эфир дикарбоновой кислоты был получен ещё в конце ХIХ в. обработкой ацетоуксусного эфира дымящей азотной кислотой на холоде. Напишите уравнения реакций. Приведите метод синтеза Х в две стадии из глиоксаля. Объясните направление декарбоксилирования. 11. Органическое вещество Х ранее производилось в промышленных масштабах, но сейчас от его производства отказались ввиду его высокой стоимости и нестойкости при хранении. Оно реагирует с водой, образуя сильную трёхосновную кислоту. При реакции Х с этиловым спиртом образуется соединение Y, не обладающее кислыми свойствами. Параллельно с этим в реакционной массе обнаруживаются небольшие количества ацетальдегида. При реакции как Х, так и Y с раствором аммиака образуется вещество Z, обладающее амфотерными свойствами. Соединение Z производилось как промежуточный продукт при получении Х. В настоящее время Z по-прежнему производится, но используется для получения вещества Q, которое имеет тот же качественный, что и Х, но иной количественный состав. Х и Q имеют плотность около 2 г/см, не содержат водорода и имеют одинаковую область применения. Найдите вещества. 12. Простейший представитель ряда гетероциклических соединений Х был впервые получен только в 1969 г. За год до этого было получено его дибензопроизводное Y: к соединению состава С2Н4Сl2O в абсолютном ДМФА добавили 2 моль трифенилфосфина. Затем к полученному раствору добавили раствор метилата лития, а потом альдегид, получающийся озонолизом фенантрена. Продукт Y неустойчив к действию кислот и перегруппировывается в альдегид. Он легко гидрируется до тетрагидропроизводного. В отличие от Y, продукт Х оказался неустойчивым даже при комнатной температуре. При 30°С он быстро перегруппировывается в неароматическое бициклическое соединение, которое при нагревании в растворе в присутствии палладиевого катализатора изомеризуется в ароматическое соединение, содержащее бензольный цикл. Соединение Х получается низкотемпературным фотолизом эпоксида Z, причём фотолиз Х при комнатной температуре обратно приводит к Z. О каких соединениях идёт речь?
13. Замещённый фенилгидразин с брутто-формулой C9N2H12 реагирует с циклогексаноном по Фишеру, образуя замещённый индол с брутто-формулой C15H20N2. Напишите уравнения реакций, если известно, что реакция идёт через образование промежуточного продукта, являющегося изомером конечного. 14. Малотоксичное вещество, применяемое в промышленности как ингибитор образования накипи, получают сплавлением уротропина и кислоты Х при температуре около 100°С. Это сильная шестиосновная кислота (рКа1 = 0,3, рКа2 = 1,5, рКа3 = 4,64, рКа4 = 5,88, рКа5 = 7,3, рКа6 = 12,1). Вещество содержит 4,682% азота. Найдите вещество, кислоту и напишите уравнение реакции его получения. Объясните резкое увеличение рК при переходе от 2-й к 3-й ступени и от 5-й к 6-й ступени. Найдите рН 0,1 М раствора его тетранатриевой соли. При ином соотношении уротропина и кислоты Х можно получить в качестве основных продуктов двух- или четырёхосновную кислоту. Каково строение и сила этих кислот по сравнению с шестиосновной? 15. Недавно был разработан технологически несложный способ синтеза вещества Х из нитробензола. Он состоит в следующем: нитробензол обрабатывают концентрированной серной кислотой с образованием продукта X 1, этот продукт с тионилхлоридом при 800С даёт Х2, а Х2 при 200°С в автоклаве с тионилхлоридом образует Х. Массовые доли углерода в Х2 и Х равны соответственно 37,11% и 49%. Найдите вещества и опишите механизм последней реакции. 16. Органическое вещество Х реагирует с бромной водой с образованием в качестве единственного продукта твёрдое вещество Y, масса которого в 2,04 раза больше массы взятого на реакцию вещества Х. Продукт Y хорошо растворим в воде и в растворе реагирует с раствоpом нитрата серебра (нитрат серебра взят без избытка) с образованием чёрного осадка. Известно, что этот осадок частично растворяется при подщелачивании раствора над осадком. Найдите вещества.
17. Органическое вещество Х массой 1,00 г под действием конц. водного аммиака при нагревании количественно превращается в 0,82 г Y, при этом выделяется 133 мл (н. у.) азота; такой же объём азота выделится, если исходную навеску сжечь в кислороде. При окислении пероксодисерной кислотой или её солями Y превращается в Х. Известно, что хлорирование Y в нейтральной среде приводит к продукту, масса которого больше массы взятого на реакцию вещества Y, а реакция с гипохлоритом в сильнощелочной среде даёт продукт меньшей массы. Найдите вещества и объясните превращения. 18. Смесь двух органических газов в мольном соотношении 1: 1 имеет плотность по водороду 38. При стоянии, лучше на свету, газы реагируют между собой с образованием смеси двух изомерных жидких веществ примерно в равных количествах. Смесь может быть поделена, благодаря тому что только один из изомеров реагирует с аммиачным раствором оксида серебра с образованием осадка, в котором массовая доля серебра – 41,7 %, а углерода – 27,8 %. Оба изомера при мягком гидрировании превращаются в одно и то же соединение с массовой долей углерода 46,15%. Найдите вещества. 19. Соединение Х – важный реагент для реакций замещения по аллильному атому водорода. Соединение содержит 25,95% серы, и единственным органическим продуктом его жёсткого кислотного гидролиза является TsOH. Преимуществом этого реагента является то, что при его реакции с алкенами сразу образуются тозильные производные, что позволяет получать тозилаты соответствующих нестабильных незамещённых соединений. Так, например, кротилхлорид в реакции с Х даёт тозильное производное Y, которое при попытке снятия тозильной защиты осмоляется. Вещество Y содержит 12,33% серы и 13,68% хлора. Найдите Х, Y. Предложите пуrь синтеза Х, исходя из TsOH. 20. Абсолютированный растворитель Х обработали гидридом натрия при охлаждении. При этом наблюдали выделение водорода и образование однородного раствора. К полученному раствору аккуратно добавили дифенилацетилен. По окончании реакции продукт осадили водой. Получили осадок твёрдого углеводорода H 1 с ПМР вида: 7,3 м. д. – мультиплет (5H), 5,3 м. д. – дублет (2Н). Этот углеводород фотохимически изомеризуется в другой углеводород Н2 с ПМР следующего вида: 7,3 м. д. – мультиплет и 2,6 м. д. – синглет. Остаток, полученный при упаривании маточника под вакуумом, алкилируется диметилсульфатом с образованием продукта Y, который при стоянии в присуrствии избытка алкилирующего агента изомеризуется в Х. Найдите все вещества. 21. Насыщенный углеводород Х (ω(С) = 86,6%) растворяется в кислотах (даже в уксусной) с выделением H2. Практически количественно реакция проходит с трифторметансульфокислотой. При этом 1,00 г углеводорода выделяет 115 мл (н. у.) Н2. Углеводород Х может быть легко (в две стадии) получен из кетоальдегида Υ (ω(С) = 75,0%): 1) ТiСl3 – Zn – Cu; 2) H2/Pt. Определите вещества, объясните лёгкость реакции Х с кислотами.
22. Рассматриваются два первых члена некоторого гомологического ряда алифатических соединений A 1 и А2. Соединение А2 имеет устойчивые изомеры А21 и А22, которые в отличие от A 1 и А2 имеют хиральные центры. Все вещества хорошо растворимы в воде и в водном растворе окисляются при нагревании перманганатом, подкисленным серной кислотой. На окисление 1 моль A 1, А2, А21 и А22 необходимо 3,2 моль, 2,8 моль, 2,4 моль и 2,4 моль перманганата соответственно. Известно, что A 1 окисляется исключительно в неорганические вещества, среди продуктов окисления А2 есть уксусная кислота, а окисление А21 и А22 даёт пировиноградную кислоту. Найдите соединения. 23. Органическое соединение содержит 64,52 % углерода и 5,38 % водорода. Пропускание 0,20 г паров этого соединения через трубку с раскалённым оксидом меди приводит к уменьшению массы трубки на 0,37 г. Найдите соединение. 24. Соль Х (58,73 % углерода, ПМР – синглет) хорошо очищается перекристаллизацией из воды. Продуктами сгорания этой соли в кислороде являются углекислый газ и 13,5%-ный раствор кислоты К. Подщелачивание раствора соли ведёт к выпадению осадка, ПМР которого (раствор в ацетоне D-6) -два синглета с соотношением интенсивностей 1:2. Найдите соль. 25. Вещество Х оптически активно, смешивается с водой, его водные растворы имеют нейтральную реакцию. При добавлении к водному раствору иодида натрия устанавливается химическое равновесие, оптическая активность постепенно теряется, а раствор приобретает щелочную реакцию по фенолфталеину. Добавление к раствору Х щёлочи приводит к образованию широко используемого оптически неактивного вещества. Известно, что замена йодида натрия на йодид цинка ускоряет реакцию и приводит к выпадению небольшого количества осадка. О каких веществах идёт речь? Приведёт ли к реакции замена йодида натрия на хлорид цинка? Сульфат цинка? 26. В 80-х годах ХIХ в. Вильгельм Траубе опубликовал работу, химический смысл которой стал понятен только через 80 лет. В раствор вещества Х в этаноле в присутствии этилата натрия (мольное соотношение Х: этилат натрия = 1: 2,2) он пропустил сильный ток NO – и выпал осадок, содержащий 27,9% натрия и 25,2% азота (по массе, данные экспериментальные). Вещество очень хорошо растворимо в воде и при подкислении выделяет оксиды азота, причём в растворе не остаётся азотсодержащих веществ. Обменной реакцией натриевой соли с нитратом серебра Траубе получил взрывоопасную серебряную соль. Алкилирование натриевой соли диметилсуьфатом или серебряной соли метилйодидом приводит к четырём изомерным продуктам, причём три из них нестабильны, и Траубе выделил и охарактеризовал лишь самый стабильный. В его работе приводится экспериментальная массовая доля азота 28,1%. Недавно удалось выделить и охарактеризовать остальные продукты методом ПМР. Продукт Траубе: 1,9м. д. – дублет(3Н), 4,2 м.д. – синглет(3Н), 7,1 м.д. – квадруплет(1H). Продукт 2: 1,3 м.д. – дублет (3Н), 3,8 м.д. – синглет (3Н), 5,3 м.д. – квадруплет (1Н). Продукт 3: 4,1 м.д. – синглет (3Н), 4,2 м.д. – синглет (ЗН), 6,6 м.д. – синглет (1H). Продукт 4: 3,8 м.д. – синглет (3Н), 4,0 м.д. – синглет (ЗН), 7,1 м.д. – синглет (1Н). Найдите все вещества. Какую соль Траубе алкилировал более успешно? 27. Широко применяемое в тоннажном органическом синтезе органическое вещество Х (ω(C) = 47,06%) при нагревании с полифосфорной кислотой выше 200°С даёт высококипящее вещество Υ (ω(C) = 67,74%), которое, в свою очередь, может реагировать с Х в присутствии хлорида алюминия с образованием Z (ω(C) = 65,06%). Известно, что при реакции превращения Х в Υ выделяется углекислый газ, а вторым органическим продуктом в обеих рассматриваемых реакциях является одно и то же вещество. Найдите вещества. Известно, что Х, Υ и Z легко реагируют с аммиаком и первичными алкиламинами, несмотря на то, что два из рассматриваемых веществ обладают свойствами слабых оснований. Напишите эти реакции. 28. Углеводород с ω(C) = 95,05 % при электрофильном нитровании образует одно мононитро-, два динитро-, одно тринитро- и одно тетранитропроизводное и далее не нитруется. Приведите строение продуктов его последовательного окисления, если известно, что сначала образуется смесь двух изомерных веществ близкого строения с ω(C) = 82,76%, затем – ω(C) = 67,16% и, наконец, продукт с ω(C) = 55,26 %. Энергичное окисление приводит к глубокой деструкции. Найдите углеводород и остальные продукты. Сформулируйте и объясните правила замещения в нём. 29. 1,5-гексадиен при реакции с бромоформом в спиртовой щёлочи даёт тетрабромпроизводное Х, которое при обработке метиллитием даёт смесь двух изомерных углеводородов Y 1 и Y 2. ПМР углеводорода Y 1: три синглета – 5,2 м.д., 4,7 м.д., 2,15 м.д. = 1: 2: 2. ПМР углеводорода Y 2: синглеты 5,9 м. д., 4,75 м. д. и сложные мультиплеты при 0,6 м.д., 0,9 м.д., 1,15 м.д., 1,2 м.д., 1,4 м.д., 1,5 м.д., 1,65 м.д., 1,7 м.д., интенсивности равны. Напишите уравнения реакций и их механизмы. 30. Известно, что соединение А не восстанавливает фелингову жидкость, но восстанавливает аммиачный раствор оксида серебра. Соединение Б восстанавливает фелингову жидкость, образуя в качестве продуктов восстановления оксид меди(I), газ В и нерастворимую в воде жидкость Г. Количества оксида меди(I) и газа В равны. Жидкость Г может реагировать в присуrствии катализаторов с газом Д той же плотности, что и В, с образованием А. Соединения А и Б легко гидрируются одним молем водорода на катализаторе, причём масса органического продукта гидрирования вещества Б меньше массы этого вещества, взятого на реакцию, на 14%, а масса продукта гидрирования вещества А на 1,9% больше массы самого этого вещества. Найдите вещества. 31. Оказывается, существует не только бензол Дьюара, но и пиррол, и тиофен Дьюара. Правда, незамещённые пиррол и тиофен Дьюара неустойчивы, но наличие определённых заместителей придаёт этим структурам устойчивость. 1) Именно одна из таких структур является ключевой в следующем интересном синтезе. В качестве исходных реагентов используют незамещённый фуран и тетразамещённый тиофен А (А имеет одинаковые заместители и не содержит водорода). Их смесь в соотношении 1:1 сначала подвергают ультрафиолетовому облучению, затем продукт обрабатывают трифенилфосфином, а полученный продукт опять облучают, причём последняя стадия представляет собой изомеризацию. Полученный продукт содержит 36,73% углерода и 1,02% водорода, ПМР – два синглета равной интенсивности: один при 3 м. д., другой – при 5 м.д. (примерно). Найдите вещества и напишите механизмы. 2) Тот же тиофен А использовали при получении производного «Пиррола Дьюара». Он образовывался при ультрафиолетовом облучении смеси А и фенилазида с последующей обработкой полученного продукта трифенилфосфином. Напишите уравнения реакций. 32. Действие газа Х при 50°С на органическое соединение Y, состоящее только из С, Н и О, приводит к образованию кристаллического соединения Z, содержащего 60,00% углерода. Сгорание 2,4 г этого соединения даёт 1,08 г воды и смесь газов с плотностью по водороду 21,92. Действие царской водки на Y или Z приводит к образованию не содержащего водорода вещества с массовой долей углерода 29,27 %. Найдите Х, Y, Z. 33. Монохлорпроизводное А, жидкое при обычных условиях вещество, хорошо растворимо в воде и экстрагируется из неё хлороформом. Длительное стояние в закрытом сосуде приводит к превращению А в кристаллическую массу сложного состава, основной компонент которой (около 70% по массе) – кристаллическое, растворимое в воде вещество Б. Кроме того, примерно10% от массы полученной смеси составляет вещество В, также хорошо растворимое в воде. В отличие от А, вещества Б и В не экстрагируются хлороформом. Растворы 1,000 г Б и 1,000 г В в воде при обработке нитратом серебра дают соответственно 0,632 г и 0,843 г хлорида серебра. Действие на А, Б или В избытка аммиака приводит к одному и тому же органическому моноаминопроизводному Г с массовой долей азота 29,8%. Найдите вещества и предложите способ выделения Б и В из смеси. 34. Белое, твёрдое, не содержащее кислорода вещество даёт реакцию серебряного зеркала, причём 1,0 г его по этой реакции может дать 18,5 г серебра, а в растворе останутся только неорганические вещества. Определите вещество. 35. Состав «антинакипин» представляет собой трёхкомпонентную смесь, массовая доля основного компонента в которой 90%. Состав состоит из недорогих крупнотоннажных продуктов, полностью растворим в воде, этот раствор имеет рН около 2 и способен растворять накипь – карбонаты, основные карбонаты, гидроксиды кальция, магния, железа. Элементный состав антинакипина следующий: С – 0,16%, S – 30,11%, N – 15,71%, Cl – 5,97%, Н – 3,51%, остальное – кислород. Известно, что весь хлор осаждается мгновенно нитратом серебра в виде хлорида серебра. Кипячение раствора, содержащего 9,000 г антинакипина, с избытком раствора ацетата свинца приводит к осаждению 0,283 г сульфида свинца. Определите состав антинакипина. Какова роль каждого компонента в нём? Какая химическая реакция приводит к выпадению сульфида свинца? 36. Соединение А получают из соединения Б по схеме: Известно, что ни А, ни Б не содержат водорода и имеют равные молекулярные массы (меньше 80), но не изомерны. По указанной цепочке из 2 моль Б образуется 1 моль А. Найдите вещества. 37. Один из изомеров нитродигидроксиадамантана неустойчив к нагреванию в щелочной среде. При этой реакции происходит значительное осмоление, но среди прочих были выделены продукты состава С9Н12О2, С9Н10О, C4H4N4О4 и C10H11NО2. Найдите структуру этого изомера и объясните образование этих продуктов.
КОМБИНИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ
1 На нейтрализацию 5,00 г кислоты Х требуется 5,78 г Ва(ОН)2. При этом образуется раствор, который при кипячении с избытком Ва(ОН)2 даёт 7,6 г осадка. Определите кислоту и напишите уравнения реакций. 2 На 100 г охлаждённого до -5°С 10 %-ного раствора соли Х, не содержащей хлора и содержащей щелочной металл М, подействовали 30%-ной хлорной кислотой до прекращения выпадения осадка. При этом получили 15,66 г осадка (выход 95%), содержащего 15,27% хлора. Если на полученный осадок подействовать крепким раствором МОН (но не М2СО3), то в растворе вновь образуется соль Х, а масса осадка не изменится. Действие избытка бромной воды на образец раствора исходной соли приводит к выпадению бесцветного осадка с массовой долей брома 66,85%. Определите соль, напишите уравнения. 3. Два изомера А и Б реагируют с водой с образованием одного и того же осадка и выделением смеси двух газов. Изомер А выделяет смесь газов Х и Y в мольном соотношении 1:2, а изомер Б – смесь газов Х и Z в соотношении 2:1. Обе смеси имеют одинаковую плотность. Известно, что из 2,9 г вещества А или Б выделяется 3,36 л (н. у.) смесей газов с плотностью 0,506 г/л. Найдите все вещества. Какой изомер – А или В – более термодинамически устойчив и почему? 4. Весьма термически стойкий (до 800°С) газ Х с D(H2) = 66,5 может быть получен двумя способами: а) при реакции двух газов с D(H2) = 50 и с D(H2) = 49,5 образуется твёрдое вещество, при пиролизе которого выделяется Х наряду с другими продуктами; б) при реакции газа с D(H2) = 30,75 с избытком фторида калия в жёстких условиях. Газ Х обладает свойствами кислоты Льюиса и реагирует с самыми разнообразными нуклеофилами. Чаще всего реакция сопровождается глубокой деструкцией (реакции с водой, спиртами). Исключением является реакция с фторидами. Раствор фторида калия, взятый в избытке, образует калиевую соль обычной протонной кислоты, неустойчивой в Н-форме. Каталитические количества фторида вызывают димеризацию Х. Найдите вещества и объясните реакционную способность газа Х как кислоты Льюиса. 5. Легкокипящая, дымящая на воздухе жидкость А образуется в качестве основного продукта при реакции РСl3 с газом Х (газ легче воздуха) при 6000С. При нагреве до 1000°С жидкость A разлагается, давая в виде конечного продукта смесь двух газов – устойчивый газ Б и устойчивый только при высоких температурах газ В (плотность смеси по водороду – 19,5, плотность по водороду одного из газов – 22). Исчерпывающее хлорирование А приводит к продукту, в котором массовая доля хлора составляет 85,25%. Исчерпывающее восстановление А алюмогидридом в эфирном растворе даёт газ Г с отвратительным запахом. Найдите вещества. Что произойдёт, если газовую смесь, полученную при высокотемпературном разложении, охладить до комнатной температуры? 6. Раствор кислоты Х нейтрализовали KHCO3 и получили её калиевую соль. После удаления CO2 полученный раствор прокипятили, при этом наблюдали выделение газа без цвета, с плотностью по водороду 16. По окончании кипячения в растворе остался только K2CO3. Если на раствор калиевой соли, очищенный от остатков СО2, подействовать аммиачным раствором AgNO3, взятым в недостатке, то выпадет соль с 50,23% Ag, а если взять избыток раствора – соль с 76,06% Ag. Найдите кислоту и составы её солей. 7. Бинарное соединение Х подвергается необратимому сольволизу в растворителе Y (растворитель вырабатывается и используется промышленностью и в исследовательских целях). При этом выделяется газ с плотностью по водороду 22. Этот газ реагирует с водородом в мольном соотношении 1:2 с образованием двух изомерных, весьма близких по свойствам соединений. Если в растворитель Y добавить в качестве катализатора соль Z, то сольволиз идёт более глубоко и образуется жидкое соединение W. Это соединение при окислении в среде Y и кислоты даёт два продукта – другой газ с плотностью по водороду 22 и жидкое соединение, обладающее свойствами одноосновной кислоты, на нейтрализацию 1,000 г которой необходимо 0,625 г NaOH. Найдите вещества. Как Y получают в промышленности из доступного сырья? Где оно используется? 8. Две концентрированные кислоты А и Б реагируют между собой с выделением газа Х. Этот газ реагирует с ангидридом кислоты А, причём единственным продуктом этой реакции является кислота В. Кислоты А и В могут реагировать с толуолом с образованием практически ценных продуктов. Первый продукт содержит 48,83% углерода, а второй – 44,09% углерода. О каких кислотах говорится в задаче? 9. Ниже описан метод синтеза простых веществ X 1, Х2, ХЗ, Х4. Вещества X 1 -X4 труднодоступны, и синтез их достаточно сложен. 1. К раствору циклопентадиенилнатрия в ТГФ добавляют раствор тетрахлорида титана в бензоле. После окончания реакции раствор фильтруют, фильтрат упаривают и из остатка выделяют вакуумной перегонкой продукт реакции К в виде красных кристаллов, содержащих 19,28 % титана. 2. Полученный продукт растворяют в ацетоне и добавляют к водному насыщенному раствору соли Y жёлтого цвета. При этом выпадает красный осадок Z, из которого экстракцией хлороформом выделяют целевой продукт W, содержащий 14,19 % титана. 3. Вещества X 1 -X4 получают из W следующими способами: X 1 и Х2 – действием на W в растворе хлорида D 1. Целевые вещества разделяют дробной экстракцией. Х2 получается в меньшем количестве, хуже экстрагируется и заметно менее реакционноспособно. Вещество ХЗ получают действием на W хлорида D2. Вещество Х4 получают действием на W оксохлорида DЗ. Известно, что молекулярные массы D2 и DЗ равны. Определите все вещества и напишите уравнения реакций. 10. Два газа с молекулярной массой 44 каждый (не изомеры) реагируют между собой при 180°С с образованием высококипящей жидкости Х, смешивающейся с водой. Кипячение Х с разб. HCl приводит к выделению одного из исходных газов и образованию в растворе вещества Y. Если вместо разбавленной кислоты взять концентрированную, то получается вещество Z, имеющее большую молекулярную массу, но меньшую температуру кипения. Если нагреть Z с концентрированной водной щёлочью, то образуется другой из исходных газов. Определите исходные вещества и вещества, обозначенные буквами. 11. Вещество Х при реакции с подкисленой серной кислотой перманганатом калия даёт только уксусную кислоту, сульфаты калия, марганца и газ Х в мольном соотношении 5: 1: 2: 5, а также воду. Найдите Х. 12. Раствор соли Х в ацетоне, содержащий 3,00 г этой соли, обработали раствором NaI до прекращения выпадения осадка. При этом образовался осадок Y массой 0,77 г. Осадок отфильтровали. Раствор обработали конц. H2O2, при упаривании при 100°С было получено 4,84 г соли Y 1. Эта соль при нагревании растворяется в воде, а полученный раствор после обработки Ag2O образует желтоватый осадок и щелочной раствор. При попытке упаривания под атмосферным давлением этот раствор разлагается с выделением газа с М = 28 и остаётся высококипящая жидкость массой 2,15 г. Найдите вещества. 13. Один и тот же газ Х удалось профторировать четырьмя разными способами с образованием в качестве единственных продуктов реакций газов с плотностями по водороду 64, 83, 102 и 60,5. Напишите уравнения реакций. Известно, что два из этих газов при разложении дают твёрдый продукт. Какие газы и какой продукт? 14. Соединение Х массой 1,000 г (летучая жидкость с сильным запахом) легко подвергается гидролизу с образованием кислого раствора, на нейтрализацию которого необходимо 1,143 г NaOH. Упаривание раствора приводит к твёрдой смеси солей массой 2,143 г. Реакция этой смеси солей с NaOH в других условиях приводит к выделению газовой смеси с плотностью по водороду 4,5. Найдите Х. 15. Сплав двух металлов, стоящих рядом в периодической системе, растворяется в растворе вещества Х с выделением за счёт побочного процесса небольшого количества газа с плотностью по водороду 29. Полученный раствор подвергли перегонке. Сначала отогналась фракция с Ткип = 33-40°С, затем – чистое вещество с Ткип = 185-200°С, содержащее 23,68% металла. В остатке получилась безводная соль, содержащая 13,04% другого металла. Какие металлы содержались в сплаве, о каких превращениях идёт речь? 16. Легкокипящее, промышленно доступное вещество Х с плотностью паров по водороду 130 применяется для практических целей, как правило, в смеси с N2 или CO2. Известно, что нагревание 2,60 г Х с избытком раствора Ba(OH)2 под давлением приводит к образованию 5,75 г осадка, при нагревании с раствором йодида калия вещество выделяет йод и образует с количественным выходом газообразное при обычных условиях органическое вещество. Напишите уравнения реакций и укажите область применения Х.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-11-27; просмотров: 173; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.178.157 (0.073 с.) |