ВсОШ 2023, РЭ, 10 класс, №2
Игра в прятки
«Видишь, я стою на плитке со стороной метр? Сегодня я не Ньютон, сегодня я — Паскаль»
Бесцветный газ , представляющий особую угрозу для шахтёров и горняков, раньше обнаруживали способом, который изображён на рисунке.
Его ввели во взаимодействие с хлором в присутствии активированного угля при незначительном нагревании. При этом образовался очень токсичный газ с запахом прелого сена и плотностью кг/м при н.у.
Из полученного газа в лаборатории были синтезированы некоторые соединения. Схема превращений приведена ниже:
Вопрос 1. Установите молекулярные формулы соединений веществ –, и конечных продуктов синтеза, обозначенных пиктограммами и .
Молекулярная формула вещества .
Молекулярная формула вещества .
Молекулярная формула вещества .
Молекулярная формула вещества .
Молекулярная формула вещества .
Молекулярная формула конечного продукта, обозначенного .
Молекулярная формула конечного продукта, обозначенного .
Вопрос 2. Для конечных продуктов синтеза и приведите тривиальные названия и изобразите структурные формулы, однозначно отражающие порядок связи атомов в молекуле. Дополнительно известно, что ни одно из них не имеет в своём составе атомов водорода.
Тривиальное название . Структурные формулы приведите в полном решении.
Тривиальное название .
Вопрос 3. Напишите уравнения реакций –. Уравнения приведите в полном решении.
Полное решение задачи.
Введите решение текстом и/или прикрепите фото или PDF.
Ответ
Решение
1. Определим вещество исходя из данных, представленных в условии задачи:
Поскольку молярная масса близка к целой, то в состав данной молекулы входит чётное число атомов хлора, причём их не более , так как молярная масса невелика:
Данной молярной массе соответствуют монооксид углерода , азот и этилен . Однако свойствам, описанным в условии задачи, больше всего удовлетворяет угарный газ , который раньше действительно обнаруживали с помощью канареек. Тогда (фосген).
Поскольку конечные продукты синтеза, представленные пиктограммами, при нагревании разлагаются до фосгена, то они являются его олигомерами. На верхней пиктограмме изображён квадратный метр, а на нижней — кубический метр, поэтому это дифосген и трифосген .
При нагревании с избытком водорода в присутствии катализатора образуется метиловый спирт .
Взаимодействие фосгена с одним эквивалентом приводит к метилхлорформиату , а с двумя — к диметилкарбонату .
2. Структурные формулы дифосгена и трифосгена:
3. Уравнения реакций: