Сварочные маски типа хамелеон названы так потому, что световой фильтр автоматически меняет степень затемнения в зависимости от интенсивности светового потока. Это намного удобнее, чем обычный щиток или маска старого типа со сменным фильтром. Надев хамелеон, вы хорошо все видите и до начала сварки: фильтр почти прозрачный и не мешает вам работать. При розжиге дуги за считанные доли секунды он затемняется, защищая глаза от ожога. После того как дуга погаснет, он снова становится прозрачным. Вы можете проводить все необходимые манипуляции не снимая маску, что намного удобнее, чем поднимать и опускать защитный экран и уж в разы лучше, чем держать в руке щиток. Но обширный выбор разных по цене экземпляров может поставить в тупик: в чем разница, и какая из них лучше? Как выбрать маску хамелеон расскажем ниже.
Маски для сварки хамелеон представлены в большом разнообразии. Выбор — совсем непростая задача. Причем важен не столько внешний вид, как качественные показатели
То небольшое стекло, которое установлено на сварочной маске является настоящим чудом науки и техники. В нем собраны последние достижения в оптике, микроэлектронике, в области жидких кристаллов и солнечной энергетике. Вот такое «стекло». На самом деле это целый многослойный пирог, который состоит из следующих элементов:
Основное и главное преимущество сварочной маски-хамелеона в том, что даже если она не успела сработать, ультрафиолет и инфракрасное излучение она не пропустит (если маска была опущена). И степень защита от этих вредных воздействий никак не зависит от настроек. В любом случае и при любых настройках от этих типов вредного влияния вы ограждены.
Но это только в том случае, если в «пироге» присутствуют соответствующие фильтры и имеют они надлежащее качество. Так как проверить это без специальных приспособлений невозможно, приходится ориентироваться на сертификаты. А они у масок должны быть обязательно. Причем на территории России их выдавать могут только два центра: ВНИИС и ФГБУ при ВНИИ охраны и экономики труда. Чтобы уж быть точно уверенными в том, что сертификат подлинный, его номер можно на официальном сайте федеральной службы Росаккреддитации вот по этой ссылке.
Это форма на сайте Россаккредитации для проверки сертификата. Заполнить можно только номер, все остальные поля оставив пустыми (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
В соответствующее поле вводится номер сертификата и получаете дату действия, информацию о заявителе, изготовителе. Небольшое примечание: аббревиатура СИЗОД расшифровывается как «средство индивидуальной защиты оптического действия». Так называется маска сварщика на бюрократическом языке.
Если такой сертификат есть, появится такое сообщение. Нажав на ссылку увидите текст сертификата (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Самое главное, что вы убеждаетесь, что данный продукт (сравните, кстати, и название и модель) является безопасным для вашего здоровья.
Возможно, вас заинтересует,
Так как светофильтр и его качество — ключевой элемент в данном изделии, то и выбор маски хамелеона нужно начинать с него. Все его показатели классифицируются по стандарту EN379 и должны отображаться на его поверхности через дробь.
Теперь подробнее, что скрывается за этими цифрами и какими они должны быть. В каждой из позиций может стоять цифра от 1, 2, 3. Соответственно «1» — самый лучший вариант — первый класс, «3» — самый худший — третий класс. теперь о том, в какой позиции отображается какая характеристика и что она значит.
Расшифровка классификации EN37
Он отражает, насколько четко и без искажений будет вам видна картинка через светофильтр. Зависит от качества используемого защитного стекла (пленки) и качества сборки. Если на первом месте стоит «1», искажения будут минимальными. Если значения больше, будете все видеть, как через кривое стекло.
Зависит от чистоты и качества используемых оптических кристаллов. Показывает, степень «мутности» передаваемой картинки. Сравнить можно с мокрым автомобильным стеклом: пока встречек нет, капли почти не мешают. Как только появляется источник света, все расплывается. Вот чтобы не было этого эффекта, необходимо чтобы на второй позиции была «1».
Показывает, насколько равномерно затеняется фильтр в разных частях. Если на третьей позиции стоит единица, разница может быть не более 0,1DIN, 2 — 0,2 DIN, 3 — 0,3 DIN. Понятно, что комфортнее будет при равномерном затемнении.
Отражает зависимость затемнения от угла просмотра. Тут тоже самое лучшее значение «1» — первый класс меняет затемнение не более чем на 1 DIN, второй — на 2 DIN и третий — на 3DIN.
Так выглядит «в живую» разница между качественной маской и с не очень хорошим светофильтром
Из всего этого понятно, что чем больше в характеристике светофильтра единиц, тем комфортнее вам будет работать в маске. Вот на это и нужно ориентироваться при выборе маски сварщика хамелеон. Профессионалы предпочитают как минимум такие параметры 1/1/1/2. Стоят такие маски дорого, но даже при длительной работе в них не устают глаза.
Сварщикам-любителям, для работы время от времени, можно обойтись светофильтрами попроще, но 3-й класс считается «прошлым веком». Потому наверное, покупать маски с такими фильтрами не стоит.
И еще один момент. Продавцы всю эту классификацию называют обычно одним термином «Оптический класс». Просто эта формулировка достаточно точно отражает суть всех характеристик.
Есть еще несколько настроек хамелеона, которые позволяют подстроить режим затемнения для данной ситуации. Они могут располагаться внутри, на светофильтре, а могут быть вынесены наружу в виде ручек слева на боковой поверхности маски. Это следующие параметры:
Кроме параметров светофильтра есть еще масса других настроек и особенностей, которые могут повлиять на выбор.
Из полезных, но необязательных режимов есть еще возможность переключения маки из режима сварки в режим шлифовки. Этим переключателем вы фактически отключаете питание светофильтра, ваша маска становится обычным щитком.
Как выбрать маску хамелеон для сварки вы знаете, но как ориентироваться среди массы производителей? В действительности все не очень сложно. Есть проверенные брэнды, которые поставляют всегда качественную продукцию и подтверждают свои гарантийные обязательства. Вот их не очень много:
Для домашнего применения выбрать маску хамелеон непросто. С одной стороны, нужно чтобы она была качественная, но платить 15-20 тысяч за нее явно не всем по карману, да и не рентабельно это. Потому о европейских производителях придется забыть. Они хоть выпускают хорошие маски, но цены на них никак не меньше 70$.
На рынке есть множество китайских масок очень небольшой стоимости. Но их покупать рискованно. Если вам нужен проверенный китайский бренд, это TECMEN (Текмен). Вот у них действительно сертифицированные маски хамелеоны заводского качества. Модельный ряд достаточно широкий, цены — от 3 тыс. рублей до 13 тыс. рублей. Есть со светофильтрами первого класса (1/1/1/2) и чуть хуже, со всеми настройками и регулировками. После обновления даже самая дешевая маска за 3000 рублей (TECMEN DF-715S 9-13 TM8) имеет сменную батарею, задержку просветления от 0,1 до 1 сек, плавную регулировку и режим работы «шлифовка». На фото ниже представлены ее технические характеристики. Трудно поверить, но она стоит всего 2990 рублей.
Неплохо отзываются владельцы о сварочных масках Ресанта. Моделей не очень много, но МС-1, МС-2 и МС-3 — неплохой выбор за небольшие деньги (от 2 тыс. рублей до 3 тыс. рублей).
Маски Ресанта МС-1 и МС-3 имеют плавную регулировку, что несомненно, удобнее. Но в хамелеона МС-1 нет регулировок чувствительности. Профессионалов они вряд ли устроят, а для домашнего использования вполне подходят.
Технические характеристики масок хамелеон Ресанта
Очень неплохие маски выпускает Южно-Корейская фирма OTOS (Отос). У нее цены чуть выше, чем у приведенных выше, но есть две относительно недорогие модели: OTOS MACH II (W-21VW) за 8700 рублей и ACE-W i45gw (Infotrack™) за 13690 рублей.
Технические характеристики OTOS MACH II W-21VW эта маска-хамелеон — достойный выбор даже для профессионального использования
Основное требование к уходу за маской: светофильтр нужно беречь: он легко царапается. Потому класть маску «лицом» вниз нельзя. Протирать ее нужно только абсолютно чистой и мягкой тканью. Если нужно — можно смочить ткань чистой водой. НЕ протирать ни спиртом, ни какими-либо растворителями: светофильтр покрыт защитной пленкой, которая растворяется в этих жидкостях.
Есть еще одна особенность любых сварочных хамелеонов: они при низких температурах начинают «тормозить». То есть срабатывают с задержкой, причем в обе стороны — и на затемнение, и на просветление. Особенность очень неприятная, так что нормально работать в них зимой не получится даже если указана температура эксплуатации от -10°C, как на TECMEN DF-715S 9-13 TM8. Уже при -5° все не могут вовремя затемниться. Так что в этом плане честнее оказался OTOS, указав стартовую температуру эксплуатации от -5°C.
Напоследок посмотрите видео о том, как выбрать маску хамелеон для сварки.
Учебный план курса
№ газеты | Учебный материал |
17 | Лекция № 1. Основные цели и задачи олимпиадного движения в контексте современного образования в России. История химического олимпиадного движения в России. Система химических олимпиад и творческих конкурсов в России. Роль химических олимпиад в образовании и науке. (Тюльков И.А., Архангельская О.В.) |
18 | Лекция № 2. Методика подготовки и проведения олимпиад различного уровня. Организация химических олимпиад: от простого к сложному. Подготовительная, основная и заключительная стадии организации олимпиад. Система действующих лиц олимпиады, их роль. (Тюльков И.А., Архангельская О.В.) |
19 | Лекция № 3.
Концептуальная
основа содержания олимпиадных задач. Примерная
программа содержания различных этапов
химических олимпиад: жесткие границы или
ориентиры для подготовки? Классификация
олимпиадных задач. Задачи химических олимпиад:
от этапа к этапу, от тура к туру.
(Тюльков И.А.,
Архангельская О.В.) Контрольная работа № 1 (срок выполнения – до 25 ноября 2008 г.) |
20 | Лекция № 4. Методика решения задач, включающих «цепочку» превращений. Классификация задач со схемами превращений. Тактика и стратегия решения олимпиадных задач с «цепочками». |
21 | Лекция № 5. Методика решения задач по физической химии (1). Задачи по термохимии. Задачи с использованием понятий «энтропия» и «энергия Гиббса». (Тюльков И.А., Архангельская О.В., Павлова М.В.) |
22 | Лекция № 6.
Методика решения
задач по физической химии (2). Задачи на
химическое равновесие. Задачи по кинетике.
(Тюльков И.А., Архангельская О.В., Павлова М.В.) Контрольная работа № 2 (срок выполнения – до 30 декабря 2008 г.) |
23 | Лекция № 7.
Методические
подходы к выполнению экспериментальных задач. Классификация
задач экспериментального тура. Практические
навыки, необходимые для успешного выполнения
экспериментальных задач.
(Тюльков И.А., Архангельская О.В., Павлова М.В.) |
24 | Лекция № 8. Методические принципы подготовки школьников к олимпиадам. Использование современных педагогических технологий при подготовке к олимпиадам различного уровня. Тактика и стратегия подготовки и участия в олимпиадах. Организационно-методическая работа учителя-наставника. Методические подходы к составлению олимпиадных задач. Олимпиады как средство повышения квалификации педагогов-наставников. Роль интернет-общения и средств массовой информации в обмене педагогическим опытом. (Тюльков И.А., Архангельская О.В., Павлова М.В.) |
Итоговая работа.
Краткий отчет о проведении итоговой работы, сопровождаемый справкой из учебного заведения, должен быть направлен в Педагогический университет не позднее 28 февраля 2009 г. (Подробнее об итоговой работе будет напечатано после лекции № 8.) |
Классификация задач со схемами превращений
В заданиях Всероссийской олимпиады школьников по химии на любом этапе и для любой возрастной параллели участников всегда имеются задания со схемами последовательных превращений одних веществ в другие, которые характеризуют связь между основными классами органических и неорганических веществ. Многостадийную схему превращения одних веществ в другие в определенной последовательности часто называют «цепочкой». В «цепочке» часть или все вещества могут быть зашифрованы.
Для выполнения этих заданий необходимо знать основные классы неорганических и органических соединений, номенклатуру, лабораторные и промышленные способы их получения, химические свойства, в том числе продукты термического разложения веществ, механизмы реакций.
«Цепочки» – это оптимальный способ проверить большой объем знаний (практически по всем разделам общей, неорганической и органической химии) в одной задаче.
Схемы превращений веществ можно классифицировать следующим образом.
1) По объектам:
а) неорганические;
б) органические;
в) смешанные.
2) По типам или механизмам реакций (в основном это касается органической химии).
3) По форме «цепочки».
а) Даны все вещества без указаний условий протекания реакций.
б) Все или некоторые вещества зашифрованы буквами. Разные буквы соответствуют разным веществам, условия протекания реакций не указаны.
(В схемах стрелки могут быть направлены в любую сторону, иногда даже в обе стороны. Причем это не знак обратимости! Такие реакции, как правило, содержат разные реагенты.)
в) Вещества в схеме полностью или частично зашифрованы буквами и указаны условия протекания реакций или реагенты.
г) В схемах вместо веществ даны элементы, входящие в состав веществ, в соответствующих степенях окисления.
д) Схемы, в которых органические вещества зашифрованы в виде брутто-формул.
Схемы могут быть линейными, разветвленными, в виде квадрата или другого многоугольника (тетраэдра, куба и т.д.).
Тактика и стратегия решения олимпиадных задач с «цепочками»
В этой лекции мы будем придерживаться классификации заданий по форме представленных в «цепочке» последовательных превращений одних веществ в другие.
Для того чтобы правильно решить любую задачу на составление уравнений реакций согласно схеме, необходимо:
1) проставить цифры под или над стрелками – пронумеровать уравнения реакций, обратить внимание, в какую сторону направлены стрелки в цепочке превращений;
2) расшифровать представленные буквами, свойствами или брутто-формулами вещества (ответ должен быть мотивированным , т.е. необходимо не просто записать формулы расшифрованных соединений, а дать подробные объяснения расшифровки);
3) записать (под соответствующими номерами) все уравнения реакций;
4) внимательно проверить, правильно ли расставлены коэффициенты;
5) написать условия протекания реакций, если это необходимо.
Превратить одно вещество в другое можно различными путями. Например, получить CuO можно из Сu, Cu(OH) 2 , CuSO 4 , Cu(NO 3) 3 и т.д. Принимается любое правильное решение. Для некоторых задач приведены альтернативные решения.
Проиллюстрируем практически все типы «цепочек», которые даются на региональном (III) этапе. Уровень этих заданий близок к программе для поступающих в химические вузы. Поэтому это будут примеры не только из комплектов региональных этапов Всероссийской олимпиады, но и из вступительных экзаменационных билетов по химии в МГУ им. М.В.Ломоносова. Кроме того, используются задания из предшествующих этим экзаменам олимпиад последних лет (например, из конкурса «Покори Воробьевы горы» и олимпиады «Ломоносов»). При решении заданий, в которых имеются зашифрованные вещества, даются подробные объяснения расшифровки того или иного соединения.
Начнем с самых легких заданий.
Даны все вещества без указаний условий протекания реакций
Задача 1.
Fe 2 (SO 4) 3 -> FeI 2 -> Fe(OH) 2 -> Fe(OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> Fe -> Fe 2 (SO 4) 3 .
Р е ш е н и е
Пронумеруем цепочку:
Для проведения первой реакции нужны одновременно и восстановитель, и соединение, способное вывести из сферы реакции сульфат ион. Например, йодид бария.
В третьей реакции нужен окислитель. Наиболее подходящим является пероксид водорода, т.е. получается только один продукт реакции. Напишем уравнения реакций.
1) Fe 2 (SO 4) 3 + 3BaI 2 = 2FeI 2 + I 2 + 3BaSO 4 ;
2) FeI 2 + 2NaOH = Fe(OH) 2 + 2NaI;
3) 2Fe(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Fe(OH) 3 ;
4) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O;
5) Fe 2 O 3 + 2Al = 2Fe + Al 2 O 3 ;
6) 2Fe + 6H 2 SO 4 (50%-я) = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.
Задача 2. Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме:
Р е ш е н и е
1) CH 3 COONa + HCl = CH 3 COOH + NaCl;
2) 5CH 3 CОCH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 = 5CH 3 CОOH +5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O;
3) 2CH 3 COOH + CaСO 3 = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O + CO 2 ;
4) CH 3 COCH 3 + 8NaMnO 4 + 11NaOH = CH 3 COONa + 8Na 2 MnO 4 + Na 2 CO 3 +7H 2 O;
5) (CH 3 COO) 2 Ca + 2NaOH = 2CH 3 COONa + Ca(OH) 2
(CH 3 COO) 2 Ca + Na 2 СО 3 = 2CH 3 COONa + CaСO 3 ;
6) (СН 3 СOO) 2 Ca(тв.) = СН 3 СOСН 3 + CaCO 3 .
Задача 3.
Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме:
Р е ш е н и е
1) 2СuCl + Cl 2 = 2CuCl 2 ;
2) CuCl(тв.) + 3HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3) 2 + HCl + NO 2 + H 2 O;
3) Cu + 4HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;
4) Cu + Cl 2 = CuCl 2 ;
5) 2Cl + 2NaOH + O 2 = 2CuO + H 2 O + 2NaCl + 4NH 3 ;
6) C 3 H 3 Cu (в реакции 6) может быть только
солью пропина (С 3 Н 4), потому что алкины
с концевой
C=
CH-группой – это СН-кислоты, с которыми
реагируют комплексы меди и серебра.
Cl + CH= C–CH 3 = CuC= C–CH 3 + NH 3 + NH 4 Cl;
7) 2C 3 H 3 Cu + 3H 2 SO 4 (конц.) = 2C 3 H 4 + 2CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
8) CuSO 4 CuO + SO 3
CuSO 4 CuO + SO 2 + 0,5O 2 ;
9) CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O;
10) CuCl + 2NH 3 (водн. р-р) = Cl;
11) C 3 H 3 Cu + 3HNO 3 (конц.) = Cu(NO 3) 2 + C 3 H 4 + NO 2 + H 2 O (в водном растворе);
12) Cu + 2H 2 SO 4 (конц.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.
Все или некоторые вещества
зашифрованы буквами.
Условия протекания реакций не указаны
Задача 4. Дана схема превращений:
Напишите уравнения реакций, обозначенных стрелочками. Назовите неизвестные вещества.
Р е ш е н и е
Определение неизвестных веществ. CuSO 4 можно получить растворением Cu, CuO или Cu 2 O в серной кислоте. Сu 2 O не подходит, т.к. это вещество уже имеется в цепочке. Таким образом, первые две реакции могут быть следующие:
1) 2Cu 2 O + O 2 = 4CuO (Х 1 = CuO);
2) СuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O.
1) Сu 2 O = Cu + СuO
или Сu 2 O + H 2 = Cu + H 2 O (Х 1 = Cu);
2) Cu + 2H 2 SO 4 (конц.) = СuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.
Известно, что свежеприготовленный гидроксид меди(II) окисляет альдегиды. В результате реакции получается оранжевый осадок Cu 2 O. Следовательно, Х 2 – Сu(OH) 2 .
3) CuSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ;
4) 2Cu(OH) 2 + R–CHO = R–COOH + Cu 2 O + 2H 2 O
RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O.
Ответ . X 1 – это или медь, или оксид меди(II); X 2 – это гидроксид меди(II) свежеприготовленный.
Задача 5 (химический факультет МГУ, 1998 г.). Напишите уравнения химических реакций, соответствующие следующей последовательности превращений:
Р е ш е н и е
Отправным (ключевым) звеном в данной схеме является вещество Е – альдегид. Рассмотрим реакции 4, 5 и 1. Известно, что качественной реакцией на альдегид является его взаимодействие со свежеприготовленным Cu(OH) 2 . В результате получается соответствующая альдегиду карбоновая кислота и Cu 2 O. Вероятно, что вещество F – Cu 2 O, т.к. из вещества F следует получить вещество В. Поскольку вещество В получается и при термическом разложении Cu(OH) 2 , ясно, что В – CuO. Отсюда следует, что вещество С – Н 2 О. D – спирт, который восстанавливается с помощью CuO в альдегид. И, наконец, реакция 2: спирт (D) получается гидратацией алкена (в схеме спирт получается из воды!), значит, он должен содержать в цепи не менее двух атомов углерода.
A – Cu(OH) 2 ; B – CuO;
C – H 2 О; D – RCH 2 CH 2 OH;
E – RCH 2 CHO; F – Cu 2 O.
Уравнения реакций:
1) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O;
2) H 2 O + R–CH=CH 2 = R–CH 2 –CH 2 OH;
3) R–CH 2 –CH 2 OH + CuO = R–CH 2 –CH=О + Cu + H 2 O;
4) R–CH 2 –CH=O + 2Cu(OH) 2 = R–CH 2 –CООH + Cu 2 О + 2H 2 O
RCHO + NaOH + 2Cu(OH) 2 = RCOONa + 3H 2 O + Cu 2 O;
5) 2Cu 2 O + O 2 4CuO
Cu 2 O = Cu + CuO.
Задача 6 (для самостоятельного решения) .
Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме последовательных превращений:
Назовите вещества X 1 и X 2 .
Вещества в схеме полностью или
частично зашифрованы буквами
и указаны условия протекания или реагенты
Задача 7. Напишите уравнения химических реакций, соответствующие последовательности превращений:
Определите неизвестные вещества.
Р е ш е н и е
При взаимодействии железа с соляной кислотой получается хлорид железа(II). (Это объясняется тем, что водород в момент выделения не дает окислиться железу до степени окисления +3.) Во 2-й реакции окисляется до , а серная кислота может восстанавливаться до серы или SO 2 . Получившийся раствор солей железа(III) имеет кислую среду, т.к. это соли, образованные слабым основанием и сильными кислотами. При добавлении соды – соли сильного основания и слабой кислоты – происходит совместный гидролиз, который протекает до конца, т.е. образуется осадок (Fe(OH) 3) и газ (CO 2). Гидролиз каждой соли усиливает гидролиз другой.
Х 1 – FeCl 2 ; Х 2 – Fe 2 (SO 4) 3 и FeCl 3 (смесь);
Х 3 – Fe(OH) 3 (или CO 2 , или NaCl и Na 2 SO 4).
Уравнения реакций:
1) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 ;
2) 6FeCl 2 + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 4FeCl 3 + S + 4H 2 O
6FeCl 2 + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 4FeCl 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;
3) 4FeCl 3 + Fe 2 (SO 4) 3 + 9Na 2 CO 3 + 9H 2 O = 6Fe(OH) 3 + 9CO 2 + 12NaCl + 3Na 2 SO 4 .
Задача 8. Напишите уравнения химических реакций, соответствующие следующей цепочке превращений:
Р е ш е н и е
Пронумеруем уравнения реакций в «цепочке»:
Реакция 1 является тримеризацией ацетилена (типичный способ получения бензола). Далее (реакция 2) идет алкилирование бензола по Фриделю–Крафтсу в присутствии кислоты Льюиса AlBr 3 . Бромирование на свету (реакция 3) протекает в боковой цепи. Спиртовой раствор щелочи в реакции 4 является реактивом для получения алкина из дигалогенпроизводного алкана. Далее идет реакция обмена (реакция 5): водород при тройной связи в алкине и ион серебра в аммиачном растворе оксида серебра. И, наконец (реакция 6) – образующийся фенилацетиленид серебра вступает в обменную реакцию с метилйодидом, в результате которой удлиняется углеродная цепь.
Уравнения реакций:
1) 3C 2 H 2 = C 6 H 6 ;
2) C 6 H 6 + C 2 H 5 Br = C 6 H 5 –C 2 H 5 + HBr;
3) C 6 H 5 –C 2 H 5 + 2Br 2 = C 6 H 5 –CBr 2 –CH 3 + 2HBr;
4) C 6 H 5 –CBr 2 –CH 3 + 2KOH = C 6 H 5 –C= СН + 2KBr + H 2 O;
5) C 6 H 5 –CСН +OH = AgC= C–C 6 H 5 + 2NH 3 + H 2 O;
6) AgC= C–C 6 H 5 + CH 3 I = AgI + CH 3 –C= C–C 6 H 5 .
Итак, зашифрованные вещества:
В схемах вместо веществ даны
элементы,
входящие в состав веществ в соответствующих
степенях окисления
Задача 9. Напишите уравнения реакций, иллюстрирующие схему превращений:
Р е ш е н и е
Пронумеруем уравнения реакций в цепочке:
В реакции 1 идет окисление соединения Fe(II) до соединения Fe(III) (это могут быть соли, гидроксиды, оксиды и т.д.). В качестве окислителя можно взять дихроматы или хроматы, перманганаты, галогены и т.д.
В реакции 4 железо из степени окисления +3 восстанавливается до простого вещества. Обычно металлическое железо получают восстановлением его оксидов (например, хромом или алюминием при высоких температурах – металлотермия).
Оксид железа(III) можно получить в результате термического разложения его солей или гидроксида (реакция 3). Реакция 2 скорее всего обменная. Реакция 5 – взаимодействие металлического железа с кислотой-неокислителем (HCl, HBr, CH 3 COOH и т.д.).
Рассмотрим три из всех возможных вариантов решения этой задачи.
Первый вариант :
1) 2Fe 2+ + Cl 2 = 2Fe 3+ + 2Cl – ;
2) Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3 ;
3) 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (прокаливание);
5) Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2 .
Второй вариант:
1) 2Fe(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Fe(OH) 3 ;
2) Fe(OH) 3 + 3HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O;
3) 4Fe(NO 3) 3 = 2Fe 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2 (прокаливание);
4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;
5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 .
Третий вариант:
1) 4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3 ;
2) Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O;
3) 2Fe 2 (SO 4) 3 = 2Fe 2 O 3 + 6SO 2 + 3O 2 (прокаливание);
4) Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe;
5) Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 .
Схемы, в которых органические
вещества
зашифрованы в виде брутто-формул
Задача 10. Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме превращений:
В уравнениях укажите структурные формулы веществ и условия реакций.
Р е ш е н и е
Ключевым звеном в цепочке является вещество с формулой С 3 Н 4 О 2 . По реакции 1 вещество восстанавливается (в брутто-формуле появляются дополнительные четыре атома водорода), а по реакции 3 – окисляется (в формуле появляются дополнительные два атома кислорода). Наиболее вероятно, что С 3 Н 4 О 2 – пропандиаль (CHO–CH 2 –CHO), тогда С 3 Н 4 О 4 – пропандиоловая кислота (COOH–CH 2 –COOH), а С 3 Н 8 О 2 – пропандиол-1,3 (CH 2 OH–CH 2 –CH 2 OH). Рассуждая аналогично (просчитывая изменения в числе атомов в молекуле), делаем вывод о том, что по реакции 4 получается двойной этиловый эфир пропандиоловой кислоты (C 2 H 5 OОС–CH 2 –COOC 2 H 5). Реакция 5 – щелочной гидролиз эфира, в результате которого получается C 3 H 2 O 4 Na 2 – соль (NaOOC–CH 2 –COONa), а по реакции 6 с помощью галогенметана получается двойной метиловый эфир пропандиоловой кислоты (CH 3 OOC–CH 2 –COOCH 3).
Реакция 2 – взаимодействие пропандиола-1,3 с
метаналем с образованием диоксана-1,3
Уравнения реакций:
Задача 11.
Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме превращений:
В уравнениях укажите структурные формулы веществ и условия протекания реакций.
(Знак S N обозначает, что реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения.)
Р е ш е н и е
Пронумеруем уравнения реакций в цепочке:
В молекуле вещества C 8 H 9 Cl, полученного через одну стадию из бензола, содержится, по-видимому, радикал фенил – это следует из соотношения углерода и водорода в соединении (С 6 Н 5 С 2 H 4 Cl). Тогда Х может быть веществом C 6 H 5 –СH 2 –CH 3 , которое превращается в С 6 Н 5 –С 2 H 4 Cl при действии на него хлора на свету; или Х может быть веществом C 6 H 5 –СH=CH 2 , которое дает С 6 Н 5 С 2 H 4 Cl при действии на него HCl. И в том, и в другом случае хлор идет ко вторичному атому углерода С 6 Н 5 СHCl–СН 3 .
Вещество Y получается по реакции нуклеофильного замещения хлора скорее всего на ОН – группу (реакция 3). Тогда реакция 4 будет реакцией дегидратации. С 8 Н 8 в контексте этой задачи, вероятно, С 6 Н 5 –СH=СН 2 . В этом случае реакция 5 – окисление по двойной связи перманганатом в нейтральной среде – приводит к образованию диола с брутто-формулой С 8 H 10 O 2 . И, наконец, появление в завершающей «цепочку» формуле (по сравнению с веществом Z) еще четырех атомов углерода, четырех атомов водорода и двух атомов кислорода означает реакцию этерификации диола и уксусной кислоты.
Уравнения реакций:
1) C 6 H 6 + CH 2 =CH 2 C 6 H 5 –C 2 H 5 ;
2) C 6 H 5 –C 2 H 5 + Cl 2 C 6 H 5 –CHCl–CH 3 + HCl;
3) C 6 H 5 –CHCl–CH 3 + NaOH + H 2 O = C 6 H 5 CH(OH)–CH 3 + NaCl;
4) C 6 H 5 –CH(OH)–CH 3 C 6 H 5 CH=CH 2 + H 2 O;
5) 3C 6 H 5 CH=CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O = 3C 6 H 5 CH(OH)–CH 2 (OH) + 2MnO 2 + 2KOH;
6) C 6 H 5 CH(OH)–CH 2 (OH) + 2CH 3 COOH =
В заключение приведем примеры заданий, которые были представлены на федеральных окружных * и заключительных этапах Всероссийской олимпиады школьников по химии. На этих этапах цепочки превращений становятся более сложными. Кроме непосредственно цепочки, даются дополнительные сведения о свойствах зашифрованных веществ. Для дешифровки веществ часто необходимо проводить расчеты. В конце текста задания обычно предлагается ответить на несколько вопросов, связанных со свойствами веществ из «цепочки».
Задача 1 (федеральный окружной этап 2008 г., 9-й класс).
«А , Б и В – простые вещества. А быстро реагирует с Б при нагревании до 250 °C, образуя темно-красные кристаллы соединения Г . Реакция Б с В после предварительной инициации протекает очень бурно, приводя к образованию бесцветного вещества Д , газообразного при нормальных условиях. Г , в свою очередь, способно реагировать с В при температуре 300–350 °С, при этом красные кристаллы превращаются в белый порошок Е и образуется соединение Д . Вещество А вступает в реакцию с Д только при температуре около 800 °C, при этом образуются Е и В . Вещество Г легко может быть сублимировано при пониженном давлении и температуре ниже 300 °C, но при нагревании выше 500 °C его пары разлагаются с образованием вещества Б и опять же соединения Е .
1. Определите вещества А –Е .
2. Напишите уравнения всех упомянутых реакций в соответствии с приведенной схемой.
3. Как будут взаимодействовать вещества Г и Е с водными растворами сульфида и йодида натрия, с избытком концентрированного раствора цианида калия? Напишите уравнения реакций.
4. Напишите уравнения реакций, происходящих при взаимодействии веществ Г , Д и Е с концентрированной азотной кислотой».
Р е ш е н и е
1. Обратим внимание на проценты: соединение Д , состоящее из двух элементов Б и В , газообразное и содержит всего 2,74 % В . Такой малый процент свидетельствует о том, что или атомная масса элемента В очень мала, или в формуле Д большой индекс у элемента Б . Учитывая, что Д при н.у. является газом, наиболее вероятно, что В – это водород. Проверим нашу гипотезу. Если состав Д выразить формулой Н х Э у , то
2,74: (97,26/М Э) = х : у .
Заметим, что соединения, где у не равен 1, не получить прямым взаимодействием элемента с водородом в ходе «бурной реакции после предварительной инициации». Перегруппировав уравнение, получаем М Э = 35,5х , которое имеет единственное разумное решение при х = 1. Таким образом, В – водород, Б – хлор.
Определим вещество Е , в состав которого входит 55,94% хлора. Оно образуется в ходе реакции простого вещества А с хлороводородом, и при этом выделяется водород, что позволяет предположить: Е – хлорид элемента, образующего простое вещество А . Для соединения ЭCl x :
(55,94/35,45) : (44,06/М Э) = х .
Отсюда М Э = 27,92х . При х = 1 и 3 получаются соответственно кремний (28) и криптон (84), но это противоречит их валентным возможностям и условию задачи, а вот при х = 2 получается железо (56), которое в реакции с хлороводородом действительно образует FeCl 2 . В ходе прямой реакции железа с хлором образуется другой хлорид – FeCl 3 .
Итак, зашифрованные вещества:
А – Fe; Б – Cl 2 ; В – H 2 ;
Г – FeCl 3 ; Д – HCl; Е – FeCl 2 .
2. Уравнения реакций в цепочке:
3. 2FeCl 3 + 3Na 2 S = 2FeS + S + 6NaCl;
FeCl 2 + Na 2 S = FeS + 2NaCl;
2FeCl 3 + 2NaI = 2FeCl 2 + I 2 + 2NaCl
(возможны реакции:
2FeCl 3 + 6NaI = 2FeI 2 + I 2 + 6NaCl
6FeCl 3 + 18NaI = 2Fe 3 I 8 + I 2 + 18NaCl);
FeCl 3 + 6KCN = K 3 + 3KCl;
FeCl 2 + 6KCN = K 4 + 2KCl.
4. FeCl 3 + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NOCl + Cl 2 + 2H 2 O;
3HCl + HNO 3 = NOCl + Cl 2 + 2H 2 O;
2FeCl 2 + 8HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 2NOCl + Cl 2 + 4H 2 O.
Задача 2 (федеральный окружной этап 2007 г., 10-й класс).
«Под А –Е (кроме В ) зашифрованы вещества, содержащие переходные металлы.
Количественный состав веществ А и С :
А: (Cu)=49,3%, (O)=33,1%, (S)=16,6%.
C: (Co)=50,9%, (O)=34,5%, (S)=13,8%.
1. Определите вещества A –E и напишите уравнения реакций.
2. В каком случае в приведенной схеме вещество В получается аморфным и в каком кристаллическим? Предложите по одному альтернативному методу синтеза кристаллического и аморфного вещества В .
3. Какое тривиальное название имеет вещество D ?»
Р е ш е н и е
1. Сложив все приведенные массовые доли (как для вещества А , так и для вещества С ), мы не получим 100%. Значит, в этих веществах содержится как минимум еще по одному элементу!
Вещество А:
Учитывая малую массовую долю неизвестного элемента, можно предположить, что это водород. Тогда брутто-формула соединения А : Cu 3 S 2 O 8 H 4 , или Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O.
Вещество С :
Аналогично предыдущему случаю можно предположить, что и здесь неизвестный элемент – водород. Тогда формула вещества С будет Co 2 (OH) 2 SO 3 .
Вещество В – это Al(OH) 3 . При взаимодействии сульфата алюминия с сульфитом натрия образуется аморфный гидроксид алюминия. Во втором же случае, при взаимодействии хлорида триэтиламмония с Na образуется кристаллический гидроксид алюминия.
При взаимодействии В и С при нагревании образуется алюминат кобальта – Co(AlO 2) 2 .
В щелочной среде восстановление перманганат-иона идет либо до степени окисления +6, либо до +5, соответственно Е – K 2 MnO 4 или K 3 MnO 4 .
А – Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O; B – Al(OH) 3 ; C – Co 2 (OH) 2 SO 3 ; D – CoAl 2 O 4 ; E – K 2 MnO 4 или K 3 MnO 4 .
Уравнения реакций в «цепочке»:
1) 3CuSO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cu 2 SO 3 CuSO 3 2H 2 O + 3Na 2 SO 4 + SO 2 ;
2) 3Na 2 SO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 + 3SO 2
(наряду с гидроксидом алюминия в данной фазе будут присутствовать основные сульфаты различного состава, но традиционно считается, что образуется аморфный гидроксид алюминия);
3) Na + Cl = Al(OH) 3 + NaCl + NEt 3 + H 2 O;
4) 2CoSO 4 + 2Na 2 SO 3 + H 2 O = Co 2 (OH) 2 SO 3 + SO 2 + 2Na 2 SO 4 ;
5) Co 2 (OH) 2 SO 3 + 4Al(OH) 3 2CoAl 2 O 4 + SO 2 + 7H 2 O;
6) 2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH = K 3 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O.
2. Растворы солей алюминия имеют кислую среду:
3+ H + + 2+ 2H + + + .
При добавлении щелочи (или водного раствора аммиака), карбонатов или гидрокарбонатов повышение рН раствора приводит к смещению равновесия вправо и полимеризации аквагидроксокомплексов через мостиковые гидроксо- и оксо-группы в многоядерные комплексы. В результате образуется продукт состава Al 2 O 3 x H 2 O (х > 3) (аморфный осадок, не имеющий постоянного состава).
Метод получения аморфного гидроксида алюминия:
Al 2 (SO 4) 3 + 6KOH = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4
Al 2 (SO 4) 3 + 6KHCO 3 = 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4 + 6CO 2 .
Метод получения кристаллического гидроксида алюминия заключается в медленном пропускании CO 2 через раствор тетрагидроксоалюмината натрия:
Na + CO 2 = NaHCO 3 + Al(OH) 3 .
Во втором случае получается продукт определенного состава – Al(OH) 3 .
3. Алюминат кобальта имеет тривиальное название «тенарова синь».
Задача 3 (заключительный этап 2008 г., 10-й класс).
«На приведенной ниже схеме представлены превращения соединений A –К , содержащих в своем составе один и тот же элемент Х .
Дополнительно известно:
Элемент Х
встречается в природе в виде
минерала A
(содержание по массе: Na –
12,06 % ,
X – 11,34 %, H – 5,29 %, остальное – кислород);
Б – бинарное соединение, содержащее 15,94 % (по массе) Х;
В – бесцветный газ с плотностью по воздуху около 1;
Соединение Д используется в медицине в виде спиртового раствора;
d -модификация З схожа с графитом по физическим свойствам;
Вещество И находит широкое применение в органическом синтезе в качестве восстановителя;
Молекула К (почти плоская) имеет ось симметрии третьего порядка (при полном повороте вокруг этой оси симметрии молекула К воспроизводит свое положение в пространстве три раза); в спектре ЯМР 1 Н соединения К наблюдаются два сигнала.
1. Определите элемент Х . Ответ подтвердите расчетом.
2. Приведите формулы соединений A –И . Назовите минерал А .
3. Изобразите структурную формулу К и назовите это соединение.
4. Напишите уравнения всех представленных на схеме реакций.
5. Напишите уравнение реакции Х (аморф.) со смесью концентрированных азотной и плавиковой кислот.
6. Чем объясняется сходство физических свойств -модификации З с графитом?»
Р е ш е н и е
1. Бинарное вещество Б образуется при взаимодействии минерала А с фторидом кальция в присутствии концентрированной серной кислоты. Можно предположить, что Б помимо элемента Х содержит фтор. Учитывая, что валентность фтора в соединениях равна 1, Б можно записать в виде ХF n . Определим элемент Х:
где М r (Х) – относительная атомная масса элемента Х, n – валентность Х в соединении Б . Из этого уравнения находим
М r (Х) = 3,603n .
Перебираем значения n от 1 до 8. Единственный разумный вариант получаем при n = 3: М r (Х) = 10,81, т.е. элемент Х – бор, (а вещество Б – трифторид бора BF 3).
2. Найдем состав вещества А .
т.е. Na 2 B 4 H 20 O 17 , или Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, – минерал «бура» (вещество А ).
При восстановлении трифторида бора гидридом натрия образуется бесцветный газ В , вероятнее всего, представляющий водородное соединение бора. Поскольку плотность В по воздуху около 1, молекулярная масса В близка к 29, следовательно, вещество В – диборан B 2 H 6 (M r = 28).
Дальнейшее взаимодействие диборана с избытком NaH в эфире приводит к образованию комплексного гидрида, широко используемого в органическом синтезе в качестве восстановителя, – тетрагидридобората натрия Na (вещество И ).
При сжигании диборана образуется оксид бора, Г – В 2 О 3 , восстановление которого металлическим алюминием приводит к образованию аморфного бора. Оксид бора реагирует с водой, в результате образуется ортоборная кислота Н 3 ВО 3 (вещество Д , в виде спиртового раствора применяется в медицине под названием «борный спирт»). Борная кислота вступает в реакцию с концентрированной плавиковой кислотой, давая комплексную кислоту, которая после обработки раствором гидроксида натрия превращается в тетрафтороборат натрия Na (соединение Е ).
Рассмотрим взаимодействие трифторида бора с газообразным аммиаком. BF 3 – типичная кислота Льюиса (акцептор электронной пары); в молекуле аммиака имеется неподеленная пара электронов, т.е. NH 3 может выступать в качестве основания Льюиса. При реакции трифторида бора с аммиаком образуется аддукт состава BF 3 NH 3 (соединение Ж ) (ковалентная связь между атомами бора и азота образуется по донорно-акцепторному механизму). Нагревание этого аддукта выше 125 °С приводит к образованию нитрида бора BN (соединение З ).
3. При реакции диборана с газообразным аммиаком при нагревании образуется продукт К , содержащий водород, бор и, вероятно, азот. Молекула К имеет плоское строение, ее высокая симметрия указывает на возможный углеродный аналог этого соединения – бензол. Однако, чтобы в молекуле К было два типа атомов водорода и имелась ось симметрии третьего порядка, необходимо в «бензольном» кольце вместо атомов углерода поочередно разместить атомы азота и бора (рис.). Соединение К называется «неорганическим бензолом» (боразол).
4. Уравнения описанных в задаче реакций:
1) Na 2 B 4 O 7 10Н 2 О + 6CaF 2 + 8H 2 SO 4 (конц.) = 4BF 3 + 2NaHSO 4 + 6CaSO 4 + 17H 2 O;
2) 2BF 3 + 6NaH = B 2 H 6 + 6NaF;
3) B 2 H 6 + 3O 2 = B 2 O 3 + 3H 2 O;
4) B 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2B;
5) B 2 H 6 + 2NaH 2Na;
6) B 2 O 3 + 3H 2 O = 2H 3 BO 3 ;
7) H 3 BO 3 + 4HF (конц.) = Н + 3H 2 O,
Н + NaOH = Na + H 2 O;
8) BF 3 + NH 3 = BF 3 NH 3 ;
9) 4BF 3 NH 3 BN + 3NH 4 BF 4 ;
10) 3B 2 H 6 + 6NH 3 2B 3 N 3 H 6 + 12H 2 .
5. B (аморф.) + 3HNO 3 (конц.) + 4HF (конц.) = Н + 3NO 2 + 3H 2 O.
6. Заметим, что частица BN изоэлектронна частице C 2 , сумма ковалентных радиусов атомов бора и азота примерно равна сумме двух ковалентных радиусов атома углерода. Кроме того, бор с азотом имеют возможность образовывать четыре ковалентные связи (три по обменному механизму и одну – по донорно-акцепторному). Соответственно, BN тоже образует две структурные модификации – графитоподобную (-модификация) и алмазоподобную (-модификация). Именно поэтому -BN по физическим свойствам очень похож на графит (тугоплавкость, смазочные свойства).
Л и т е р а т у р а
Задачи Всероссийских олимпиад по химии. Под ред. акад. РАН, проф. В.В.Лунина. М.: Экзамен, 2004, 480 с.; Химия: формулы успеха на вступительных экзаменах. Учебное пособие. Под ред. Н.Е.Кузьменко, В.И.Теренина. М.: Изд-во МГУ, Наука, 2006, 377 с.; Химия-2006: Вступительные экзамены в МГУ. Под ред. проф. Н.Е.Кузьменко и проф. В.И.Теренина. М.: Изд-во МГУ, 2006, 84 с.; Вступительные экзамены и олимпиады по химии в Московском университете: 2007. Под ред. проф. Н.Е.Кузьменко и проф. В.И.Теренина. М.: Изд-во МГУ, 2008, 106 с.; Задачи Всероссийской олимпиады по химии федерального окружного и заключительного этапов 2003–2008 гг. Интернет. http://chem.rusolymp.ru ; www.chem.msu.ru .
* До 2008 г. включительно ВОШ(х) проходила в пять этапов: школьный, муниципальный, региональный, федеральный окружной и заключительный. – Прим. авторов.
Размер: px
Начинать показ со страницы:
1 ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 11 КЛАСС Задания, ответы и критерии оценивания Задача 1. Элемент-хамелеон На приведённой ниже схеме представлены превращения соединений одного химического элемента: Вещества Б, Д и Е нерастворимы в воде, а раствор вещества Г под действием серной кислоты меняет окраску. Определите вещества А Е и напишите уравнения реакций, представленных на схеме. Задача 2. Свойства гомологов Ниже приведены схемы термического разложения трёх органических веществ A, Г и Е, являющихся ближайшими гомологами: А Б + В Г Д + В Е Ж + H 2 O Определите неизвестные вещества, если известно, что водные растворы соединений А, Б, Г, Д и Е окрашивают лакмус в красный цвет. Приведите тривиальные и систематические названия веществ А-Е. Напишите уравнение реакции соединения Ж с бензолом в присутствии хлорида алюминия. Задача 3. Синтез ванадата В муфельной печи при температуре 820 С и давлении 101,3 кпа прокалили 8,260 г стехиометрической смеси оксида ванадия(v) и карбоната натрия. Образовалась соль, и выделился газ объёмом 3,14 л (при условиях эксперимента). 1) Рассчитайте состав смеси в массовых долях. 2) Определите формулу полученной соли. Напишите уравнение реакции. 3) Полученная соль принадлежит гомологическому ряду солей, в котором гомологическая разность NaVO 3. Установите формулу родоначальника этого ряда. 4) Приведите примеры формул двух солей этого гомологического ряда. 1
2 Задача 4. Гидратация углеводородов При гидратации двух нециклических углеводородов с неразветвлённой углеродной цепью, содержащих одинаковое число атомов углерода, образуются предельный одноатомный вторичный спирт и кетон в молярном соотношении 1 2. При сгорании исходной смеси углеводородов массой 15,45 г образуются продукты реакции общей массой 67,05 г. Известно, что при пропускании исходной смеси углеводородов через аммиачный раствор оксида серебра осадок не образуется. 1) Определите молекулярные формулы углеводородов. Приведите необходимые расчёты и рассуждения. 2) Установите возможное строение углеводородов. 3) Приведите уравнения реакций гидратации искомых углеводородов с указанием условий их проведения. Задача 5. Идентификация кислородсодержащего соединения В молекуле органического вещества имеются бензольное кольцо, карбонильная и гидроксильная группы. Все остальные связи углерод углерод одинарные, других циклов и функциональных групп нет. В 0,25 моль этого вещества содержится 1, атомов водорода. 1) Определите молекулярную формулу органического вещества. Приведите соответствующие расчёты. 2) Установите строение и дайте название органического соединения, если известно, что оно не даёт осадка с бромной водой, вступает в реакцию серебряного зеркала, а при окислении перманганатом калия в кислой среде образует терефталевую (1,4-бензолдикарбоновую) кислоту. 3) Приведите уравнения реакций взаимодействия искомого соединения с аммиачным раствором оксида серебра и перманганатом калия в кислой среде. Задача 6. Получение и свойства неизвестной жидкости Вещество Х бесцветная прозрачная жидкость с характерным резким запахом, смешивается с водой в любых отношениях. В водном растворе Х лакмус принимает красную окраску. Во второй половине XVII века это вещество было выделено из рыжих лесных муравьёв. С веществом Х провели несколько опытов. Опыт 1. В пробирку налили немного вещества Х и добавили концентрированную серную кислоту. Пробирку закрыли пробкой с газоотводной трубкой (см. рисунок). При небольшом нагревании наблюдали выделение газа Y без цвета и запаха. Газ Y подожгли, наблюдали пламя красивого голубого цвета. При горении Y образуется газ Z. 2
3 Опыт 2. В пробирку с раствором дихромата калия, подкисленным серной кислотой, налили небольшое количество вещества X и нагрели. Окраска раствора изменилась, из реакционной смеси выделялся газ Z. Опыт 3. К веществу Х добавили каталитическое количество порошкообразного иридия и нагрели. В результате реакции Х разложилось на два газообразных вещества, одним из которых является Z. Опыт 4. Измерили относительную плотность паров вещества Х по воздуху. Полученное значение оказалось заметно больше отношения молярной массы X к средней молярной массе воздуха. 1) О каких веществах X, Y и Z идёт речь в условии задачи? Напишите уравнения реакций превращения Х в Y и Y в Z. 2) Какие правила безопасности и почему следует соблюдать при проведении опыта 1? 3) Как и почему изменяется окраска раствора в опыте 2? Ответ проиллюстрируйте уравнением химической реакции. 4) Напишите уравнение реакции каталитического разложения X в присутствии иридия (опыт 3). 5) Объясните результаты опыта 4. 3
4 Решения и система оценивания В итоговую оценку из 6 задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал наибольшие баллы, то есть одна из задач с наименьшим баллом не учитывается. Задача 1. Элемент-хамелеон А K 3 (или K) Б Cr(OH) 3 (или Cr 2 O 3 xh 2 O) В Cr 2 (SO 4) 3 Г K 2 CrO 4 Д Cr 2 O 3 Е Cr Уравнения реакций: 2K 3 + 3H 2 SO 4 = 2Cr(OH) 3 + 3K 2 SO 4 + 6H 2 O 2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O 2K 3 + 3KClO = 2K 2 CrO 4 + 3KCl + 2KOH + 5H 2 O 2Cr(OH) 3 = Cr 2 O 3 + 3H 2 O Cr 2 O 3 + 4KOH + 3KNO 3 = 2K 2 CrO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3 2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Критерии оценивания: Формулы веществ А Е Уравнения реакций по 0,5 балла (всего 3 балла) по у (всего 7 баллов) (за неуравненные реакции ставить по 0,5 балла) Задача 2. Свойства гомологов А щавелевая (этандиовая) кислота HOOC COOH Б муравьиная (метановая) кислота HCOOH В углекислый газ (оксид углерода (IV)) CO 2 Г малоновая (пропандиовая) кислота HOOC CH 2 COOH Д уксусная (этановая) кислота CH 3 COOH Е янтарная (бутандиовая) кислота HOOC CH 2 CH 2 -COOH Ж янтарный ангидрид 4
5 Уравнение реакции: Критерии оценивания: Формулы веществ А Ж Тривиальные названия веществ А Е Систематические названия веществ А Е Уравнение реакции вещества Ж с бензолом по 0,5 балла (всего 3,5 балла) по 0,25 балла (всего 1,5 балла) по 0,25 балла (всего 1,5 балла) 3,5 балла Задача 3. Синтез ванадата 1) Количество вещества и массу карбоната натрия можно найти через объём выделившегося углекислого газа: ν(na 2 CO 3) = ν(co 2) = PV / RT = 101,3 3,14 / (8,) = 0,035 моль. m(na 2 CO 3)= νm = 0, = 3,71 г. Состав смеси: ω(na 2 CO 3) = 3,71 / 8,26 = 0,449 = 44,9 %; ω(v 2 O 5) = 0,551 = 55,1% 2) Формулу ванадата определим из молярного соотношения реагентов: ν(v 2 O 5) = m / M = (8,260 3,71) / 182 = 0,025 моль. ν(na 2 CO 3) : ν(v 2 O 5)= 0,035: 0,025 = 3,5: 2,5 = 7: 5. Уравнение реакции: 7Na 2 CO 3 + 5V 2 O 5 = 7CO 2 + 2Na 7 V 5 O 16 Формула ванадата Na 7 V 5 O 16. (Принимается любая формула вида (Na 7 V 5 O 16) n) 3) В первом члене гомологического ряда должен быть один атом ванадия. Чтобы найти соответствующую формулу, надо из формулы Na 7 V 5 O 16 вычесть 4 гомологические разности: Na 7 V 5 O 16 4NaVO 3 = Na 3 VO 4. 4) Ближайшие гомологи первого члена ряда Na 4 V 2 O 7 и Na 5 V 3 O 10. Критерии оценивания: Количество вещества CO 2 Масса карбоната натрия Cостав смеси Формула соли Уравнение реакции Формула первого члена ряда Формулы двух гомологов 3 балла 2 балла (по 0,5 балла за каждую формулу) 5
6 Задача 4. Гидратация углеводородов 1. Если при гидратации углеводорода образуется одноатомный насыщенный спирт, то исходным соединением в этой реакции является алкен C n Н 2n. Кетон образуется при гидратации алкина C n Н 2n 2. H + C n Н 2n + H 2 O C n Н 2n+2 O 0,5 балла Hg 2+, H + C n Н 2n 2 + H 2 O C n Н 2n+2 O 0,5 балла Уравнения реакций горения алкена и алкина: C n Н 2n + 1,5nO 2 nco 2 + nh 2 O 0,5 балла C n Н 2n 2 + (1,5n 0,5)O 2 nco 2 + (n 1)H 2 O 0,5 балла Согласно условию молярное соотношение спирта и кетона равно 1 2, следовательно, в таком же соотношении взяты алкен и алкин. Пусть количество вещества алкена равно x моль, тогда количество вещества алкина равно 2x моль. Используя эти обозначения, можно выразить количества вещества продуктов реакции горения: ν(co 2) III = nx + 2nx = 3nx моль, ν(h 2 O) = nx + 2x(n 1) = (3n 2)x моль. Молярные массы: М(C n Н 2n) = 14n г/моль, М(C n Н 2n 2) = (14n 2) г/моль. Запишем выражения для массы исходной смеси и массы продуктов сгорания: 14n x + (14n 2) 2x = 15, nx + 18 (3n 2)x = 67,05 Решение этой системы уравнений: x = 0,075, n = 5. Следовательно, исходные углеводороды имеют молекулярные формулы: алкен C 5 Н 10, алкин C 5 Н 8. 4 балла 2) Гидратация двух алкенов состава C 5 Н 10 с неразветвлённой углеродной цепью приводит к образованию вторичных спиртов. Этими алкенами являются пентен-1 и пентен-2. Существует только один алкин состава C 5 Н 8, который не имеет терминального расположения тройной связи и не реагирует по этой причине с аммиачным раствором оксида серебра, это пентин-2. 3) Уравнения реакций гидратации пентена-1 и пентена-2: CH 2 =CHCH 2 CH 2 CH 3 + H 2 O CH 3 CH(OH)CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + H 2 O CH 3 CH 2 CH(OH)CH 2 CH 3 и CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + H 2 O CH 3 CH(OH)CH 2 CH 2 CH 3 6
7 Реакции присоединения воды к алкенам происходят в присутствии кислотных катализаторов, например серной или фосфорной кислот. Уравнение реакции гидратации алкина: CH 3 C CCH 2 CH 3 + H 2 O CH 3 CH 2 C(О)CH 2 CH 3 и CH 3 C CCH 2 CH 3 + H 2 O CH 3 C(O)CH 2 CH 2 CH 3 Присоединение воды к алкинам происходит в присутствии солей ртути(ii) и сильных кислот. Задача 5. Идентификация кислородсодержащего соединения 1) Общая формула соединений, имеющих бензольное кольцо, карбонильную и гидроксильную группы C n H 2n 8 O 2. Количество вещества водорода в 0,25 моль данного органического вещества равно: ν(н) = 1, / 6, = 2 моль. 1 моль данного соединения содержит 8 моль водорода: ν(н) = 2 / 0,25 = 8 моль. Используя эти данные можно определить число атомов углерода в искомом соединении и, соответственно, его молекулярную формулу: 2n 8 = 8; n = 8; молекулярная формула соединения C 8 H 8 O 2. 4 балла 2) Соединение реагирует с аммиачным раствором оксида серебра с выделением металлического серебра (реакция серебряного зеркала), следовательно, карбонильная группа в нём альдегидная. С водным раствором брома данное соединение не даёт осадка, следовательно, гидроксильная группа не фенольная, т. е. не связана непосредственно с бензольным кольцом. В результате окисления образуется 1,4-бензолдикарбоновая кислота, следовательно, альдегидная и гидроксиметильная группы расположены в пара-положении по отношению друг к другу: 4-гидроксиметилбензальдегид 3) Уравнение реакции с аммиачным раствором оксида серебра: п-hoch 2 C 6 H 4 CHO + 2OH п-hoch 2 C 6 H 4 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O 4 балла 7
8 Уравнение реакции окисления перманганатом калия в кислой среде: 5п-HOCH 2 C 6 H 4 CHO + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 5п-HOOC C 6 H 4 COOH + 3К 2 SO 4 + 6MnSO H 2 O Задача 6. Получение и свойства неизвестной жидкости 1) X муравьиная кислота, Y угарный газ, Z углекислый газ. HSO 2 4, t HCOOH H 2 O + CO 2CO + O 2 = 2CO 2 3 балла (по у за каждое верное вещество) (по 0,5 балла за каждое верное уравнение) 2) Угарный газ ядовитое вещество. При работе с ним следует соблюдать осторожность, работать под тягой, не допуская попадания газа в рабочую зону. Также следует соблюдать осторожность при работе с концентрированными серной и муравьиной кислотами. Это едкие вещества, которые могут вызвать сильные ожоги. Нельзя допускать попадание этих веществ на кожу, особенно следует беречь глаза. 3) Дихромат-ионы Cr 2 O 2 7, имеющие яркую оранжевую окраску, восстанавливаются муравьиной кислотой до катионов хрома Cr 3+, окраска которых зелёная: 3HCOOH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O 2 балла Ir H 2 + CO 2 4) HCOOH 5) Между молекулами муравьиной кислоты образуются водородные связи, благодаря которым даже в газообразном состоянии существуют довольно устойчивые димеры: По этой причине плотность паров муравьиной кислоты оказывается больше того значения, которое можно рассчитать из условия, что все молекулы в газовой фазе одиночные. 2 балла 8
Вариант 4 1. К какому типу солей можно отнести: а) 2 CO 3, б) FeNH 4 (SO 4) 2 12H 2 O, кристаллогидрат, в) NH 4 HSO 4? Ответ: а) 2 CO 3 основная соль, б) FeNH 4 (SO 4) 2 12H 2 O двойная
Вариант 2 1. К какому типу солей можно отнести: а) (NO 3) 2, б) KFe(SO 4) 2 12H 2 O; в) CHS? Ответ: а) (NO 3) 2 основная соль, б) KFe(SO 4) 2 12H 2 O двойная соль, кристаллогидрат,
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть
1 Олимпиада «Ломоносов-2007» Вариант 1 1. Напишите по одному уравнению реакций, в которых газообразный хлор: 2. Напишите уравнение реакции, протекающей при добавлении 0.2 моль азотной кислоты к 0.1 моль
Банк заданий 10класс часть С (17 задание). Промежуточная аттестация 2018год. 1. Циклопропан + KMnO 4 +H 2 SO 4 = 2. Циклопропан + KMnO 4 +H 2 O = 3. Циклопентен + KMnO 4 +H 2 SO 4 = 4. СН 3 -CH 2 -СН=СН
Олимпиада «Ломоносов» по химии Решения заданий для 10-11 классов Вариант 2 1.6. Приведите химические формулы следующих веществ и назовите их в соответствии с правилами ИЮПАК: кварц, красная кровяная соль,
LXIV МОСКОВСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2007/08 уч. год 10 класс ЗАДАНИЯ 1. Приведите уравнения реакций, позволяющие осуществить следующие цепочки превращений (каждая стрелка соответствует одной
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП 9 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из шести задач засчитываются пять решений, за которые участник набрал
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП 10 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из 6 задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал наибольшие
Химия. 11 класс. Вариант ХИ10501 Ответы к заданиям задания Ответ 27 3412 28 3241 29 6222 30 3144 31 1343 32 3243 33 356 34 346 35 234 Химия. 11 класс. Вариант ХИ10502 Ответы к заданиям задания Ответ 27
МОСКОВСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2016 2017 уч. г. ОЧНЫЙ ЭТАП 10 класс 1. К жёлтому раствору вещества А прилили раствор кислоты B, при этом образовалось вещество С оранжевого цвета. При нагревании
1. При сжигании образца некоторого органического вещества массой 7,2 г получено 8,96 л углекислого газа, 7,2 г воды. В ходе исследования свойств этого соединения установлено, что оно восстанавливается
Химия. 11 класс. Вариант ХИ10303 Ответы к заданиям задания Ответ 27 3245 28 3244 29 2322 30 3421 31 1212 32 3241 33 2415 34 1625 35 6345 Химия. 11 класс. Вариант ХИ10304 Ответы к заданиям задания Ответ
Ставропольский край Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников 2017/18 учебный год Задание 1. Химия Теоретический тур 11 класс Белый порошок, бинарного соединения, содержащего атомы инертного
1 ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2014 2015 г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 9 КЛАСС Решения и критерии оценивания олимпиадных заданий В итоговую оценку из шести предложенных задач засчитываются пять
Очный этап. 11 класс. Решения. Задание 1. Смесь трёх газов А,В,С имеет плотность по водороду равную 14. Порция этой смеси массой 168 г была пропущена через избыток раствора брома в инертном растворителе
Окислительно-восстановительные реакции с участием органических веществ Рассмотрим наиболее типичные реакции окисления различных классов органических веществ. При этом будем иметь в виду, что реакция горения
ЗАДАНИЕ 3 Примеры решения задач Пример 1. Напишите все изомеры вторичных спиртов гексанола и назовите их по заместительной номенклатуре. 2 2 2 гексанол-2 2 2 2 гексанол-3 2 4-метилпентанол-2 2 3-метилпентанол-2
Вариант 1 1. К какому типу солей можно отнести: а) Br, б) Fe(N 4) 2 (SO 4) 2 6 2 O, в) CoSO 4? Ответ: Br основная соль, б) Fe(N 4) 2 (SO 4) 2 6 2 O двойная соль, кристаллогидрат,
LXVIII МОСКОВСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2010-2011 уч. год 11 класс ЗАДАНИЯ 1. Одной из интереснейших областей современной физики и химии является создание сверхпроводников материалов с нулевым
Критерии оценивания Разбалловка 1. Правильная формула (MgB 2) без решения или объяснения 5 баллов Правильная формула (MgB 2) с решением или объяснением 10 баллов Максимум 10 баллов 2. Правильный ответ
Олимпиада «ЛОМОНОСОВ» ХИМИЯ ВАРИАНТ 1 1.1. Красный цвет крови большинства позвоночных обусловлен гемоглобином. Рассчитайте массовую долю водорода в гемоглобине C 2954 H 4516 N 780 O 806 S 12 Fe 4. (4 балла)
Вариант 3 1. К какому типу солей можно отнести: а) (CH 3 COO) 2, б) RbAl(SO 4) 2 12H 2 O, в) NaHSO 3? Ответ: а) (CH 3 COO) 2 основная соль, б) RbAl(SO 4) 2 12H 2 O двойная соль, кристаллогидрат,
C1 Химия. 11 класс. Вариант ХИ1060 1 Критерии оценивания заданий с развёрнутым ответом Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции: Cu 2 O + = SO 2 + + H 2 O Определите окислитель
Ставропольский край Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников 2017/18 учебный год Химия Теоретический тур 10 класс Задание 1. Белый порошок Х 1 разлагается при нагревании с образованием простых
Олимпиада школьников «Покори Воробьёвы горы!» по химии Очный тур 01 год 1. Рассчитайте массу семи атомов фосфора. M (P) 31 m 7 7 = 3.0 10 г. N 3 A.010 Ответ: 3.0 10 г. РОСТОВ Вариант 11. Газовая смесь
Всероссийская олимпиада школьников II (муниципальный) этап Химия класс Критерии проверки Задание. Соединения А и Б имеют общую формулу С4Н80 При щелочном гидролизе А получаются два органических вещества
18 Ключ к варианту 1 Написать уравнения реакций, соответствующих следующим последовательностям химических превращений: 1. Si SiH 4 SiО 2 H 2 SiО 3 ; 2. Cu. Cu(OH) 2 Cu(NO 3) 2 Cu 2 (OH) 2 CO 3 ; 3. Метан
Варианты заданий заочного тура олимпиады «Ломоносов» по химии для учащихся 10-11 классов (ноябрь) Задание 1 1.1. Объясните, почему уксусная кислота имеет более высокую температуру кипения (118ºС), чем
Экзаменационные билеты по химии 10 класс Билет 1 1. Предельные углеводороды алканы, общая формула и химическое строение гомологов данного ряда. Свойства, изомерия и способы получения алканов.. Билет 2
Олимпиада по химии «Будущее Арктики» 2016-17 учебный год Очный тур 9 класс (50 баллов) Задача 1. Элементы А и Б находятся в одной группе, но в разных периодах, элементы С и Д находятся в одном периоде,
Вебинар 7. Нахождение структурных формул кислородсодержащих органических веществ М.А.Ахметов, доктор педагогических наук, кандидат химических наук, профессор кафедры методики естественнонаучного образования
Всероссийская олимпиада школьников по химии, 2013/14 год I этап 11 класс Задача 1. Восстановите левую или правую часть уравнений следующих химических реакций 1) t 2Fe 2 O 3 + 2FeCl 3 2) 2Cu 2 CO 3 (OH)
Всероссийская олимпиада школьников по химии 9 класс Задание 9-1. Написано уравнение реакции между оксидом серы и перманганатом калия (3 балла). Согласно уравнению реакции на 2 моль серной кислоты образуется
ЕГЭ по химии: окислительновосстановительные реакции Молчанова Галина Николаевна К.х.н. учитель химии МОУ Котеревская СОШ 1 Порядковый задания в работе Проверяемые элементы содержания 21 Реакции окислительно-восстановительные
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2016 2017 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть
РЕШЕНИЕ И ОТВЕТЫ К ВАРИАНТУ 1 1. Изотоп какого элемента образуется при испускании αчастицы изотопом тория 230 Th? Напишите уравнение ядерной реакции. (4 балла) Решение. Уравнение ядерной реакции: 230 226
11 класс. Условия. Задание 1. Смесь трёх газов А,В,С имеет плотность по водороду равную 14. Порция этой смеси массой 168 г была пропущена через избыток раствора брома в инертном растворителе (ССl 4),
10 класс 1. К 35 мл 15% водного раствора селитряной водки (плотность 1,08 г/мл) прибавили небольшими порциями 2,34 г гидроксида алюминия. Какую реакцию среды будет иметь полученный раствор?. Селитряная
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 014 015 ГОД ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП. 10 КЛАСС 1 Критерии оценивания олимпиадных заданий В итоговую оценку из задач засчитываются 5 решений, за которые участник набрал
Всероссийская олимпиада школьников II (муниципальный) этап Химия, 0 класс Критерии оценивания Задание 0- (4 балла). При добавлении раствора кислоты А к диоксиду марганца происходит выделение ядовитого
Всероссийская олимпиада школьников Муниципальный этап Задания по химии 9 класс ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР Задание 9- (6 баллов) Сколько электронов и протонов входит в состав частицы NO? Ответ обоснуйте. Приведите
Всероссийская олимпиада школьников по химии 2012-2013 уч. г. Муниципальный этап 11 класс Рекомендации к решению 11-1. А. Эквивалент неизвестного элемента равен 76,5: 2 = 38,25. Если элемент трехвалентный,
Особенности изучения химии на углублённом уровне Центр естественно-математического образования зав. редакцией химии Сладков Сергей Анатольевич ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ХИМИИ 1. Более раннее изучения химии
11. Предельные одноатомные и многоатомные спирты, фенолы Предельные спирты функциональные производные предельных углеводородов, в молекулах которых содержится одна или несколько гидроксильных групп. По
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 уч. г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП 10 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из шести задач засчитываются пяти решений, за которые участник набрал
Химия. 11 класс. Вариант ХИ10103 Ответы к заданиям задания Ответ 8 513 9 5136 16 645 17 5316 45 3 341 4 13 5 415 Химия. 11 класс. Вариант ХИ10104 Ответы к заданиям задания Ответ 8 314 9 656 16 641 17 315
Вариант 2 1. Ион ХО 4 содержит 50 электронов. Определите неизвестный элемент и напишите уравнение взаимодействия Х в виде простого вещества с холодным раствором гидроксида натрия. (6 баллов) Решение. Неизвестный
11 класс 1. Отгадайте вещества А и В, напишите уравнение реакции и расставьте недостающие A + B = изобутан + Na 2 CO 3 Решение: Исходя из необычного сочетания продуктов алкан и карбонат натрия можно определить,
РЕШЕНИЕ И ОТВЕТЫ К ВАРИАНТУ 4 1. Изотоп какого элемента образуется при испускании β-частицы изотопом циркония 97 Zr? Напишите уравнение ядерной реакции. (4 балла) Решение. Уравнение ядерной реакции: 97
Варианты заданий на вступительных экзаменах по химии в МГУ им. М.В. Ломоносова в 2001 г. Вы можете выбрать факультет: 1. Химический 2. Биологический 3. Фундаментальной медицины 4. Почвоведения Если в данном
Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии 2009-2010г. 10 класс Москва 1-10. Приведите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения (превращение
LXXIV Московская олимпиада школьников по химии Отборочный этап 2017-2018 уч.год 10 класс Каждое задание 10 баллов Всего за 10 заданий 100 баллов 10-1-1 Определите количество кристаллизационной воды (n)
Химия. 11 класс. Вариант ХИ10203 Ответы к заданиям задания Ответ 8 5312 9 2365 16 1634 17 3256 22 4344 23 2331 24 2122 25 5144 Химия. 11 класс. Вариант ХИ10204 Ответы к заданиям задания Ответ 8 2134 9
Олимпиада по химии «Покори Воробьёвы горы» 013 Решение 1. Каких атомов калия или натрия больше в земной коре, если их массовые доли в земной коре примерно равны между собой? Количество вещества ν = m /
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ. 2017 2018 уч. г. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 8 КЛАСС Задания, ответы, критерии оценивания Общие указания: если в задаче требуются расчёты, они обязательно должны быть
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2015 2016 г. ШКОЛЬНЫЙ ЭТАП 11 класс Решения и критерии оценивания В итоговую оценку из шести задач засчитываются пять решений, за которые участник набрал наибольшие
Химия. 11 класс. Вариант ХИ10401 Ответы к заданиям задания Ответ 8 2514 9 3154 16 6323 17 3451 22 2352 23 2133 24 1221 25 4235 Химия. 11 класс. Вариант ХИ10402 Ответы к заданиям задания Ответ 8 2345 9
1. Массовая доля элемента в веществе. Массовая доля элемента это его содержание в веществе в процентах по массе. Например, в веществе состава С 2 Н 4 содержится 2 атома углерода и 4 атома водорода. Если
Экзаменационные билеты по химии 10 класс Билет 1 1. Основные положения теории химического строения органических веществ А.М. Бутлерова. Химическое строение как порядок соединения и взаимного влияния атомов
Задания В7 по химии 1. Фенол реагирует с 1) хлором 2) бутаном 3) серой 4) гидроксидом натрия 5) азотной кислотой 6) оксидом кремния (IV) Фенолы- кислородсодержащие органические соединения, в молекуле которых
Олимпиада школьников «Покори Воробьёвы горы!» по химии Очный тур 2012 год МОСКВА Вариант 20 1. Рассчитайте массу пятидесяти молекул ксенона. M (Xe) 131 m 50 50 = 1.09 10 20 г. N 23 A 6.02 10 Ответ: 1.09
ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП 2014 Методические рекомендации по решению и оцениванию олимпиадных заданий 9 класс Задание 1. Итого 10 баллов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3 2 1
Всероссийская олимпиада школьников по химии Муниципальный этап 9 класс Решения заданий 2017 год Задание 1. В 136 г насыщенного водного раствора хлорида железа (II) внесли 34 г безводной соли. Полученную
Химия 10 класс. Демонстрационный вариант 1 (90 минут) 3 Диагностическая тематическая работа 1 по подготовке к ЕГЭ по ХИМИИ по темам «Теория химического строения органических соединений. Алканы и циклоалканы.
ПРОБНОЕ ЕГЭ ПО ХИМИИ (Красногвардейский район, 15.02.19) Вариант 2 Система оценивания экзаменационной работы по химии Часть 1 задания Ответ max за правильный ответ 1 14 1 2 235 1 3 14 1 4 25 1 5 214 1
Сварщик, который подвержен воздействию вредных ультрафиолетовых лучей сварочной дуги, должен позаботиться о своём здоровье, а тем более о сохранности зрения. Стандартные щитки не способны обеспечить таким уровнем защиты, который имеет шлем хамелеон.
Ошибка при выборе маски для сварки хамелеон может привести не только к ожогам лица, но и к потере зрения.
То, что фильтр затемняется, ещё не означает прекращения воздействия вредных лучей. Поэтому на вопрос, как правильно выбрать сварочную маску хамелеон, помогут ответить отзывы сварщиков, которые используют защиту подобного типа длительное время. Как же выбрать маску сварщика хамелеон для комфортной работы?
В отличие от стандартного щитка, сварочный хамелеон поднял защиту сварщика на новый уровень. Принцип работы такой маски заключается в поляризации жидких кристаллов . Во время провокации они меняют направление и препятствуют воздействию ультрафиолета. В масках дорогого ценового сегмента используется многослойная защита, это обеспечивает максимально равномерное затемнение. А дополнительный фильтр обеспечивает блокировку инфракрасного излучения.
В тело шлема встроены сенсоры, которые улавливают дугу и обеспечивают постоянную защиту глаз. Вся конструкция заключена в блок, который с помощью пластиковых светофильтров защищён с обеих сторон. Можно проводить сопутствующие работы (болгаркой, молотком), не снимая защитного шлема с головы. Пластиковые фильтры со временем требуют замены, так как являются расходным материалом. Ключевой момент защитного процесса - скорость срабатывания светофильтра. Время срабатывания профессиональных моделей - 1 миллисекунда.
Защитные свойства хамелеона напрямую зависят от температуры окружающей среды. Если температура ниже минус 10 градусов, срабатывание фильтра замедляется. Добросовестные производители указывают предельную рабочую температуру в паспорте изделия. Настройку регулировок можно проводить во время рабочего процесса. Кнопки имеют удобное расположение и легко управляются при тактильном контакте.
Важно знать ! Маску необходимо хранить в отапливаемом помещении, в противном случае уменьшается её ресурс.
Светофильтр - это основной элемент шлема хамелеон. Европейский стандарт EN 379 диктует параметры светофильтров согласно регламенту, который обозначает качества через слеш: 1/1/½. Итак, разберём подробно значение каждого пункта маркировки.
Шлем хамелеон может комплектоваться фильтрами, а может продаваться и без них.
Согласно нормативно технической документации, материал для изготовления не должен быть проводником тока, быть устойчивым к брызгам метала, а также не допускать проникновения излучения внутрь, тем самым обеспечивать лицо сварщика безопасностью. Таким требованиям соответствует большинство современных масок.
Тело масок отечественного производителя в основном состоит из фибры или пластика. Европейские и Американские образцы отличаются оригинальным дизайном, и могут быть выполнены в виде головы животного. Существует вариант, выполненный из кожи, используются преимущественно в тесных условиях.
Помимо внешнего вида, профессионалы советуют, как выбрать маску хамелеон для сварки по определённым параметрам.
Регулировка крепления маски на голове определяет комфортность использования изделия в дальнейшем. Комфортный угол обзора зависит от близости светофильтра к глазам сварщика. Если принято решение приобретения диоптрических линз, нужно обзавестись фильтром с широким обзорным окном, это избавит от надобности поднимать маску. Проще говоря, обзор сварочного шва можно проводить поверх линзы.
Совет профессионала : Приобретайте только те щитки хамелеон, которые имеют сертификацию и гарантийный срок обслуживания, не покупайте подделки!
Совет профессионала : Светофильтр направлен на работу с аргонно-дуговой сваркой, сможет защитить и от электродуговой сварки, и от работы с полуавтоматикой.
Лидирующими странами по производству масок и фильтров являются Тайвань и Китай. Но иногда их качество изделий оставляет желать лучшего: фильтры работают некорректно, что негативно сказывается на зрении сварщика. Отечественный производитель обеспечивает изделиями достаточного качества, но иногда фильтр некорректно срабатывает при работе с аргонно-дуговой сваркой.
Корейская марка OTOS, иногда поступающая в продажу под брендом из Франции GYSMATIC, имеет слабое место - фильтр. Были случаи расслоения, а также появления пятен и микротрещин.
Маски, которые предлагает Европа, выше в цене, но их качество стабильно высокое. Фильтр одного образца может не подойти к другому изделию. Далее, несколько брендов, которые производят качественные маски, имеющие соответствующий сертификат качества:
Совет профессионала . Если во время сварочных работ возникает дискомфорт в виде жжения, усталости и слезоточивости глаз, нужно отказаться от использования такой маски. Скорее всего, изделие низкого качества.
Теперь вам известны все секреты щитка хамелеон. От качественной защиты зависит не только здоровье глаз сварщика, но и качество текущей работы.
Было оговорено, что на мощности свыше 600 Вт лучше использовать двухуровневое питание, которое позволяет довольно серьезно разгрузить выходной каскад и на меньшем количестве оконечных транзисторов получить большую мощность. Для начала стоит пояснить что же есть такое - двухуровневое питание.
Надеемся не надо пояснять что такое двуполярный источник питания, этот же вариант можно назвать "четырехполярным", поскольку относительно общего провода имеется 4 различных напряжения. Принципиальная схема такого источника приведена на рисунке 1.
Рисунок 1.
Однако напряжение питания необходимо подавать на оконечный каскад усилителя, а как быть, если этих напряжений 2? Правильно - необходима дополнительная схема управления этим самым питанием. По принципу управления различают 2 основных класса - G и H. Отличаютс они между собой прежде всего тем, что класс G изменяет напряжение питания на оконечном каскаде плавно, т.е. силовые транзисторы системы управления питания работают в усилительном режиме, а в классе H силовые ключи системы управления питанием подают ступечато, т.е. они либо полностью закрыты, либо полностью открыты...
Временные диаграммы приведены на рисунке 2 и 3, на рис.2 - класс G, на рис.3 - класс H. Синяя линия - выходной сигнал, красная и зеленая - напряжение питания оконечного каскада усилителя мощности.
Рисунок 2.
Рисунок 3.
Как должно подаваться питание на оконечный каскад вроде разобрались, осталось выяснить каким набором элементов это сделать...
Для начала рассмотрим класс H. На рисунке 5 приведена принципиальная схема усилителя мощности работающег в класе H.
Рисунок 4 УВЕЛИЧИТЬ .
Синим прописано напряжение и мощностьна нагрузку 4 Ома, красны для нагрузки 8 Ом, на рисунке так же показан рекомендуемый источник питания. Как видно из схемы ее костяк состоит из типовго класаа AB, однако питание на усилитель напряжение подается уже с более высоковольной "ветки" питания, причем влияние выходного сигнала на напряжение питания усилителя напряжение снижено (уменьшено сопротивление R36, R37, иногда номинал этих резисторов приходится снижать вплоть до 68 Ом, особенно на мощностях выше 1 кВт), поскольку при подключении "второго этажа" питания на выходном сигнале наблюдается небольшой всплеск, которй ухом уловит не каждый, а вот на устойчивость схемы он влияет довольно серьезно...
Управление питанием, подаваемым на оконечные каскады осуществляется компораторами LM311, порог срабатывания которых регулируется подстроечными резисторами R73 и R77. Для правильной настройки потребуется или ОЧЕНЬ хороший слух или, что предпочтительней - осцилограф.
После компораторов стоят транзисторные драйвера, которые работают уже непосредственно на затворы мосфитов разной структуры. Поскольку силовые мосфиты управления питанием работаю к лючевом режиме, то выделяемое на них тепло довльно низкое, для них гораздо важнее максимальный ток, протекающий по открытому переход сток-исток. Мы используем для этих целей транзисторы IRFP240-IRFP9240 для усилителей до 700 Вт, их же, но уже по 2 в параллель для мощностей до 1 кВт и IRF3710-IRF5210 для мощностей свыше 1 кВт.
На рисунке 5 приведена принципиальная схема усилителя мощности на 1400 Вт класса H. Отличается схема от предыдущего варианта тем, что в оконечном каскаде используется уже 6 пар транзисторов (для усилителя на 1000 Вт необходимо 4 пары), а силовые ключи управления питания IRF3710-IRF5210.
Рисунок 5. УВЕЛИЧИТЬ
На рисунке 6 приведена принципиальная схема усилителя "Хамелеон 600 G", работающий в классе G ну и с выходной мощность до 600 Вт, причем как на нагрузку как 4 Ома, так и 8 Ом. По сути управление "вторым этажом" питания осуществляется повторителями напряжения выходного сигнала, только на них предварительно подается дополнительное опорное напряжени в 18 вольт и как только напряжение на выходе приближается к величине напряжения "первого этажа" более чем на 18 вольт повторители начинаю подавать напряжение со "второго этажа". Плюсом данной схемотехники является то, что остутствуют коммутационные помехи, характерные для класса H, однако улучшение качества звука требует довольно серьезных жертв - количество транзисторов в упрвлении напряжением питания оконечного каскада должно быть равно количеству самих оконечных транзисторов и это будет практически на предел ОБР, т.е. требуется довольно хорошее охлаждение.
Рисунок 6 УВЕЛИЧИТЬ
На рисунке 7 приведена схему усилителя на мощность до 1400 Вт касса G, в которой используется 6 пар как оконечных, так и управляющих транзисторов (для мощностей до 1000 Вт используетс по 4 пары)
Рисунок 7 УВЕЛИЧИТЬ
Чертежи печатных плат - полная версия - лежат . Чертежи в формате lay, в jpg будут несколько позже...
Технические характеристики усилетелей сведены в таблицу:
Наименование параметра | Значение |
Напряжение питания, В, двухуровневое не более | |
Максимальна выходная мощность на нагрузку 4 Ома: УМ ХАМЕЛЕОН 600 H УМ ХАМЕЛЕОН 1000 H УМ ХАМЕЛЕОН 1400 H УМ ХАМЕЛЕОН 600 G УМ ХАМЕЛЕОН 1000 G | |
Входное напряжение регулируется подбором резистора R22 и может быть уложено в стандартные 1 В. Однако следует заметить, что чем выше собственный коф усиления, тем выше уровень THD и вероятность возбуждения. | |
THD для класса H и выходной мощности 1400 Вт не более THD для класса G и выходной мощности 1400 Вт не более При выходной мощности до включения "второго этажа" питания уровень THD для обоих усилителей не превышает | 0,1 % |
Рекомендуемый ток покоя препоследнего каскада на резисторе R32 или R35 устанавливается напряжение в 0,2 В резистором R8 | |
Рекомендуемый ток покоя оконечных транзисторов на любом из резисторов 0,33 Ома устанавливается напряжение в 0, 25 В резистором R29 | |
Регулировку защиты рекомендуется производить на реальной АС подключив параллельно АС сопротивление 6 Ом и добиваясь устойчивого свечения светодиода VD7 при 75 % от максимальной мощности |
К сожалению у данного усилителя выявился один недостаок - при высоких напряжениях питания дифкаскад начинает смопроизвольно греться из за слишком большого протекающего тока через него. Снизить ток - увеличить искажения, что весьма не желательно. Поэтому было применено использование теплоотводов на транзисторы диф каскада:
ПРОЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ ВЕСЬ МАТЕРИАЛ О СЕММЕТРИЧНОМ УСИЛИТЕЛЕСТРОЕНИИ