Другие задания смотри здесь

Упражнение 43 Найдите химическую формулу алкана, имеющего:

а) молярную массу 100 г/моль;

Дано: М(С_nH_2n+2)=100 г/моль

Найти: C_nH_2n+2—?

Решение

М_r(С_nH_2n+2)=100

М_r(С_nH_2n+2)=n•A_r(С)+(2n+2)•A_r(H)=12n+2n+2=14n+2

14n+2=100; n=(100-2):14=98:14=7, итак, формула алкана С₇Н₁₆

Ответ: С₇Н₁₆

б) плотность 0,714 г/л (н. у.);

Дано: ρ(С_nH_2n+2)=0,714 г/л

Найти: С_nH_2n+2—?

Решение

М(С_nH_2n+2)=ρ(С_nH_2n+2)•V_М=0,714 г/л•22,4 л/моль=16 г/моль

М_r(С_nH_2n+2)=16

М_r(С_nH_2n+2)=n•A_r(С)+(2n+2)•A_r(H)=12n+2n+2=14n+2

14n+2=16; n=(16-2):14=14:14=1, итак, формула алкана СН₄

Ответ: СН₄

в) относительную плотность по воздуху 1,52.

Дано: D_{воздуха}(С_nH_2n+2)=1,52

Найти: С_nH_2n+2—?

Решение

М(С_nH_2n+2)=D_{воздуха}(С_nH_2n+2)•М(воздуха)=1,52•29 г/моль=44 г/моль

М_r(С_nH_2n+2)=44

М_r(С_nH_2n+2)=n•A_r(С)+(2n+2)•A_r(H)=12n+2n+2=14n+2

14n+2=44; n=(44-2):14=42:14=3, итак, формула алкана С₃Н₈

Ответ: С₃Н₈

Упражнение 44 Выведите формулу насыщенного углеводорода, если массовая доля Гидрогена в нем равна 15,625 %, а относительная плотность соединения по углекислому газу — 2,91.

Дано: ω(Н)=15,625%, или 0,15625, D_со2(С_хH_у)=2,91

Найти: С_хH_у—?

Решение

М(С_хH_у)=D_СО2(С_хH_у)•М(СО₂)=2,91•44 г/моль=128 г/моль, а М_r(С_xH_y)=128

ω(С)=1-ω(Н)=1-0,15625=0,84375

х=ω(C)•М_r(С_xH_y):A_r(C)=0,84375•128:12=9

y=ω(Н)•М_r(С_xH_y):A_r(H)=0,15625•128:1=20

Итак, формула алкана С₉Н₂₀

Ответ: С₉Н₂₀

Упражнение 45 Определите формулу бромопроизводного метана, если его относительная плотность по гелию составляет 23,75.

Дано: D_He(СH_хBr_у)=23,75

Найти: СH_хBr_у—?

Решение

М(СH_хBr_у)=D_He(СH_хBr_у)•М(He)=23,75•4 г/моль=95 г/моль

М_r(СH_хBr_у)=A_r(C)+xA_r(H)+yA_r(Br), отсюда

xA_r(H)+yA_r(Br)=M_r(СH_хBr_у)-A_r(C)=95-12=83

В состав органического вещества может входить от одного до четырех атомов Брома. Предположим, что в состав соединения входит один атом Брома (А_r(Br)=80), тогда xA_r(H)+A_r(Br)=83. Получаем число атомов Гидрогена:  x=(83-A_r(Br)):A_r(H)=(83-80):1=3, итак, формула бромопроизводного метана СH₃Br

Ответ: СН₃Br

Упражнение 46 Какова химическая формула продукта полного хлорирования алкана, если относительная плотность его паров по водороду равна 118,5?

Дано: D_H2(С_nCl_2n+2)=118,5

Найти: С_nCl_2n+2—?

Решение

М(С_nCl_2n+2)=D_H2(С_nCl_2n+2)•М(H₂)=118,5•2 г/моль=237 г/моль

М_r(С_nCl_2n+2)=237

М_r(С_nCl_2n+2)=n•A_r(С)+(2n+2)•A_r(Cl)=12n+(2n+2)•35,5=12n+71n+71=83n+71

83n+71=237; n=(237-71):83=42:14=2, итак, формула cоединения С₂Cl₆

Ответ: С₂Сl₆

Упражнение 47 При полном сгорании 0,1 моль углеводорода образовалось 0,4 моль углекислого газа и 0,5 моль воды. Выведите формулу углеводорода. (Устно.)

Дано: n(С_хH_y)=0,4 моль, n(CO₂)=0,4 моль, n(H₂O)=0,5 моль

Найти: С_хН_у—?

Решение

І способ

n(C_xH_y):n(СO₂):n(Н₂O)=0,1:0,4:0,5=1:4:5

Cоставляем уравнение реакции в общем виде:

По уравнению реакции n(C_xH_y):n(СO₂):n(Н₂O)=1:х:у/2, поэтому х=4, а у/2=5, отсюда у=5•2=10.

Итак, формула углеводорода С₄Н₁₀

ІІ способ

При полном сгорании углеводорода все атомы Карбона «переходят» в молекулы углекислого газа, а Гидрогена — в молекулы воды.

Вычисляем количества вещества Карбона и Гидрогена в продуктах сгорания, а следовательно, и в углеводороде:

n(C)=n(CO₂)=0,4 моль

n(H)=2•n(H₂О)=2•0,5 моль=1 моль

Находим формулу углеводорода:

х:y=n(C):n(H)=0,4:1=4:10, итак, формула углеводорода С₄Н₁₀

Ответ: С₄Н₁₀

Упражнение 48 Найдите химическую формулу газообразного углеводорода, если при полном сгорании 30 мл соединения образуются 60 мл углекислого газа и 90 мл водяного пара (объемы отвечают одинаковым условиям).

Дано: V(С_хH_y)=30 мл, V(CO₂)=60 мл, V(H₂O)=90 мл

Найти: С_хН_у—?

Решение

n(С_xН_y):n(СО₂):n(Н₂О-пар)=V(С_xН_y):V(СО₂):V(Н₂О-пар)=30:60:90=1:2:3

Cоставляем уравнение реакции в общем виде:

По уравнению реакции n(C_xH_y):n(СO₂):n(Н₂O)=1:х:у/2, поэтому х=2, а у/2=3, отсюда у=3•2=6

Итак, формула углеводорода С₂Н₆

Ответ: С₂Н₆

Упражнение 49 Из смеси продуктов бромирования насыщенного углеводорода было выделено вещество, в котором массовые доли Карбона, Гидрогена и Брома составляли 0,13; 0,02 и 0,85 соответственно. Выведите формулы этого вещества и углеводорода.

Дано: ω(С)=0,13, или 13%; ω(Н)=0,02, или 2%; ω(Br)=0,85, или 85%

Найти: С_хH_yBr_z—? С_nH_2n+2—?

Решение

Пусть масса органического соединения составляет 100 г. Тогда масса Карбона в ней составляет 13 г, Гидрогена - 2 г, а Брома - 85 г

x:y:z=n(C):n(H):n(Br)=m(C)/M(C):m(H)/M(H):m(Br)/M(Br)=

=13/12 : 2/1 : 85/80=1,08:2:1,06

Для того чтобы в соотношении были наименьшие целые числа, умножим все числа на 2:

x:y:z=(1,08•2):(2•2):(1,06•2)=2,16:4:2,12≈2:4:2, следовательно формула С₂H₄Br₂

Поскольку х=n=2, формула насыщенного углеводорода С₂Н₆

Ответ: С₂Н₄Br₂, С₂Н₆

Другие задания смотри здесь