І-ІІ рівні
Вправа 1 Дайте відповіді на тестові завдання.
1 Укажіть, чому виробництво фенолу та його використання має згубну дію на рослинний та тваринний світ:
A. Виділяються в атмосферу отруйні гази
Б. Фенол та побічні продукти є дуже отруйні й потрапляють у стічні води та грунт
B. Використовується недосконале обладнання для очищення довкілля
Г. Фенол має низьку температуру плавлення і швидко розчиняється у гарячій воді
Відповідь: АБ
2 Укажіть найперспективніший спосіб очищення довкілля від забруднення фенолом та його похідних:
А. Перехід до замкнутих безвідходних технологій
Б. Використання біохімічних методів
B. Обробка стічних вод озоном
Г. Видалення за допомогою розчинників
Відповідь: А
3 Укажіть, до якого типу реакцій належить реакція фенолу з натрій гідроксидом:
А. Нейтралізації
Б. Обміну
В. Заміщення
Г. Приєднання
Відповідь: В
4 Обчисліть та позначте, яка маса натрій феноляту утвориться за взаємодії фенолу масою 47 г з натрій гідроксидом:
А. 116 г
Б. 76 г
В. 80 г
Г. 58 г
Відповідь: Г
Відомо: m(С6H5–OH)=47 г
Знайти: m(C6H5–ONa)-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
47 г х г
С6Н5–ОН + NaOH → С6Н5–ОNa + H2O
94 г 116 г
М(C6H5–OH)=94 г/моль, маса 1 моль=94 г
М(C6H5–ONa)=116 г/моль, маса 1 моль=116 г
х=m(C6H5–ONa)=47 г • 116 г : 94 г = 58 г
Відповідь: 58 г C6H5–ONa
5 Обчисліть та позначте, який об'єм водню (н.у.) утвориться за взаємодії фенолу кількістю речовини 0,8 моль з натрієм:
А. 33,6 л
Б. 22,4 л
В. 8,96 л
Г. 6,72 л
Відповідь: В
Відомо: m(C6H5–OH)=0,8 моль
Знайти: V(H2)-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
0,8 моль х л
2С6Н5–ОН + 2Na → 2С6Н5–ОNa + H2↑
2 моль 22,4 л
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
х=V(H2)=0,8 моль • 22,4 л : 2 моль=8,96 л
Відповідь: 8,96 л H2
III рівень
Вправа 2. Напишіть рівняння реакцій за схемою:
І варіант
СH4 -> C2H2 -> C2H6 -> C6H5Cl -> C6H5OH
2CH4 -> C2H2 + 3H2↑
3C2H2 -> C6H6
C6H6 + Cl2 -> C6H5Cl + HCl
C6H5Cl + NaOH -> C6H5OH + NaCl
ІІ варіант
C2H4 -> C2H2 -> C6H6 -> C6H5Br -> C6H5OH
C2H4 -> C2H2 + H2↑
3C2H2 -> C6H6
C6H6 + Br2 -> C6H5Br + HBr
C6H5Br + NaOH -> C6H5OH + NaBr
Вправа 3 Розв'яжіть задачі:
1 Розчин фенолу масою 94 г з масовою часткою речовини 0,1 піддали дії бромної води в надлишку. Обчисліть, маси утворених продуктів реакції.
Відомо: m(р-ну)=94 г; ω(C6H5–OH)=0,1
Знайти: m(C6H2Br3–OH)-?, m(Br2)-?
Розв'язування
m(C6H5–OH)=ω(C6H5–OH)•m(розчину)=0,1•94 г=9,4 г
Записуємо рівняння реакції:
9,4 г x г у г
C6H5–OH + 3Br2 → C6H2Br3–OH + 3HBr
94 г 331 г 243 г
М(C6H5–OH)=94 г/моль, маса 1 моль=94 г
М(C6H2Br3–OH)=331 г/моль, маса 1 моль=331 г
М(HBr)=81 г/моль, маса 1 моль=81 г, а маса 3 моль=243 г
х=m(C6H2B3–OH)=9,4 г • 331 г : 94 г=33,1 г
y=m(HBr)=9,4 г • 243 г : 94 г=24,3 г
Відповідь: 33,1 г C6H2Br3–OH, 24,3 г НBr
2 Фенол кількістю речовини 0,7 моль повністю прореагував з металічним натрієм. Обчисліть який об'єм водню (н.у.) виділився і якій кількості речовини відповідає такий об'єм.
Відомо: m(C6H5–OH)=0,7 моль
Знайти: V(H2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,7 моль х л
2С6Н5–ОН + 2Na → 2С6Н5–ОNa + H2↑
2 моль 22,4 л
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
х=V(H2)=0,7 моль • 22,4 л : 2 моль=7,84 л
v(H2)=V(H2):VM=7,84 л : 22,4 л/моль=0,35 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,7 моль х моль
2С6Н5–ОН + 2Na → 2С6Н5–ОNa + H2↑
2 моль 1 моль
х=v(H2)=0,7 моль • 1 моль : 2 моль=0,35 моль
V(H2)=v(H2)•VM=0,35 моль • 22,4 л/моль=7,84 л
Відповідь: 7,84 л і 0,35 моль H2
Вправа 4 Тримеризацією речовини А об'ємом 336 мл за нагрівання до 600°С і наявності активованого вугілля отримали речовину Б. Внаслідок каталітичного хлорування Б утворилася її хлоропохідна В. Під час реакції В з водяною парою добули речовину Г, що проявляє слабо виражені кислотні властивості.
Напишіть усі можливі рівняння реакцій, назвіть сполуки А, Б, В, Г.
3C2H2 -> C6H6
C6H6 + Сl2 -> C6H5Cl + HCl
C6H5Cl + H2O -> C6H5OH + HCl
А - етин С2Н2
Б - бензен C6H6
В - хлоробензен C6H5Cl
Г - фенол С6H5OH
Обчисліть, яка маса сполуки Г утворилася.
Відомо: V(C2H2)=336 л
Знайти: m(С6H5OH)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції тримеризації етину:
336 л х моль
3С2Н2 → С6Н6
67,2 л 1 моль
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, а 3 моль займуть 67,2 л
х=v(С6H6)=336 л • 1 моль : 67,2 л=5 моль
Записуємо рівняння реакції хлорування бензену:
5 моль х моль
C6H6 + Сl2 -> C6H5Cl + HCl
1 моль 1 моль
х=v(С2H5Cl)=5 моль • 1 моль : 1 моль=5 моль
Записуємо рівняння реакції гідратації хлоропохідного:
5 моль х г
C6H5Сl + H2O -> C6H5OH + HCl
1 моль 94 г
М(C6H5OH)=94 г/моль, маса 1 моль=94 г
x=m(C6H5OH)=5 моль • 94 г : 1 моль=470 г
ІІ спосіб
V(C2H2)=336 л : 22,4 л/моль=15 моль
Записуємо рівняння реакції тримеризації етину:
3C2H2 -> C6H6
За рівнянням реакції v(C2H2):v(C6H6)=3:1, тому
v(C6H6)=v(C2H2):3=15 моль : 3=5 моль
Записуємо рівняння реакції хлорування бензену:
C6H6 + Сl2 -> C6H5Cl + HCl
За рівнянням реакції v(C6H6):v(C6H5Cl)=1:1, тому
v(C6H5Cl)=v(C6H6)=5 моль
Записуємо рівняння реакції гідратації хлоропохідного:
C6H5Сl + H2O -> C6H5OH + HCl
За рівнянням реакції v(C6H5Cl):v(C6H5OH)=1:1, тому
v(C6H5OH)=v(C6H5Cl)=5 моль
М(C6H5OH)=94 г/моль
m(C6H5OH)=v(C6H5OH)•M(C6H5OH)=5 моль • 94 г/моль=470 г
Відповідь: 470 г фенолу