Загрузка...

Інші завдання дивись тут... 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

І рівень

Вправа 1. Вставте пропущені слова, щоб вираз став завершеним:

1. Найпростіший за складом молекули вуглеводень називається метан.

2. Молекулярна формула метану СH4

3. Метан у вісім рази важчий за водень.

4. За нормальних умов метан проявляє такі фізичні властивості: не має запаху й кольору, малорозчинний у воді.

5. Продуктами горіння метану є: карбон (IV) оксид і вода.

6. У побуті метан застосовують як паливо для обігріву приміщень та приготування їжі.

ІІ рівень

Вправа 2. Вставте пропущені слова, щоб вираз став завершеним:

1. Суміш метану з киснем - у співвідношенні 1:2 є вибухонебезпечною.

2. Метан є стійкий до дії: а) кислот ; б) лугів; в) сильних окисників.

3. Під час сильного нагрівання відбувається реакція заміщення з хлором з утворенням хлорометану і гідроген хлориду.

4. Продуктом І стадії хлорування метану є хлорометан.

5. Продуктом неповного горіння метану є вуглець і карбон (II) оксид.

 

Вправа 3. Обчисліть масу хлору, що вступить у реакцію заміщення з метаном, якщо утворюється хлорометан масою 10,1 г.

Схема реакції: СН4 + Сl2 -> СН3Сl + НСl.

Відомо: m(CH3Cl)=10,1 г. Знайти: m(Cl2)-?

Розв'язування.

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

          x г     10,1 г           

 СН4 + Сl2 -> СН3Сl + НСl 

         71 г     50,5 г       

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль хлору Cl2 з утворенням 1 моль хлорометану CH3Cl. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(Cl2)=2•Ar(Cl)=2•35,5=71, M(Cl2)=71 г/моль. Маса 1 моль=71 г.

Mr(CH3Cl)=Ar(C)+3•Ar(H)+Ar(Cl)=12+3•1+35,5=50,5, 

M(CH3Cl)=50,5 г/моль. Маса 1 моль=50,5 г.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо масу хлору.

х г / 71 г = 10,1 г / 50,5 г, звідси

х г • 50,5 г = 10,1 г • 71 г

х = 10,1 г • 71 г : 50,5 г

х = m(Cl2)=14,2 г

ІІ спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини хлорометану масою 10,1 г за формулою v=m/M, де

M=Mr г/моль.

Mr(CH3Cl)=Ar(C)+3•Ar(H)+Ar(Cl)=12+3•1+35,5=50,5, M(CH3Cl)=50,5 г/моль.

v(CH3Cl)=m(CH3Cl) : M(CH3Cl)=10,1 г : 50,5 г/моль=0,2 моль.

2. Записуємо рівняння реакції: СН4+Сl2->СН3Сl+НСl

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль хлору Cl2 з утворенням 1 моль хлорометану CH3Cl, кількості речовини однакові, тому 

v(Cl2)=v(CH3Cl)=0,2 моль.

3. Обчислюємо масу хлору кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=v•M, де

М=Мr г/моль.

Mr(Cl2)=2•Ar(Cl)=2•35,5=71, M(Cl2)=71 г/моль.

m(Cl2)=v(Cl2)•M(Cl2)=0,2 моль•71 г/моль=14,2 г

Відповідь: 14,2 г Cl2.

ІІІ рівень

Вправа 4. Напишіть рівняння реакцій за схемою: метан -> карбон (IV) оксид -> кальцій карбонат-> кальцій оксид -> кальцій хлорид-> кальцій сульфіт -> сульфур (ІV) оксид:

а) CH4 + 2O2 -> CO2+ 2H2O;

б) CO2 + CaO = CaCO3;

В) CaCO3 = CaO + CO2;

Г) CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O;

ґ) CaCl2 + H2SO3 = CaSO3↓ + 2HCl; 

д) CaSO3 = CaO + SO2.

 

Вправа 5. Обчисліть маси продуктів хлорування метану на І стадії, якщо в реакцію вступив метан об'ємом 44,8 л (н. у.). Дайте назви утвореним сполукам.

Відомо: V(CH4)=44,8 лЗнайти: m(CH3Cl)-?, m(HCl)-?

Розв'язування.

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

    44,8 л               x г       y г     

     СH4  +  Cl2   =   CH3Cl + HCl 

    22,4 л             50,5 г    36,5 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1 моль метану СН4 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 1 моль хлорометану CH3Cl і 1 моль гідроген хлориду HCl.  Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, маси 1 моль хлороводню й 1 моль гідроген хлориду.

Mr(CH3Cl)=Ar(C)+3Ar(H)+Ar(Cl)=12+31+35,5=50,5, 

M(CH3Cl)=50,5 г/моль. Маса 1 моль=50,5 г.

Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, 

M(HCl)=36,5 г/моль. Маса 1 моль=36,5 г.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо масу хлорометану.

44,8 л / 22,4 л = х г / 50,5 г, звідси

х г • 22,4 л = 44,8 л • 50,5 г

х = 44,8 л • 50,5 г : 22,4 л

х =m(HC3Cl)=101 г

За допомогою пропорції обчислюємо масу гідрген хлориду.

44,8 л / 22,4 л = у г / 36,5 г, звідси

у г • 22,4 л = 36,5 г • 44,8 л

у = 36,5 г • 44,8 л : 22,4 л

у =m(HCl)=73 г

II спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини метану об'ємом 44,8 л за формулою v=V/VM, де V- постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.

v(СH4)=V(СH4):VM=44,8 л: 22,4 л/моль=2 моль.

2. Записуємо рівняння реакції: СH4+Cl2=CH3Cl+HCl

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1 моль метану СН4 з утворенням 1 моль хлорометану CH3Cl і 1 моль гідроген хлориду HCl, кількість речовини однакова, тому 

v(СH3Cl)=v(HCl)=v(CН4)=2 моль

3. Обчислюємо маси речовин заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.

Mr(CH3Cl)=Ar(C)+3Ar(H)+Ar(Cl)=12+31+35,5=50,5, M(CH3Cl)=50,5 г/моль.

m(CH3Cl)=v(CH3Cl)•M(CH3Cl)=2 моль • 50,5 г/моль=101 г.

Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, M(HCl)=36,5 г/моль.

m(HCl)=v(HCl)•M(HCl)=2 моль • 36,5 г/моль=73 г.

Відповідь: m(СH3Cl)=101 г, m(HCl)=73 г; хлорометан і гідроген хлорид.

IV рівень

Вправа б. Напишіть рівняння реакцій за схемою: метан -> водень -> вода -> натрій гідроксид -> натрій карбонат-> натрій сульфат-> барій сульфат:

а) CH4 -> C + 2H2;

б) 2H2 + O2 = 2H2O

в) H2O + Na2O = 2NaOH;

г) 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O;

ґ) Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2;

е) Na2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4 + 2NaOH

 

Вправа 7. Карбон (IV) оксид, що утворився під час повного згоряння метану об'ємом 4,48 л (н.у.), пропустили через розчин калій гідроксиду до утворення калій карбонату. Обчисліть масу утвореної солі.

За рівнянням реакці: CH4 + 2O2 ->CO2 + 2H2O співвідношення v(CH4):v(CO2)=1:1, кількості речовини є однаковими, тому й, відповідно, однакові об'єми: V(CO2)=V(CH4)=4,48 л.

Відомо: V(CO2)=4,48 лЗнайти: m(K2CO3)-?

Розв'язування.

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

    4,48 л                 x г          

     СO2  +  2KOH   = K2CO3 + H2

    22,4 л                138 г     

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль карбон (IV) оксиду СО2 (1 моль газу займає об'єм 22,4 л) з утворенням 1 моль калій карбонату K2CO3. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) калій карбонату й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(K2CO3)=2Ar(K)+Ar(C)+3Ar(O)=239+12+316=138, 

M(K2CO3)=138 г/моль. Маса 1 моль=138 г.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо масу калій карбонату.

4,48 л / 22,4 л = х г / 138 г, звідси

х г • 22,4 л = 4,48 л • 138 г

х = 4,48 л • 138 г : 22,4 л

х = 27,6 г

II спосіб

Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду об'ємом 4,48 л за формулою v=V/VM, де V- постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.

v(СО2)=V(СО2):VM=4,48 л: 22,4 л/моль=0,2 моль.

Записуємо рівняння реакції: СO2+2KOH=K2CO3+H2O

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль карбон (IV) оксиду СО2 з утворенням 1 моль калій карбонату K2CO3, кількість речовини однакова, тому 

v(K2CO3)=v(CO2)=0,2 моль

Обчислюємо масу калій карбонату кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.

Mr(K2CO3)=2Ar(K)+Ar(C)+3Ar(O)=239+12+316=138, 

M(K2CO3)=138 г/моль. 

m(K2CO3)=v(K2CO3)•M(K2CO3)=0,2 моль • 138 г/моль=27,6 г.

Відповідь: 27,6 г K2CO3. 

 

Вправа 8. Густина алкану за сульфур (IV) оксидом - у 4 рази менша. Обчисліть його відносну мопекулярну масу та встановіть формулу. Обчисліть об'єм повітря, що витратиться І для спалювання цього алкану кількістю речовини 5 моль.

Дано: DSO2(алкан)=1/4  

Знайти: Mr(алкану)-? формулу алкану-? V(повітря)-?

Розв'язування.

DSO2(алкану)=Mr(алкану)/Mr(SO2), тому Mr(алкану)/Mr(SO2)=1/4, звідси

Mr(алкану)=Mr(SO2):4=64:4=16

Загальна формула алканів СnH2n+2,, тому

MrnH2n+2)=Ar(C)•n+Ar(H)•(2n+2)=12•n+1•(2n+2)=12n+2n+2=14n+2

Розв'язуємо алгебраїчне рівняння:

14n+2=16                          

14n=16-2                              

14n=14                                  

n=14:14                                  

n=1

Отже, формула алкану СН4 - це метан.

Дано: v(CH4)=5 моль. Знайти: V(O2)-?  V(повітря)-?

Розв'язування.

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

 5 моль     х л                      

CH4     +   2O2  =  CO2↑ + 2H2O

1 моль     44,8 л                       

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  метану СН4 з 2 моль кисню О2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 2 моль займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 л).

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:

5 моль / 1 моль = х л / 44,8 л, звідси

х л • 1 моль =44,8 л • 5 моль

х = 44,8 л  5 моль : 1 моль

х = V(O2)=224 л.

У повітрі кисню близько 20% за об'ємом (або 1/5 частина), тому повітря треба взяти у 5 разів більшого об'єму, тобто 5•224 л= 1120 л.

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: CH4+2O2=CO2↑+2H2O

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  метану СН4 з 2 моль кисню О2, кількість речовини кисню удвічі більша, ніж кількість речовини метану, тому v(O2)=2•v(CH4)=2•5 моль = 10 моль

Обчислюємо  об'єм кисню кількістю речовини 10 моль за формулою V=v•Vм, де Vм - постійна стала іі за н.у. дорівнє 22,4 л/моль.

V(O2)=v(O2)VM=10 моль •22,4 л/моль=224 л.

З формули обчислення об'ємної частки речовини φ(речовини)=V(речовини)/V(суміші)

знаходимо V(суміші)=V(речовини)/φ(речовини).

Оскільки об'ємна частка кисню φ(О2в повітрі становить близько 20%,

або 0,2, то  V(повітря)=V(О2)/φ(О2)=224 л : 0,2=1120 л.

Відповідь: 1120 л повітря.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...