Загрузка...

 Інші завдання дивись тут...

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

І рівень

Завдання 1. Напишіть молекулярні і струкрурні формули вуглеводнів, що, за нормальних умов перебувають в газоподібному стані та назвіть їх.

Молекулярні

формули

Структурні 

формули

Назва
CH4

      H

      | 

H──C──H

     |

     H

метан
C2H6

     H  H

     |   | 

H──C──C──H

     |   |

     H  H  
етан
C3H8

     H  H  H

     |   |   |

H──C──C──C──H

     |   |   |

     H  H  H  
пропан
C4H10

     H  H    H    H

     |   |     |    |

H──C──C──C──C──H

     |   |    |    |

     H  H   H    H   
бутан

Завдання 2. Складіть молекулярні й скорочені структурні формули алканів, якщо в молекулі є така кількість атомів Карбону. Назвіть ці алкани.

І варіант

n

молекулярна

формула

Скорочена структур-

на формула

Назва
5 C5H12  CH3──(CH2)3──CH3 пентан
7 C7H16  CH3──(CH2)5──CH3 гептан
9 C9H20  CH3──(CH2)7──CH3 нонан

ІІ варіант

n

молекулярна

формула

Скорочена структур-

на формула

Назва
4 C4H10  CH3──(CH2)2──CH3 бутан
6 C6H14  CH3──(CH2)4──CH3 гексан
8 C8H18  CH3──(CH2)6──CH3 октан

ІІ рівень

Завдання 3. Обчисліть відносну густину:

а) пропану за киснем:

DО23Н8)=Mr3Н8)/Mr2)=44:32=1,375, де

Mr(C3H8)=3Ar(C)+8Ar(H)=312+81=44

Mr2)=2Ar(О)=216=32

ВІдповідь: відносна густина пропану за киснем 1,375.

б) бутану за воднем:

DН24Н10)=Mr4Н10)/Mr2)=58:2=29, де

Mr(C4H10)=4Ar(C)+10Ar(H)=412+101=58

Mr2)=2Ar(Н)=21=2

ВІдповідь: відносна густина бутану за воднем 29.

 

Завдання 4. Назвіть приклади двох представники алканів, що є рідинами, й запишіть їхні молекулярні та структурні формули. Обчисліть відносні молекулярні формули.

І варіант

n Формула Структурна формула Mr
5 С5H12 CH3──(CH2)3──CH3 72
7 C7H16 CH3──(CH2)5──CH3 100
9 C9H20 CH3──(CH2)7──CH3 128

Mr(C5H12)=5Ar(C)+12Ar(H)=512+121=72

Mr(C7H16)=7Ar(C)+16Ar(H)=712+161=100

Mr(C9H20)=9Ar(C)+20Ar(H)=912+201=128

І варіант

n Формула Структурна формула Mr
4 С4H10 CH3──(CH2)2──CH3 58
6 C6H14 CH3──(CH2)4──CH3 86
8 C8H18 CH3──(CH2)6──CH3 114

Mr(C4H10)=4Ar(C)+10Ar(H)=412+101=58

Mr(C6H14)=6Ar(C)+14Ar(H)=612+141=86

Mr(C8H18)=8Ar(C)+18Ar(H)=812+181=114

III рівень

Завдання 5. Відносна густина алкану за гелієм - 14,5. Обчисліть та впишіть в таблицю:

Mr формула Назва ω(С)
58 C4H10 бутан 83%

DНе(алкану)=Mr(алкану)/Mr(Не), тому Mr(алкану)/Mr(Не)=14,5, звідси

Mr(алкану)=14,5Mr(Не)=14,54=58, де Mr(Не)=Ar(Не)=4

Загальна формула алканів СnH2n+2, тому

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

Складаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його:

12•n+2•n+2=58                          

14•n=58-2                              

14•n=56                                  

n=56:14                                  

n=4

Отже, формула алкану С4Н10 - це бутан.

ω(C)=4Ar(C)/Mr(C4H10)=412/58=0,83, або,

помноживши це число на 100%, одержимо 83%

 

Завдання 6. Обчисліть об'єм кисню (н.у.), що вступив в реакцію і масу карбон (IV) оксиду, що утворився, якщо повністю згорів пропан кількістю речовини 15 моль.

Дано: y(C3H8)=15 моль. Знайти: V(O2)-? V(CO2)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

 15 моль   х л        y л              

 C3H8   + 5O2  =  3CO2↑    + 4H2O

 1 моль   112 л      67,2 л                 

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  пропану С3Н8 і 5 моль кисню О2 з утворенням 3 моль карбон (IV) оксиду СО2. За н.у. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, тому 3 моль газу займуть утричі більший об'єм, тобто 67,2 моль, а 5 моль займуть у 5 разів більший об'єм, тобто 112 л.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:

15 моль / 1 моль = х л / 112 л, звідси

х л • 1 моль = 112 л •15 моль

х=112 л • 15 моль л : 1 моль

х =1680 л

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду:

15 моль / 1 моль = у л / 67,2 л, звідси

у л • 1 моль = 67,2 л • 15 моль

х=67,2 л • 15 моль : 1 моль

х =1008 л

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: C3H8+5O2=3CO2↑+4H2O

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  пропану С3Н8 і 5 моль кисню О2 з утворенням 3 моль карбон (IV) оксиду СО2, кількість речовини кисню у 5 разів більша, а кількість речовини карбон (IV) оксиду утричі більша, ніж кількість речовини пропану, тому

v(O2)=5•v(С3Н8)=5•15 моль=75 моль

v(CO2)=3•v(С3Н8)=3•15 моль=45 моль

Обчислюємо об'єм заданої кількості речовини за формулою V=v•Vм, де Vм - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

V(O2)=v(O2)VM=75 моль •22,4 л/моль=1680 л.

V(CO2)=v(CO2)VM=45 моль •22,4 л/моль=1008 л.

Відповідь: 1680 л О2 і 1008 л СО2.

IV рівень

Завдання 7. Є речовини: метан, етан, хлор, кисень. Напишіть рівняння реакцій, які можуть відбуватися між ними. Назвіть продукти реакцій.

CH4 + 4Cl2 -> CCl4 + 4HCl - тетрахлорометан і гідроген хлорид

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O - карбон (IV) оксид і вода

C2H6 + 6Cl2 -> C2Cl6 + 6HCl - гексахлороетан і гідроген хлорид

2C2H6 + 7O2 -> 4CO2 + 6H2O - карбон (IV) оксид і вода

 

Завдання 8. Відносна густина парів алкану за неоном - 3,6. Обчисліть його відносну молекулярну масу, встановіть формулу. Обчисліть, який об'єм карбон (ІV) оксиду (н.у.) та маса води утворяться під час згоряння його кількістю речовини 9 моль.

Дано: DNe(алкан)=3,6                    

Знайти: формула алкану-? Mr(алкану)-? 

Розв'язування:

DNe(алкан)=Mr(алкан)/Mr(Ne), тому Mr(алкан)/Mr(Ne)=3,6, звідси

Mr(алкан)=3,6•Mr(Ne)=3,6•20=72

Загальна формула алканів СnH2n+2,, тому Mr(СnH2n+2)=Ar(C)•n+Ar(H)•(2n+2)=12•n+1•(2n+2)=12n+2n+2

Cкладаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його:

12•n+2•n+2=72                          

14•n=72-2                              

14•n=70                                  

n=70:14                                  

n=5

Отже, формула алкану С5Н12 - це пентан.

Дано: v(C5H12)=9 моль. Знайти: V(CO2)-? m(H2O)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

  9 моль             х л       y г               

 C5H12   + 8O2  = 5CO2↑ + 6H2O

  1 моль             112 л     108 г                 

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  пентану С5Н12 з утворенням 5 моль карбон (IV) оксиду СО2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 5 моль займуть у 5 разів більший об'єм, тобто 112 л) і 6 моль води Н2О. 

Обчислюємо молярну масу (Mrг/моль=M) води й, відповідно, масу 6 моль.

Mr2О)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18,  M(Н2О)=18 г/моль. 

Маса 1 моль=18 г, а маса 6 моль = 108 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції  обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду:

9 моль / 1 моль = х л / 112 л, звідси

х л • 1 моль =112 л • 9 моль

х = 112 л  9 моль : 1 моль

х =1008 л

За допомогою пропорції  обчислюємо масу води:

9 моль / 1 моль = у г / 108 г, звідси

у г • 1 моль =108 г • 9 моль

у = 108 г  9 моль : 1 моль

у =972 л

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: C5H12+8O2=5CO2↑+6H2O

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль  пентану С5Н12 з утворенням 5 моль карбон (IV) оксиду СО2 і 6 моль води Н2О, кількість речовини карбон (IV) оксиду у 5 разів більша, а кількість речовини води у 6 разів більша, ніж кількість речовини пентану, тому

v(СO2)=5•v(С5Н12)=5•9 моль=45 моль

v(Н2O)=6•v(С5Н12)=6•9 моль=54 моль

Обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду кількістю речовини 45 моль за формулою V=v•Vм, де Vм - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

V(CO2)=v(CO2)VM=45 моль •22,4 л/моль=1008 л.

Обчислоємо масу води кількістю речовини 54 моль за формулою m=y•M, де Мrг/моль=М

Mr2О)=2•Ar(Н)+Ar(O)=2•1+16=18, M(Н2О)=18 г/моль.

m(Н2O)=v(H2O)M(H2O)=54 моль•18 г/моль=972 г.

Відповідь: 1008 л СO2 і 972 г Н2О.

 

Завдання 9. Об'ємні частки газів у природному газі становлять: метан - 80%, етан - 2% і негорючі гази. Обчисліть об'єм повітря, потрібний для спалювання такого газу об'ємом 2 м3 (н.у).

Відомо: V(суміші)=2 м3; φ(СН4)=80%; φ(С2Н6)=2%

Знайти: V(повітря)-?

Розв'язування:

Об'ємна частка речовини (φ) - це відношення об'єму речовини до об'єму суміші: φ(речовини)=(V(речовини)/V(суміші))100%, звідси

V(речовини)=(φ(речовини)•V(суміші)):100%

V(CH4)=(φ(СН4)•V(суміші)):100%=(80%•2 м3):100%=1,6 м3.

V(C2H6)=(φ(С2Н6)•V(суміші)):100%=(2%•2 м3):100%=0,04 м3.

Примітка: найкраще розв'язувати задачу з використанням закону об'ємних відношень (закону Гей-Люссака), який будете вивчати через декілька уроків. Наразі розв'язуємо тими способами, що вже вивчили. 

І спосіб

Запишемо рівняння горіння метану і етану.

1,6 м3     х м3

СН4   +  2О2 -> СО2 + 2Н2О         

22,4 м3   44,8 м3

0,04 м3     у м3

2Н6  +  7О2 -> 4СО2 + 6Н2О 

44,8 м3    156,8 м3

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. За н.у. 1 кмоль газу займає об'єм 22,4 м3, тому 2 кмоль займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 м3, а 7 кмоль займуть у 7 разів більший об'єм, тобто 156,8 м3.

Записуємо під формулами речовин у рівняннях реакцій.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню, що витратиться при згорянні метану.

1,6 м3 / 22,4 м3 = х м3 / 44,8 м3, звідси

х м3 • 22,4 м3 = 1,6 м3 • 44,8 м3

х=1,6 м3 • 44,8 м3 : 22,4 м3

х = V1(O2)=3,2 м3

Пропорція для обчислення об'єму кисню, що витратиться при згорянні етану.

0,04 м3 / 44,8 м3 = у м3 / 156,8 м3, звідси

у м3 • 44,8 м3 = 0,04 м3 • 156,8 м3

х=0,04 м3 • 156,8 м3 : 44,8 м3

х = V1(O2)=0,14 м3

Обчислюємо сумарний об'єм кисню:

V(О2)=V1(O2)+V2(O2)= 3,2 м3 + 0,14 м3 = 3,34 м3

У повітрі кисню близько 20% за об'ємом (або 1/5 частина), тому повітря треба взяти у 5 разів більшого об'єму:

V(повітря)=5V(О2)= 5•3,34 м3=16,7 м3

ІІ спосіб

Обчислюємо кількість речовини за формулою v=V/VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 м3/кмоль

v(CH4)=V(CH4)/VM=1,6 м3 : 22,4 м3/кмоль=0,071 кмоль.

v(C2H6)=V(C2H6)/VM=0,04 м3 : 22,4 м3/кмоль=0,002 кмоль.

Записуємо рівняння реакції горіння метану і етану:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O       (1)

2Н6 + 7О2 -> 4СО2 + 6Н2О     (2) 

За рівнянням (1) маємо v(CH4):v1(O2)=1:2, звідси 

v1(O2)=2•v(CH4)=2•0,071 кмоль=0,142 кмоль

За рівнянням (2) маємо v(C2H6):v2(O2)=2:7=1:3,5, звідси

v2(O2)=3,5•v(C2H6)=3,5•0,002 кмоль=0,007 кмоль

Обчислюємо об'єм заданої кількості речовини за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 м3/кмоль

V1(O2)=v12)•VM=0,142 кмоль•22,4 м3/кмоль=3,2 м3

V2(O2)=v22)•VM=0,007 кмоль•22,4 м3/кмоль=0,14 м3

Обчислюємо сумарний об'єм кисню:

V(O2)=V1(O2)+V2(O2)=3,2 м3 + 0,14 м3=3,34 м3

У повітрі об'ємна частка кисню близько φ(О2)=20%, тому.

V(повітря)=(V(О2)/φ(О2))100%=(3,34 м3:20%)100%= 16,7 м3.

Відповідь: 16,7 м3 повітря.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...