САМОСТІЙНА РОБОТА
І рівень
Вправа 1. Вставте пропущені слова, щоб вираз став завершеним:
1. Природними джерелами вуглеводнів є: родовища природного газу, нафти і кам'яного вугілля.
2. До складу природного газу входять такі вуглеводні: метан, етан, пропан, бутан, пентан.
3. Супутні нафтові гази характеризуються високим вмістом пропану й бутану.
Вправа 2. Обчисліть, який об'єм кисню (н.у.) витратиться для повного згоряння етену об'ємом 443 л.
Дано: V(C2H4)=443 л
Знайти: V(О2)-?
Розв'язування
І спосіб
Запишемо рівняння реакції:
443 л х л
С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О
1 об'єм 3 об'єми
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. Відповідні об'єми, використовуючи закон об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА), записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:
443 л / 1 = х л / 3
х л • 1 = 443 л • 3
х = 443 л • 3 : 1
х=V(O2)=1329 л
ІІ спосіб
Запишемо рівняння реакції:
С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О
За рівнянням реакції маємо V(С2Н4):V(О2)=1:3, тому
V(О2)=3•V(C2H4)=3•443 л=1329 л
Відповідь: витратиться 1329 л О2
IІ рівень
Вправа 3. Вставте пропущені слова, щоб вираз став завершеним:
1. Природний газ є сумішшю вуглеводнів до складу якого входять: а) метан б) етан; в) пропан г) бутан ґ) пентан.
2. Нафта — суміш вуглеводнів різних класів, що під час термічного розкладу утворюють нафтопродукти: а) бензин б) лігроїн; в) газ г) газойль ґ) мазут;
3. Продуктами коксування кам'яного вугілля є: а) кокс; б) кам'яновугільна смола; в) коксовий газ; г) надсмольна вода.
Вправа 4. Обчисліть об'єм кисню, що витратиться, а карбон (IV) оксиду (н.у.), що утвориться, внаслідок повного згоряння етину об'ємом 2,24 л.
Дано: V(C2H2)=2,24 л
Знайти: V(О2)-?, V(CO2)-?
Розв'язування
І спосіб
Запишемо рівняння реакції:
2,24 л х л у л
2С2Н2 + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О
2 об'єми 5 об'ємів 4 об'єми
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. Відповідні об'єми, використовуючи закон об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА), записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:
2,24 л / 2 = х л / 5
х л • 2 = 2,24 л • 5
х = 2,24 л • 5 : 2
х =V(O2)=5,6 л
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду:
2,24 л / 2 = у л / 4
у л • 2 = 2,24 л • 4
х = 2,24 л • 4 : 2
х =V(СO2)=4,48 л
ІІ спосіб
Запишемо рівняння реакції:
2С2Н2 + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О
За рівнянням реакції маємо V(С2Н2):V(О2)=2:5,
за властивістю пропорції 2•V(O2)=5•V(C2H2), тому
V(О2)=5•V(C2H2):2=5 • 2,24 л : 2=5,6 л
За рівнянням реакції маємо V(С2Н2):V(СО2)=2:4=1:2, тому
V(СО2)=2•V(C2H2)=2 • 2,24 л=4,48 л
Відповідь: витратиться 5,6 л О2 й утвориться 4,48 л СО2
IІІ рівень
Вправа 5. Суміш етену і пропану об'ємом 8,96 л, що містить пропан, масова (правильно об'ємна) частка якого становить 0,3, повністю спалили. Обчисліть об'єм кисню (н.у.), що витратився під час спалювання.
Дано: V(cуміші)=8,96 л; φ(С3Н8)=0,3
Знайти: V(О2)-?
Розв'язування
І спосіб
З формули обчислення об'ємної частки речовини в суміші знаходимо об'єм пропану:
V(C3H8)=φ(С3Н8)•V(суміші)=0,3•8,96 л=2,688 л
V(C2H4)=V(суміші) - V(С3H8)=8,96 л - 2,688 л=6,272 л
Запишемо рівняння реакції горіння етену і пропану:
2,688 л х л
С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О
1 об'єм 3 об'єми
6,272 л х л
С3Н8 + 5О2 → 3СО2 + 4Н2О
1 об'єм 5 об'ємів
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. Відповідні об'єми, використовуючи закон об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА), записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для спалювання етену:
2,688 л / 1 = х л / 3
х л • 1 =2,688 л • 3
х = 2,688 л • 3 : 1
х = V1(O2)=8,064 л
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для спалювання пропану:
6,272 л / 1 = х л / 5
х л • 1 =6,272 л • 5
х = 6,272 л • 5 : 1
х = V2(O2)=31,36 л
Розраховуємо сумарний об'єм кисню:
V(O2)=V1(O2)+V2(O2)=8,064 л + 31,36 л = 39,424 л
ІІ спосіб
З формули обчислення об'ємної частки речовини в суміші знаходимо об'єм пропану:
V(C3H8) = φ(С3Н8)•V(суміші)=0,3•8,6 л=2,688 л
V(C2H4) = V(суміші)-V(С3H8)=8,96 л - 2,688 л=6,272 л
Запишемо рівняння реакції горіння етену і пропану:
С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О (1)
С3Н8 + 5О2 → 3СО2 + 4Н2О (2)
За рівнянням реакції (1) маємо V(С2Н4):V1(О2)=1:3, тому
V1(О2)=3•V(C2H4)=3 • 2,688 л=8,064 л
За рівнянням реакції (2) маємо V(С3Н8):V2(О2)=1:5,
V2(О2)=5•V(C3H8)=5 • 6,272 л=31,36 л
Розраховуємо сумарний об'єм кисню:
V(O2)=V1(O2)+V2(O2)=8,064 л+31,36 л=39,424 л
Відповідь: витратилося 39,424 л кисню
IV рівень
Вправа б. Суміш етину і бутану об'ємом 11,2 л, що містить бутан, масова (правильно об'ємна) частка якого становить 25%, повністю спалили. Обчисліть об'єм кисню (н.у.), що витратився, і карбон (IV) оксиду (н.у.), що утворився під час спалювання.
Дано: V(cуміші)=112 л; φ(С4Н10)=25%;
Знайти: V(О2)-?, V(CO2)-?
Розв'язування
І спосіб
З формули обчислення об'ємної частки речовини в суміші знаходимо об'єм бутану:
V(C4H10)=(φ(С4Н10)•V(суміші)):100%= 25%•11,2 л : 100%=2,8 л
V(C2H2)=V(суміші)-V(С4Н10)=11,2 л - 2,8 л=8,4 л
Запишемо рівняння реакції горіння бутану і етину:
2,8 л х л у л
2С4Н10 + 13О2 → 8СО2 + 10Н2О
2 об'єми 13 об'ємів 8 об'ємів
8,4 л х л у л
2С2Н2 + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О
2 об'єми 5 об'ємів 4 об'єми
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. Відповідні об'єми, використовуючи закон об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА), записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для згоряння бутану:
2,8 л / 2 = х л / 13
х л • 2 =2,8 л • 13
х = 2,8 л • 13 : 2
х = V1(O2)=18,2 л
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду для спалювання бутану:
2,8 л / 2 = у л / 8
у л • 2 =2,8 л • 8
х = 2,8 л • 8 : 2
х = V1(СO2)=11,2 л
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню для спалювання етину:
8,4 л / 2 = х л / 5
х л • 2 =8,4 л • 5
х = 8,4 л • 5 : 2
х = V2(O2)=21 л
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду для спалювання етину:
8,4 л / 2 = у л / 4
у л • 2 =8,4 л • 4
у = 8,4 л • 4 : 2
у = V2(СO2)=16,8 л
Розраховуємо сумарний об'єм кисню:
V(O2)=V1(O2)+V2(O2)=18,2 л + 21 л = 39,2 л
Розраховуємо сумарний об'єм карбон (IV) оксиду:
V(СO2)=V1(СO2)+V2(СO2)=11,2 л + 16,8 л =28 л
ІІ спосіб
З формули обчислення об'ємної частки речовини в суміші знаходимо об'єм бутану:
V(C4H10) = (φ(С4Н10)•V(суміші)):100%=25%•11,2 л : 100%=2,8 л
V(C2H2) = V(суміші)-V(С4Н10)=11,2 л - 2,8 л=8,4 л
Запишемо рівняння реакції горіння бутану і етину:
2С4Н10 +13О2 → 8СО2+10Н2О (1)
2С2Н2 + 5О2 → 4СО2 + 2Н2О (2)
За рівнянням реакції (1) маємо V(С4Н10):V1(О2)=2:13,
за властивістю пропорції 2•V1(O2)=13•V(C4H10), тому
V1(О2)=13•V(C4H10):2=13 • 2,8 л : 2=18,2 л
За рівнянням реакції (1) маємо V(С4Н10):V1(СО2)=2:8=1:4, тому
V1(СО2)=4•V(C4H10)=4 • 2,8 л=11,2 л
За рівнянням реакції (2) маємо V(С2Н2):V2(О2)=2:5,
за властивістю пропорції 2•V2(O2)=5•V(C2H2), тому
V2(О2)=5•V(C2H2):2=5 • 8,4 л : 2=21 л
За рівнянням реакції (2) маємо V(С2Н2):V2(СО2)=2:4=1:2, тому
V2(СО2)=2•V(C2H2)=2 • 8,4 л=16,8 л
Розраховуємо сумарний об'єм кисню:
V(O2)=V1(O2)+V2(O2)=18,2 л + 21 л=39,2 л
Розраховуємо сумарний об'єм карбон (IV) оксиду:
V(СO2)=V1(СO2)+V2(СO2)=11,2 л + 16,8 л=28 л
Відповідь: витратиться 39,2 л О2 й утвориться 28 л СО2