ГДЗ (ответы) Химия 9 класс Попель П.П., Крикля Л.С., 2017 §23 Полиэтилен

Другие задания смотри здесь...

Задание 176. Дайте определения терминам «полимер», «реакция полимеризации». Полимер — соединение, молекулы которого состоят из большого количества групп атомов одинакового строения. Реакцию соединения многих одинаковых молекул вследствие разрушения кратных связей называют реакцией полимеризации

Задание 177. Укажите правильное окончание предложения «На концах молекул полиэтилена находятся группы атомов …»:

а) СН;

б) СН₂;

в) СН₃.

Задание 178. Одна из молекул в образце полиэтилена тяжелеэ молекулы воды в 700 раз. Определите значение n для формулы этой молекулы.

Дано: формула полиэтилена (-СH₂-CH₂-)_n, D_H2O((-СH₂-CH₂-)_n)=700.

Найти: n-?

Решение:

M=M_r г/моль.

M_r(H₂O)=2•A_r(H)+A_r(O)=2•1+16=18, поэтому М(Н₂О)=18 г/моль.

M_r((-СH₂-CH₂-)_n)=n(2•A_r(C)+4•A_r(H))=n(2•12+4•1)=28n, поэтому

M((-СH₂-CH₂-)_n)=28n г/моль.

D_H2O((-СH₂-CH₂-)_n)=M((-СH₂-CH₂-)_n)/M(H₂O), поэтому

M((-СH₂-CH₂-)_n)/M(H₂O)=700

28n/18=700, 28n=700•18, n=700•18:28, n=450

Ответ: n=450.

Задание 179. Какой объем этилена образуется (в пересчете на нормальные условия) в результате термического разложения 3,5 г полиэтилена?

Дано: формула полиэтилена (-СH₂-CH₂-)_k, m((-СH₂-CH₂-)_k)=3,5 г.

Найти: V(СH₂=CH₂)-?

Решение:

Пишем уравнение термического разложения полиэтилена:

(-СH₂-CH₂-)_k -> kСH₂=CH₂

Вычисляем количество вещества полиэтилена по формуле n=m/M, где M=M_rг/моль.

M_r((-СH₂-CH₂-)_k)=k•(2•Ar(C)+4•Ar(H))=k•(2•12+4•1)=28k,

M((-СH₂-CH₂-)_k)=28k г/моль.

n((-СH₂-CH₂-)_k)=m((-СH₂-CH₂-)_k):M((-СH₂-CH₂-)_k)=3,5 г:28k г/моль=0,125/k моль

За уравнением реакции соотношение количества веществ полиэтилена и этилена n((-СH₂-CH₂-)_k):n(СH₂=CH₂)=1:k, то есть в результате термического розложения любого количества вещества полиэтилена образуется этилен в k раз большего количества, поэтому

n(СH₂=CH₂)=n(-СH₂-CH₂-)_n)•k=(1,125/k)•k=1,125 моль

С формулы n=V/V_M, где V_M=22,4 л/моль при н.у., находим объем этилена V=n•V_M.

V(СH₂=CH₂)=n(СH₂=CH₂)•V_M=0,125 моль•22,4 л/моль=2,8 л.

Ответ: V(СH₂=CH₂)=2,8 л.

Задание 180. Какой объем воздуха (н.у.) необходим для сжигания 140 г полиэтилена? Считайте, что объемная доля кислорода в воздухе равна 20%.

Дано: формула полиэтилена (-СH₂-CH₂-)_k, m((-СH₂-CH₂-)_k)=140 г,

φ(O₂)=20% либо 0,2. Найти: V(воздуха)-?

Решение:

I cпособ

Вычисляем количество вещества полиэтилена по формуле n=m/M, где M=M_rг/моль.

M_r((-СH₂-CH₂-)_k)=k•(2•Ar(C)+4•Ar(H))=k•(2•12+4•1)=28k, поэтому

M((-СH₂-CH₂-)_k)=28k г/моль.

n((-СH₂-CH₂-)_k)=m((-СH₂-CH₂-)_k) : M((-СH₂-CH₂-)_k)=140 г : 28k г/моль=

=5/k моль.

Пишем уравнение горения полиэтилена:

(-СH₂-CH₂-)_k + 3kO₂ -> 2kCO₂ + 2kH₂O

Соотношение количества реагентов (в молях) равно соотношению соответствующих коэффициентов в уравнении реакции. За соотношением n((-СH₂-CH₂-)_k):n(О₂)=1:3k, видим, что количество вещества кислорода в 3k раза больше, поэтому

v(О₂)=3k•v((-СH₂-CH₂-)_m)=3k•5/k моль=15 моль.

С формулы n=V/V_M, где V_M=22,4 л/моль при н.у., находим объем V=n•V_M.

V(О₂)=n(О₂)•V_M=15 моль•22,4 л/моль=336 л.

С формулы вычисления объенной доли вещества φ(вещества)=V(вещества)/V(смеси) находим V(смеси)=V(вещества)/φ(вещества).

V(воздуха)=V(О₂)/φ(О₂)=336 л : 0,2 = 1680 л.

ІІ способ

Пишем уравнение горения полиэтилена:

140 г х л

(-СH₂-CH₂-)_k + 3kO₂ -> 2kCO₂ + 2kH₂O

28k г 67,2k л

Над формулами веществ (-СH₂-CH₂-)_k и O₂ пишем cогласно условию задачи массу полиэтилена (140 г) и неизвестный объем кислорода (х л), а под формулами веществ - массу и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=M_r г/моль) полиэтилена и, соответственно, массу 1 моль, так как прореагировало 1 моль полиэтилена с 3k моль кислорода O₂ (1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л, поэтому k моль кислорода займут в k раз больше объем, то есть 22,4k л, а 3k моль газа - 67,2k л).