Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут...

Самостійна робота. Хімічні властивості алкенів та алкінів на прикладі етену і етину.

І-ІІ рівні

Завдання 1. (фронтальне) Допишіть праві частини рівнянь реакцій і назвіть продукти.

I варіант

1. СНСН +Cl2 С2Н2Cl2 - 1,2-дихлороетен.

CH CH + Cl2 СH = СH
             
            Сl   Сl

2. СН2=СН2 + Н2 → С2H6 - етан.

СH2 = СH2 + H2
СH2

СH2
             
            H   H

3. СН2=СН2 + I2 → С2H4I2 - 1,2-дийодоетан.

СH2
= СH2
+ I2
СH2
СH2
             
            I   I

4. 2С2Н+ 5O2 → 4СO2 + 2H2O - карбон (IV) оксид і вода.

II варіант

1. СНСН +2H2 →  C2H6 - етан.

            H   H
             
СH
СH
+ H2
СH
СH
             
            H   H

2. СН2=СН2 + Br2 → С2H4Br2 - 1,2-дибромоетан.

СH2 = СH2 + Br2
СH2
СH2
             
            Br   Br

3. СНСН + 2I2 → С2H2I4 - 1,1,2,2-тетрайодоетан.

            I   I
             
СH СH + 2I2 СH СH
             
            I   I

4. 2С3Н+ 9O2 6CO2 + 6H2- карбон (IV) оксид і вода.

Завдання 2. Обчисліть, який об'єм кисню (н.у.) потрібно для повного згоряння етену кількістю речовини 2 моль.

Дано: v(C2H4)=2 моль

Знайти: V(О2)-?  

Розв'язання

І спосіб

 2 моль  х л

 С2Н4 + 3О2 = 2CО2 +  2H2O

 1 моль  67,2 л

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етену C2H4 з утворенням 3 моль кисню О(1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 3 моль займуть утричі більший об'єм, тобто 67,2 л)

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:

2 моль / 1 моль= х л / 67,2 л

х моль • 1 моль = 2 моль  67,2 л

х= 2 моль • 67,2 л : 1 моль

х = 134,4 л

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:С2Н4+3О2=2CО2+2Н2О

За рівнянням реакції v(C2H4):v(O2)=1:3, тому

y(О2)=3y(C2H4)=32 моль=6 моль 

Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 6 моль за формулою V=γ•Vм, де - Vм постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль

V2)=γ(O2)VM=6 моль22,4 л/моль=134,4 л

Відповідь. V(O2)=134,4 л  

III рівень

Зміни 2017 року видання Завдання 3 Обчисліть об'єм етину (н. у.) та вкажіть назву продукту реакції, якщо під час взаємодії його з надлишком брому маса продукту становила 51,9 г.

Дано: m(C2H2Br4)=51,9 г. Знайти: V(C2H2)-?  

Розв'язування

І спосіб

 х л                 51,9 г

 С2Н2 + 2Br2 = C2H2Br4 - 1,1,2,2-тетрабромоетан.

 22,4 л             346 г       

            Br   Br
             
СH СH + 2Br2
СH СH
             
            Br   Br

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етину C2H2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 1 моль 1,1,2,2-тетрабромоетану  С2H2Br4.

Обчислюємо молярну масу (Mr г/моль=M) 1,1,2,2-тетрабромоетану С2Н2Br4 й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(С2H2Br4)=2Ar(C)+2Ar(Н)+4Ar(Br)=212+21+480=346  

M(С2H2Br4)=346 г/моль.  Маса 1 моль = 346 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм етину:

х л / 22,4 л = 51,9 г / 346 г

х л  346 г = 51,9 г • 22,4 г

х = 51,9 г • 22,4 л : 346 г

х = 3,36 л

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:С2Н2+2Br2=C2H2Br4.

Обчислюємо кількість речовини 1,1,2,2-тетрабромоетану C2Н2Br4 масою 51,9 г  за формулою y=m/M, де 

Mr г/моль=M

Mr(C2H2Br4)=2Ar(C)+2Ar(Н)+4Ar(Br)=212+21+480=346 

M(C2H2Br4)=346 г/моль. 

y(C2H2Br4)=51,9 г : 346 г/моль = 0,15 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 

Прореагувало 1 моль етину C2H2 з утворенням 1 моль 1,1,2,2-тетрабромоетану  С2H2Br4., кількість речовини є однакова, тому  y(С2Н2)=y(C2H2Br4)=0,15 моль

Обчислюємо об'єм етину кількістю речовини 0,15 моль за формулою V=γ•Vм, де - Vм постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль

V(C2Н2)=0,15 моль22,4 л/моль=3,36 л

Відповідь: V(C2Н2Br4)=3,36 л

 

Завдання 3. Обчисліть об'єм етину (н. у.) та вкажіть назву продукту реакції, якщо під час взаємодії його з надлишком фтору маса продукту становила 71,4 г.

Дано: m(C2H2F4)=71,4 г. Знайти:   V(C2H2)-?  

Розв'язання

І спосіб

 х л                 71,4 г

 С2Н2 + 2F2 = C2H2F4 - 1,1,2,2-тетрафтороетан

 22,4 л             102 г        

            F   F
             
СH СH + 2Br2
СH СH
             
            F   F

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етину C2H2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 1 моль 1,1,2,2-тетрафтороетану  С2H2F4.

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) 1,1,2,2-тетрафтороетану С2Н2F4 й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(С2H2F4)=2Ar(C)+2Ar(Н)+4Ar(F)=212+21+419=102  

M(С2H2F4)=102 г/моль.  Маса 1 моль = 102 г

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію для обчислення об'єму етину і розв'язуємо її.

х л/22,4 л= 71,4 г /102 г, звідси х=(71,4 г22,4 л)/102 г=15,68 л

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:С2Н2+2F2=C2H2F4

Обчислюємо кількість речовини 1,1,2,2-тетрафтороетану C2Н2F4 масою 71,4 г  за формулою y=m/M, де Mr г/моль=M

Mr(C2H2F4)=2Ar(C)+2Ar(Н)+4Ar(F)=212+21+419=102

M(C2H2F4)=102 г/моль 

y(C2H2F4)=71,4 г : 102 г/моль = 0,7 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етину C2H2 з утворенням 1 моль 1,1,2,2-тетрафтороетану  С2H2F4., кількість речовини є однакова, тому  y(С2Н2)=y(C2H2F4)=0,7 моль

Обчислюємо об'єм етину кількістю речовини 0,7 моль за формулою V=γVм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у. 

V(C2Н2)=0,7 моль22,4 л/моль=15,68 л.

Відповідь: V(C2Н2F4)=15,68 л; 1,1,2,2-тетрафтороетан

 

Завдання 4. Через метаново-етанову суміш об'ємом 88 л (н.у.), що містить метан об'ємною часткою 40% пропустили хлор. Обчисліть масу утвореного 1,2-дихлороетану.

Дано: V(суміш)=88 л; φ(СН4)=40%  

Знайти:  V(С2H4Cl2)-?

Розв'язування

І спосіб

З формули обчислення об'ємної частки речовини в суміші знаходимо об'єм метану: 

V(CH4) = (φ(СН4)•V(суміші)):100%=40%•88 л : 100%=35,2 л

V(C2H6)=V(суміші)-V(СН4)=88 л - 35,2 л=52,8 л

Записуємо рівняння реакції:

    52,8 л               x г        

     С2H6  + 2Cl2 =  C2H4Cl2 + 2HCl 

    22,4 л               99 г   

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1 моль етану С2Н6 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 1 моль 1,2-дихлороетану C2H4Cl2 Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) 1,2-дихлороетану й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(C2H4Cl2)=2Ar(C)+4Ar(H)+2Ar(Cl)=212+41+235,5=99, 

M(C2H4Cl2)=99 г/моль. Маса 1 моль=99 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо масу 1,2-дихлороетану.

52,8 л / 22,4 л = х г / 99 г, звідси

х г • 22,4 л = 52,8 л • 99 г

х = 52,8 л • 99 г : 22,4 л

х =m(H2C4Cl2)=233 г

II спосіб

1. З формули обчислення об'ємної частки речовини в суміші знаходимо об'єм метану: 

V(CH4) = (φ(СН4)•V(суміші)):100%=40%•88 л : 100%=35,2 л

V(C2H6)=V(суміші)-V(СН4)=88 л - 35,2 л=52,8 л

2. Обчислюємо кількість речовини етану об'ємом 52,8 л за формулою v=V/VM, де V- постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.

v(С2H6)=V(С2H6):VM=52,8 л: 22,4 л/моль=2,35 моль

3. Записуємо рівняння реакції: С2H6+2Cl2=C2H4Cl2+2HCl

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1 моль етану С2Н6 з утворенням 1 моль 1,2-дихлороетану C2H4Cl2, кількості речовини однакові, тому 

v(С2H4Cl2)=v(C2Н6)=2,35 моль

4. Обчислюємо масу 1,2-дихлороетану кількістю речовини 2,35 моль за формулою m=v•M, де 

M=Mrг/моль.

Mr(C2H4Cl2)=2Ar(C)+4Ar(H)+2Ar(Cl)=212+41+235,5=99

M(C2H4Cl2)=99 г/моль

m(C2H4Cl2)=v(C2H4Cl2)•M(C2H4Cl2)=2,35 моль•99 г/моль=233 г

Відповідь: m(С2H4Cl2)=233 г

IV рівень

Завдання 5. Обчисліть відносну молекулярну масу алкену та встановіть його формулу, якщо відомо, що густина його парів за метаном становить 4,375. 

Дано: DCH4(алкен)=4,375                    

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

Розв'язування

DCH4(алкен)=Mr(алкен)/Mr(CH4), тому Mr(алкен)/Mr(CH4)=4,375, звідси

Mr(алкен)=4,375Mr(CH4)=4,37516=70, де Mr(CH4)=Ar(C)+4Ar(H)=12+41=16

Загальна формула алкенів СnH2n , тому 

Mr(СnH2n)=Ar(C)n+Ar(H)2n=12n+12n=12n+2n=14n

Cкладаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його:                        

14n=70                              

n=70:14                                                                

n=5

Отже, формула алкену С5Н10

Який об'єм хлору (н. у.) треба взяти для хлорування цього алкену масою 14 г і яка маса хлоропохідного продукту утвориться?

Дано: m(C5H10)=14 г.

Знайти: V(Cl2)-?, m(C5H10Cl5)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

       14 г           х л              у г                  

        C5H10 +     Cl2      →   C5Н10Cl2

       70 г         22,4 л            141 г

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алкену C5H10 і 1 моль хлору Cl2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л.) з утворенням 1 моль хлоропохідного 1,2-дихлоропентану C5Н10Cl2Обчислюємо молярні маси (Mrг/моль=M) речовин й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(C5H10)=70, M(C5H10)=70 г/моль. Маса 1 моль=70 г

Mr(C5Н10Cl2)=5Ar(С)+10Ar(Н)+2Ar(Cl)=512+101+235,5=141.

M(C5Н10Cl2)=141 г/моль.  Маса 1 моль = 141 г.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм хлору:

14 г / 70 г = х л / 22,4 л

х л 70 г = 14 г • 22,4 л

х = 14 г • 22,4 л :  70 г

х = 4,48 л

За допомогою пропорції обчислюємо масу хлоропохідного:

14 г / 70 г = у г / 141 г

у г • 70 г = 14 г • 141 г

у =  14 г • 141 г : 70 г

у = 28,2 г

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:  C5H10 +Cl2C5Н10Cl2

Обчислюємо кількість речовини алкену C5Н10 масою 14 г  за формулою y=m/M, де 

Mrг/моль=M

Mr(C5H10)=70 (див. вгорі.). M(C5H10)=70 г/моль

y(C5H10)=14 г : 70 г/моль = 0,2 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алкену C5H10 і 1 моль хлору Cl з утворенням 1 моль хлоропохідного 1,2-дихлоропентану C5Н10Cl2, кількість речовини є однакова,  тому 

y(Cl2)=y(C5H10)=0,2 моль i y(C5Н10Cl2)=y(C5H10)=0,2 моль

Обчислюємо об'єм хлору кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=γ•Vм, де - Vм постійна величина і за н.у чисельно дорівнює 22,4 л/моль 

V(Cl2)=0,2 моль22,4 л/моль=4,48 л

Обчислюємо масу хлоропохідного кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=yM, де Мrг/моль=М

Mr(C5Н10Cl2)=5Ar(С)+10Ar(Н)+2Ar(Cl)=512+101+235,5=141

M(C5Н10Cl2)=141 г/моль

m(C5Н10Cl2)=0,2 моль141 г/моль=28,2 г.

Відповідь: V(Cl2)=4,48 л; m(C5Н10Cl2)=28,2 г

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут... 

Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...