Домашнє завдання. Хімічні властивості алкенів та алкінів на прикладі етену та етину.

І рівень

Завдання 1. Позначте правильні відповіді:

1. Позначте назву типу реакції взаємодії етену з воднем:

А. Заміщення. Б. Розкладу. В. Обміну. Г. Приєднання. Відповідь:  Г  .

2.Позначте назву типу реакції взаємодії етину з хлором:

А. Приєднання. Б. Розкладу. В. Обміну. Г. Заміщення. Відповідь:  А  .

3.Позначте ознаку реакції приєднання брому до етену:

A.Зміна забарвлення фенолфталеїну. Б. Зміна забарвлення синього лакмусу.

B.Посилення забарвлення бромної води. Г. Знебарвлення бромної води.

Відповідь: _Г  .

4.Позначте назву продукту реакції повної взаємодії етину з хлором:

A. 1,1,2-трихлороетан.       Б. 1,1,2,2-тетрахлороетан.

B. 1,2-дихлороетен.           Г. 1,2,2-трихлороетан.

Відповідь:   Б   .

CH≡CH + Cl2 → C2H2Cl41,1,2,2-тетрахлороетан

            Cl   Cl
             
СH СH + Cl2
СH СH
             
            Cl   Cl

Пригадаймо, що формула етану С2Н6

5.Позначте схему реакції взаємодії етену з фтором:

A. СН2=СН2 + HF  СН3—CH2F.          Б. СН≡СН + HF  СН2=СНF

B. СНСН + 2F2  CHF2CHF2.           Г. СН2=СН2 + F2  CH2F—CH2F.

Відповідь:   Г   .

СH2 = СH2 + F2
СH2 СH2
             
            F   F

II рівень

Завдання 2. Позначте правильні відповіді:

1.Позначте назву продукту реакції взаємодії етину з хлором на І стадії:

A. 1,2-дихлороетен.       Б. 1,1-дихлороетан.

B. 1,2-дихлорометан.      Г. 1,1-дихлороетен.

Відповідь:   А   .

СH СH + Cl2
СH = СH
             
            Cl   Cl

Пригадаймо, що формула етену С2Н4. 

2.Позначте суму коефіцієнтів в реакції горіння етену:

А. 5.     Б. 9.     В. 8.      Г.7.

Відповідь:    В   .

C2H4+3O2→2CO2+2H2O     1+3+2+2=8

3.Обчисліть та позначте відносну густину етину за воднем:

А. 11,5.    Б. 10,5.     В. 13,0.     Г. 12,5.

Відповідь:     В   .

Дано: С2Н2       Знайти: DН22Н2)-? 

Розв'язування:

Обчислимо молекулярні маси етину і водню.

Mr(C2H2)=2Ar(C)+2Ar(H)=212+21=26

Mr(Н2)=2Ar(Н)=21=2

DН22Н2)=Mr(С2Н2)/Mr(H2)=26/2=13

ВІдповідь: відносна густина етину за воднем 13.

4.За пропускання етену через розчин брому у воді, маса розчину збільшилася на 11,2 г. Обчисліть, який об'єм етену (н.у.) приєднався.

А. 9,86 л.   Б. 10,25 л.    В. 11,2 л.     Г. 8,96 л.

Відповідь:    Г   .

Дано: m(C2H4)=11,2 г. Знайти: V2Н4)-?

Розв'язання.

Обчислюємо кількість речовини етену масою 11,2 г  за формулою y=m/M, де г/моль=Mr .

Mr(С2Н4)=2Ar(C)+4Ar(Н)=212+41=28   M(C2Н4)=28 г/моль.

y(C2Н4)=11,2 г : 28 г/моль = 0,4 моль.

Обчислюємо об'єм етену С2Н4 кількістю речовини 0,4 моль.

З формули y=V/Vм, де Vм - постійна стала і дорівнє. 22,4 л/моль за н.у., знаходимо V=yVм.

V(С2Н4)=0,4 моль 22,4 л/моль=8,96 л.

Відповідь: V2Н4)=8,96 л. 

III рівень

Завдання 3. Позначте правильні відповіді:

1.Установіть відповідність між типом реакцій та їхніми схемами:

А. Гідрування.                 1. СН≡СН + 2Н2 → СН3СН3.

Б. Галогенування.            2. СН≡СН + Н2 СН3—СОН.

                                  3. СН2=СН2 + Сl2 → СН2Сl—СН2Сl.

                                  4. СН2=СН2 + НСl  СН3СН2Сl.

Відповідь: А 1; Б 3.

Приєднання водню (Н2) - гідрування. Приєднання галогенів (Сl2)- галогенування.

2.Позначте суму коефіцієнтів в реакції горіння гексену С6Н12:

А. 23. Б. 24. В. 22. Г. 20.

Відповідь:   В   .

C6H12 + 9O2 6CO2 + 6H2O    1+9+6+6=22

3.Обчисліть та позначте кількість речовини етену, що повністю прореагував з хлором масою 92,3 г:

А. 1,2 моль. Б. 1,25 моль. В. 1,4 моль. Г. 1,3 моль.

Відповідь:   Г   .

Дано: ml)=92,3 г. Знайти: γ2Н4)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції.

     х моль      92,3 г

     С2Н4     +     Cl2         С2Н4Cl2

    1 моль        71 г

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етену С2Н4 з 1 моль хлором Сl2.

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) хлору й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(Сl2)=2Ar(Cl)=235,5=71   M(Cl2)=71 г/моль.  Маса 1 моль=71 г

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

x моль/1 моль=92,3 г/71 г, звідси х=(92,3 г1 моль)/71 г=1,3 моль.

Відповідь. γ(С2H4)=1,3 моль. 

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:C2H4+Cl2→ C2H4Cl2

Обчислюємо кількість речовини хлору масою 92,3 г  за формулою y=m/M, де г/моль=Mr .

Mr(Сl2)=2Ar(Cl)=235,5=71   M(Cl2)=71 г/моль.

y(Cl2)=92,3 г : 71 г/моль = 1,3 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етену С2Н4 з 1 моль хлором Сl2, кількість речовини є однаковою, тому y(С2Н4)=y(Сl2)=1,3 моль.

Відповідь:y(С2Н4)=1,3 моль.

4.Обчисліть та позначте відносну молекулярну масу алкіну та встановіть його формулу, якщо відомо, що цей алкін масою 2,7 г може приєднати бром масою 16 г:

А. 42, С3Н6.    Б.44, С3Н8.  В.54, С4Н6. Г.56,С4Н8.

Відповідь:   В   .

Дано: m(CnH2n-2)=2,7 г; m(Br2)=16 г. Знайти: СnН2n-2-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції.

     2,7 г               16 г

     СnН2n-2     +     2Br2         СnН2n-2Br4

    14n-2 г             320 г

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алкіну СnН2n-1 з 2 моль бромом Br2.

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) брому й, відповідно, масу 2 моль.

Mr(Br2)=2Ar(Br)=280=160   M(Br2)=160 г/моль.  

Маса 1 моль=160 г, а маса 2 моль=320 г.

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) алкіну й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(СnН2n-2)=nAr(C)+(2n-2)Ar(H)=n12+(2n-2)1=12n+2n-2  

M(СnН2n-2)=12n+2n-2=14n-2 г/моль.  Маса 1 моль=14n-2 г

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

2,7 /(14n-2) =16 /160 , тому 14n-2 =2,7320/16, 14n-2=54, 14n=56, n=56:14=4 

Mr(СnН2n-2)=14n-2, при n=4 Mr(СnН2n-2)=144-2=54

При n=4, формула невідомого алкіну CnH2n-2 буде мати вигляд C4H6.

Відповідь: Mr(C4H6)=54.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:СnН2n-2+2Br2 →СnН2n-2Br4

Обчислюємо кількість речовини брому масою 16 г  за формулою y=m/M, де г/моль=Mr .

Mr(Br2)=2Ar(Br)=280=160   M(Br2)=160 г/моль.

y(Br2)=16 г : 160 г/моль = 0,1 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль невідомого алкіну СnH2n-2 з 2 моль бромом Br2, кількість речовини алкіну є 2 рази меншою, тому y(СnН2n-2)=y(Br2):2=0,1 моль :2=0,05 моль.

Знаходимо молярну масу невідомого алкіну кількістю речовини 0,05 моль.

З формули y=m/M, де г/моль=Mr , знаходимо М=m/y.

M(СnH2n-2)=2,7 г : 0,05 моль=54 г/моль. 

Маса 1 моль = 54 г, тому  Mr(СnH2n-2)=54.

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

Складаємо рівняння і розв'язуємо його.

12n+2n-2=54                          

14n=54+2                                

14n=56                                 

n=56:14                                  

n=4

Отже,  формула невідомого алкіну C4H6.

Відповідь: Mr(C4H6)=54.

 

IV рівень

Завдання 4. 1. Установіть відповідність між правими та лівими частинами рівнянь реакцій:

A.С2Н4 + 3O2 →           1. С2Н2Сl4.

Б. С2Н2 + Вг2            2. 2СО2 + 2Н2O. 

B.С2Н2 + 2Сl2            3. С2Н2Вг2.  

Г. 2С2Н2 + 5O2          4. СН2ОНСН2ОН. 

                             5.4СO2 + 2Н2O.

Відповідь: А 2; Б 3 ; В 1; Г 5.

2.Позначте суму коефіцієнтів в реакції горіння гептену С7Н14:

А. 53. Б. 54. В. 52. Г.51.

Відповідь:    Г  .

7Н14+21О2  14СО2 + 14Н2О     2+21+14+14=51

3.Обчисліть та вкажіть молекулярну формулу алкіну, якщо, за нормальних умов, об'єм 1 л його має масу 1,16 г:

А. С2Н4.      Б. С2Н2.    В. С3Н4.     Г. С4Н6.

Відповідь:   Б   .

Дано: V(алкіну)=1 л , m(алкіну)=1,16 г.    Знайти: Mr(алкіну)-?

Розв'язування:

Молярну масу газу легко обчислити, знаючи масу 1 літра: M=Vмρ, де Vм - молярний об'єм газу і рівний 22,4 л/моль (н.у.), а ρ - густина газу, тобто маса 1 літра за нормальних умов, ρ=m/V.

ρ=1,16 г / 1 л = 1,16 г/л

М(алкін)=22,4 л/моль  1,16 г/л = 25,984 г/моль 26 г/моль

Оскільки Мr = М г/моль, тому Mr(алкіну)=26

Загальна формула алкінів СnH2n-2тому  Mr(CnH2n-2)=Ar(C)n+Zr(H)(2n-2)=12n+1(2n-2)=12n+2n-2

Складаємо рівняння і розв'язуємо його.

12n+2n-2=26                          

14n=26+2                              

14n=28                                  

n=28:14                                  

n=2

Відповідь: формула алкіну С2Н2 - це етин.

4. Обчисліть та позначте об'ємні частки газів у суміші пропану з етеном об'ємом 21,28 л (н.у.), якщо під час пропускання їх через бромну воду в реакцію вступив бром масою 96 г:

A.63,16% С2Н4 і 36,84% С3Н8. Б. 61,36% С2Н4 і 38,64% С3Н8.

B.66,34% С2Н4 і 33,66% С3Н8. Г. 62,66% С2Н4 і 37,34% С2H6.

Відповідь:    А    .

Дано: V(C2H4;C3H8)=21,28 л , m(Br2)=96 г.    Знайти: φ(С2Н4)-?  φ(С3Н8)-?

Розв'язування:

І спосіб.

Із суміші газів з бромною водою реагує тільки етен.  Знайдемо об'єм етену.

Записуємо рівняння реакції:

  х л          96 г                      

   C2H4  +   Br2       C2H4Br2

  22,4 л      160 г 

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

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль етену С2Н4 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4л) з 1 моль бромної води  Br2

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) бромної води й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(Br2)=2Ar(Br)=280=160, M(Br2)=160 г/моль. Маса 1 моль=160 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію для обчислення об'єму етену С2Н4.

х л /22,4 л =96 г /160 г, звідси х=(96 г22,4 л)/160 г=13,44 л.

Обчислюємо об'єм пропану.

V(С3Н8)=V(суміші)-V(С2Н4)=21,28 л-13,44 л = 7,84 л.

Об'ємна частка речовини (φ) - це відношення об'єму речовини до  об'єму суміші:  φ(речовини)=V(речовини)/V(суміші).

φ(С2Н4)=V(С2Н4)/V(суміші)=13,44/21,28=0,6316 або , помноживши на 100%, одержимо 63,16%.

φ(С3Н8)=V(С3Н8)/V(суміші)=7,84/21,28=0,3684 або , помноживши на 100%, одержимо 36,84%.

Відповідь:  φ2Н4)=63,16%; φ3Н8)=36,84%.

ІІ спосіб.

Із суміші газів з бромною водою реагує тільки етен.  Запишемо рівняння реакції: C2H4+Br2C2H4Br2

Обчислимо кількість речовини брому масою 96 г за формулою y=m/M, де М г/моль =Mr.

Mr(Br2)=2Ar(Br)=280=160, M(Br2)=160 г/моль.

y(Br2)=96 г: 160г/моль = 0,6 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. 

Прореагувало 1 моль етену С2Н4 з 1 моль бромної води Br2, кількість речовини є однакова, тому  y(C2Н4)=y(Br2)=0,6 моль.

Обчислимо об'єм етену кількістю речовини 0,6 моль. З формули  y=V/Vм, де Vм- постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у., знаходимо V=yVм. 

V2Н4)=0,6 моль • 22,4 л/моль = 13,44 л.

Обчислюємо об'єм пропану.

V(С3Н8)=V(суміші)-V(С2Н4)=21,28 л-13,44 л = 7,84 л.

Об'ємна частка речовини (φ) - це відношення об'єму речовини до  об'єму суміші:  φ(речовини)=V(речовини)/V(суміші).

φ(С2Н4)=V(С2Н4)/V(суміші)=13,44/21,28=0,6316 або , помноживши на 100%, одержимо 63,16%.

φ(С3Н8)=V(С3Н8)/V(суміші)=7,84/21,28=0,3684 або , помноживши на 100%, одержимо 36,84%.

Відповідь:  φ2Н4)=63,16%; φ3Н8)=36,84%.