Інші завдання дивись тут...

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. Обмін. 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 → C₂H₂Cl₄ - 1,1,2,2-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. СН≡СН + 2F₂ → CHF₂—CHF₂          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: D_Н2(С₂Н₂)-? 

Розв'язування:

Обчислимо молекулярні маси етину і водню.

M_r(C₂H₂)=2•A_r(C)+2•A_r(H)=2•12+2•1=26

M_r(Н₂)=2•Ar(Н)=2•1=2

D_Н2(С₂Н₂)=M_r(С₂Н₂)/M_r(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: V(С₂Н₄)-?

Розв'язання

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

M_r г/моль=M

M_r(С₂Н₄)=2•A_r(C)+4•A_r(Н)=2•12+4•1=28, M(C₂Н₄)=28 г/моль.

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

Об'єм етену С₂Н₄ кількістю речовини 0,4 моль обчислюємо за формулою V=y•V_м, де V_м - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнєю 22,4 л/моль

V(С₂Н₄)=0,4 моль •22,4 л/моль=8,96 л.

Відповідь: V(С₂Н₄)=8,96 л. 

III рівень

Завдання 3. Позначте правильні відповіді:

1. 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

2. 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: m(Сl)=92,3 г

Знайти: γ(С₂Н₄)-?

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 Сl_2. Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) хлору й, відповідно, масу 1 моль.

M_r(Сl₂)=2•A_r(Cl)=2•35,5=71   

M(Cl₂)=71 г/моль. Маса 1 моль=71 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції знаходимо кількість речовини етену.

x моль / 1 моль = 92,3 г / 71 г, х моль • 71 г = 92,3 г • 1 моль

х=92,3 г • 1 моль : 71 г=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 

Mr г/моль=M

M_r(Сl₂)=2•A_r(Cl)=2•35,5=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

3. Обчисліть та позначте відносну молекулярну масу алкіну та встановіть його формулу, якщо відомо, що цей алкін масою 3,1 г може приєднати бром масою 8 г:

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

Відповідь:   В   .

Дано: m(C_nH_2n-2)=3,1 г; m(Br₂)=8 г

Знайти: С_nН_2n-2-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

3,1 г               8 г

С_nН_2n-2     +     2Br₂      →   С_nН_2n-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 С_nН_2n-1 з 2 моль бромом Br_2. Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 2 моль брому і масу 1 моль алкіну.

M_r(Br₂)=2•A_r(Br)=2•80=160,  M(Br₂)=160 г/моль.  

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

M(С_nН_2n-2)=n•A_r(C)+(2n-2)•A_r(H)=n•12+(2n-2)•1=12n+2n-2=14n-2  

M(С_nН_2n-2)=14n-2 г/моль. Маса 1 моль=14n-2 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції знаходимо масу 1 моль алкіну, тобто молярну масу алкіну:

3,1 / (14n-2) =8 / 320

(14n-2)•8=3,1•320 

14n-2 =3,1•320/8 

14n-2=124

14n=126

n=126:14

n=9

При n=9, маса 1 моль 14•9-2=124 г, тому М=124 г/моль, а M_r=124

При n=9, формула невідомого алкіну C_nH_2n-2 буде мати вигляд C₉H₁₆

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:С_nН_2n-2+2Br₂ →С_nН_2n-2Br₄

Обчислюємо кількість речовини брому масою 8 г за формулою y=m/M, де 

M_r г/моль=M

M_r(Br₂)=2•A_r(Br)=2•80=160, M(Br₂)=160 г/моль

y(Br₂)=8 г : 160 г/моль = 0,05 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль невідомого алкіну С_nH_2n-2 з 2 моль бромом Br₂, кількість речовини алкіну є 2 рази меншою, тому 

y(С_nН_2n-2)=y(Br₂):2=0,05 моль:2=0,025 моль

Молярну масу невідомого алкіну кількістю речовини 0,025 моль знаходимо з формули: М=m/y,

де М_r г/моль=M

M(С_nH_2n-2)=3,1 г : 0,025 моль=124 г/моль

Маса 1 моль = 124 г, тому  M_r(С_nH_2n-2)=124

Загальна формула алкінів С_nH_2n-2, тому

Mr(С_nH_2n-2)=Ar(C)•n+Ar(H)•(2n-2)=12•n+1•(2n-2)=12n+2n-2=14n-2

Складаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його:

14n-2=124                          

14n=124+2                                

14n=126                                 

n=126:14                                  

n=8

Отже,  формула невідомого алкіну C₉H₁₆

Відповідь: формула алкіну C₉H₁₆, M_r(C₉H₁₆)=124

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. СН₂ОН—СН₂ОН. 

                             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  .

2С₇Н₁₄+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: M_r(алкіну)-?

Розв'язування

Молярну масу газу легко обчислити, знаючи масу 1 літра: M=Vм•ρ, 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 М_r = М г/моль, тому M_r(алкіну)=26

Загальна формула алкінів С_nH_2n-2, тому  

M_r(CnH2n-2)=A_r(C)•n+Z_r(H)•(2n-2)=12•n+1•(2n-2)=12n+2n-2=14n-2

Складаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його:

14n-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.

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

M_r(Br₂)=2•A_r(Br)=2•80=160, M(Br₂)=160 г/моль. Маса 1 моль=160 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм етену С₂Н₄

х л /22,4 л = 96 г /160 г, х л • 160 г = 96 г • 22,4 л

х= 96 г • 22,4 л : 60 г=13,44 л

Обчислюємо об'єм пропану в суміші газів.

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 це число на 100%, одержимо 63,16%

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

ІІ спосіб

Із суміші газів з бромною водою реагує тільки етен.  

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

М_r г/моль =M.

M_r(Br₂)=2•A_r(Br)=2•80=160, M(Br₂)=160 г/моль

y(Br₂)=96 г: 160 г/моль=0,6 моль

Запишемо рівняння реакції: C₂H₄+Br₂→C₂H₄Br₂

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

Об'єм етену кількістю речовини 0,6 моль обчислюємо за формулою V=y•Vм, де Vм- постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль

V(С₂Н₄)=0,6 моль•22,4 л/моль=13,44 л

Розраховуємо об'єм пропану в суміші газів.

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 це число на 100%, одержимо 63,16%

φ(С₃Н₈)=V(С₃Н₈)/V(суміші)=7,84 : 21,28=0,3684, або 36,84%

Відповідь:  φ(С₂Н₄)=63,16%; φ(С₃Н₈)=36,84%.

 

5. Під час реакції гідрування етину за наявності каталізатора утворився етан об'ємом 800 м³. Обчисліть об'єм водню, що витратився на гідрування. Який об'єм кисню витратиться, а карбон (IV) оксиду утвориться, якщо спалити такий самий об'єм етину?

Відомо: V(C₂H₂)=800 м³

Знайти: V(H₂)-?, V(O₂)-?, V(CO₂)-?

Розв'язування

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 гідрування і горіння етину:

800 м³     х м³

С₂Н₂   +  H₂ -> С₂H₄         

22,4 м³   22,4 м³

800 м³     у м³        z м³

2С₂Н₆  +  5О₂   ->  4СО₂ + 2Н₂О 

44,8 м³    112 м³     89,6 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, 4 кмоль - 89,6 м³, а 5 кмоль - 112 м³.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівняннях реакцій.

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм водню:

800 м³ / 22,4 м³ = х м³ / 22,4 м³, звідси х м³ • 22,4 м³ = 22,4 м³ • 800 м³

х=800 м³ • 22,4 м³ : 22,4 м³ =800 м³

За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:

800 м³ / 44,8 м³ = у м³ / 112 м³, звідси у м³ • 44,8 м³ = 112 м³ • 800 м³

y=112 м³ • 800 м³ : 44,8 м³ = 2000 м³

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

800 м³ / 44,8 м³ = z м³ / 89,6 м³, звідси z м³ • 44,8 м³ = 89,6 м³ • 800 м³

z=89,6 м³ • 800 м³ : 44,8 м³ = 1600 м³

ІІ спосіб

Кількість речовини етину об'ємом 800 м³ обчислюємо за формулою v=V/V_M, де V_M - постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 м³/кмоль

v(C₂H₂)=V(C₂H₂)/V_M=800 м³ : 22,4 м³/кмоль=35,714 кмоль

Запишемо рівняння гідрування і горіння етину:

С₂Н₂ + H₂ -> С₂H₄                (1)         

2С₂Н₆ + 5О₂ -> 4СО₂ + 2Н₂О   (2)

За рівнянням (1) маємо v(C₂H₂):v(Н₂)=1:1, звідси 

v(Н₂)=v(C₂H₂)=35,714 кмоль

За рівнянням (2) маємо v(C₂H₂):v(O₂)=2:5=1:2,5, звідси

v(O₂)=2,5•v(C₂H₂)=2,5•35,714 кмоль=89,285 кмоль

За рівнянням (2) маємо v(C₂H₂):v(СO₂)=2:4=1:2, звідси

v(СO₂)=2•v(C₂H₂)=2•35,714 кмоль=71,428 кмоль

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

V(Н₂)=v(Н₂)•V_M=35,714 кмоль•22,4 м³/кмоль=800 м³

V(O₂)=v(О₂)•V_M=89,285 кмоль•22,4 м³/кмоль=2000 м³

V(СO₂)=v(СО₂)•V_M=71,428 кмоль•22,4 м³/кмоль=1600 м³

Відповідь: V(Н₂)=800 м³, V(О₂)=2000 м³, V(СО₂)=1600 м³

Інші завдання дивись тут...