Загрузка...

ДОМАШНЯ КОНТРОЛЬНА РОБОТА з теми "ВУГЛЕВОДНІ"

І-ІІ рівні

1. Підкресліть формули насичених і ненасичених вуглеводнів серед запропонованих формул речовин: С2Н6, С3Н6, C6H14, С2Н4, С3Н8, С4Н8, С5Н12, С2Н2. Напишіть скорочені структурні формули алканів.

Насичені (алкани) підкреслені, решта - ненасичені. С2Н6С3Н6C6H14С2Н4С3Н8С4Н8С5Н12С2Н2.

Скорочені структурні формули алканів:

СН3─СН3

СН3─(СН2)4СН3

СН3СН2СН3

СН3─(СН2)3СН3

2. Напишіть назву реакції, характерної для насичених вуглеводнів, та сформулюйте її визначення.

Дегідрування. Під дегідруванням розуміють хімічні процеси, пов'язані з відщепленням атомів водню від органічної сполуки.

3. Напишіть рівняння реакцій між речовинами:

а) СН4 + 4Сl2-> CCl4 + 4HCl;

б) СН2=СН2 + Вг2 -> C2H4Br2   або  СН2=СН2 + Вг2 -> CH2BrCH2Br;

СH2
= СH2
+ Br2
СH2
СH2
             
            Br   Br

в) СНСН + 2Н2 -> C2H6   або  СНСН + 2Н2 -> СН3СН3

            Н   Н
             
СH СH + 2
СH СH
             
            Н   Н

4.Обчисліть масову частку Карбону у пентані.

Дано: C5H12                   Знайти: W(C)-?

Розв'язування:

Mr(C5H12)=5Ar(C)+12Ar(H)=512+121=72

W(C)=5Ar(C)/Mr(C5H12)=512/72=0,83

або, помноживши знайдене число на 100%, одержимо 83%

Відповідь: W(C)=0,83 або 83%.

5. Етин об'ємом 40 л повністю згорів у кисні. Обчисліть об'єм утвореного карбон (ІV) оксиду (н. у.).

Дано: V(C2H2)=40 л        Знайти: V(СО2)-? 

Розв'язування:

І спосіб.

Запишемо рівняння горіння етину.

40 л                 х л            

2Н2  + 5О2    →  4СО2   + 2Н2О

2 об'єми               4 об'єми 

Для складання пропорції скористаємося законом об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА).

40 л / 2 = х / 4, х = 40 • 4 / 2 = 80 л.

Відповідь: V(СО2)=80 л.

ІІ спосіб.

Запишемо рівняння горіння етину.

2Н2 + 5О2 → 4СО+ 2Н2О          

За рівнянням реакції під час згоряння етину об'ємом 40 л карбон (IV) оксиду утворюється у 2 рази більше (V(C2H2):V(CO2)=2:4=1:2), тому V(СО2)=V(C2H2)2=40 л2=80 л.

Відповідь: V(СО2)=80 л.

III рівень

1. Порівняйте властивості алканів і алкенів. Напишіть рівняння реакцій, що характеризують їхні властивості.

Спільні хімічні властивості:

1. Згоряють всі з утворенням карбон (IV) оксиду і водяної пари. Реакції горіння супроводжуються виділенням тепла.

СН4+2О2СО2+2Н2О або СН2=СН2+3О22СО2+2Н2О

2. Вступають в реакцію дегідрування (відщеплення водню).

2СН4   С2Н2 + 3Н(над → вкажіть каталізатор Nі)

СН2=СН2  СНСН + Н(над → вкажіть каталізатор Nі)

Відмінні хімічні властивості.

Насичені вуглеводні (алкани):

1. Вступають в реакцію заміщення (хлорування).

СН4 + Сl2  CCl+ HCl.

2. Термічний розклад. .

С2H6→2C+3H2    або  СnH2n+2→хC+уH2

3. Стійкі до дії кислот, лугів, окисників (не знебарвлюють перманганат калію).  

Несичені вуглеводні (алкени). Характерною властивістю є здатність вступати в реакції приєднання.

1. Гідрування (приєднання водню).

СН2=СН22CH3CH3  або  С2Н42C2H6.

(над → вкажіть каталізатор Nі)

2. Приєднання галогенів.

СН2=СН2+Br2CH2BrCH2Br або С2Н4+Br2C2H4Br2.

3. Приєднання галогеноводнів.

СH2=CH2+НBr→CH3─СН2Br.

4. Гідратація (приєднання води відбувається за наявності концентрованої сульфатної кислоти H2SO4).

СH2=CH2ОН→CH3─СН2ОН - етиловий спирт

5. Знебарвлюють перманганат калію (чи бромну воду)..

2. Поясніть, які дві речовини можуть утворитися внаслідок реакції СНСН+Вг2>. Напишіть рівняння реакцій та назвіть продукти.

Через наявність у молекулі ацетилену потрійного зв’язку реакції приєднання відбуваються у дві стадії. Спочатку молекула ацетилену приєднує одну молекулу реагенту (потрійний зв’язок між атомами Карбону перетворюється на подвійний), потім — другу (подвійний зв’язок перетворюється на простий). 

CH CH + Br2 CH = CH
             
            Br   Br

Продукт реакції 1,2-дибромоетен

            Br   Br
             
CH CH + 2Br2 CH CH
             
            Br   Br

Продукт реакції 1,1,2,2-тетрабромоетан

3.Напишіть рівняння реакцій, що лежать в основі схеми: СН4—>С2Н2—>С2Н4—>С2Н4Сl2. Укажіть умови їх перебігу.

2CH4C2H2+3H2 (над стрілкою вкажіть t=15000C)

CH ≡ CH + H→ CH2 = CH2 (над стрілкою вкажіть кат. Pt)

CH2 = CHCl→ C2H4Cl2

4.На повне згоряння бутану витратили кисень об'ємом 78 л. Обчисліть об'єми бутану, що вступив у реакцію, та карбон (ІV) оксиду, що утворився (н. у.).

Дано: V(О2)=78 л.  Знайти: V4H10)-? V(CО2)-?

Розв'язування:

І спосіб.

Запишемо рівняння реакції.

х л         78 л        у л    

4Н10 +  13О2    →    8СО2 +  10Н2О

2 об'єми    13 об'ємів    8 об'ємів

Для складання пропорцій скористаємося законом об'ємних відношень газів (ЗАКОН ГЕЙ-ЛЮССАКА).

Пропорція для обчислення об'єму бутану С4Н10.

х л / 2 = 78 л / 13,     х = 78 л • 2 / 13 = 12 л.

Пропорція для обчислення об'єму карбон (IV) оксиду СO2.

78 л / 13 = у л / 8,     у = 78 л • 8 / 13 = 48 л.

Відповідь: V(C4Н10)=12 л; V(CO6)=48 л.

ІІ спосіб.

Запишемо рівняння реакції.

4Н10+13О2→8СО2+10 Н2О       

За рівнянням реакції бутану витрачається в 6,5 разів менше , ніж кисню (V(C4H10):V(О2)=2:13=1:6,5), тому V(С4Н10)=V(О2):6,5=78 л : 6,5 = 12 л.

За рівнянням реакції карбон (IV) оксиду утворюється в 1,625 разів менше, ніж кисню (V(О2):V(CО2)=13:8=1,625:1), тому V(CО6)=V(О2):1,625 = 78 л : 1,625 =48 л.

Відповідь: V4Н10)=12 л; V(CО2)=48 л.

5.Обчисліть відносну молекулярну масу алкіну та встановіть його формулу, якщо відомо, що цей алкін масою 8 г може приєднати хлор масою 28,4 г.

Дано: m(CnH2n-2)=8 г; m(Cl2)=28,4 г. Знайти: СnН2n-2-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:СnН2n-2+2Cl→СnН2n-2Cl4

Обчислюємо кількість речовини хлору масою 28,4 г  за формулою y=m/M, де г/моль=Mr .

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

y(Cl2)=28,4 г : 71 г/моль = 0,4 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль невідомого алкіну СnH2n-2 з 2 моль хлором Cl2, кількість речовини алкіну є 2 рази меншою,

тому y(СnН2n-2)=y(Cl2):2=0,4 моль :2=0,2 моль.

Знаходимо молярну масу невідомого алкіну кількістю речовини 0,2 моль.

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

M(СnH2n-2)=8 г : 0,2 моль=40 г/моль. 

Маса 1 моль = 40 г, тому  Mr(СnH2n-2)=40.

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=40                          

14n=40+2                                

14n=42                                 

n=42:14                                  

n=3

Отже,  формула невідомого алкіну C3H4.

Відповідь: Mr(C3H4)=40.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції.

 8 г                28,4 г

СnН2n-2     +     2Cl2         СnН2n-2Cl4

 14n-2 г          142 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 хлору Cl2.

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

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

Маса 1 моль=71 г, а маса 2 моль=142 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.

/(14n-2) =28,4 /142 , тому 14n-2 =8142/28,4, 14n-2=40, 14n=42, n=42:14=3 

Mr(СnН2n-2)=14n-2, при n=3 Mr(СnН2n-2)=143-2=40

При n=3, формула невідомого алкіну CnH2n-2 буде мати вигляд C3H4.

Відповідь: Mr(C3H4)=40.

IV рівень

1.Порівняйте хімічні властивості алканів, алкенів і алкінів. Поясніть спільні та відмінні властивості й з'ясуйте причини відмінностей.

Спільні хімічні властивості:

1. Згоряють усі з утворенням карбон (IV) оксиду і водяної пари. Реакції горіння супроводжуються виділенням тепла.

2. Вступають в реакцію дегідрування (відщеплення водню).

Відмінні хімічні властивості.

Насичені вуглеводні (алкани):

1. Вступають в реакцію заміщення (хлорування).

2. Термічний розклад.

3. Стійкі до дії кислот, лугів, окисників, (не знебарвлюють перманганат калію).

Ненасичені вуглеводні (алкени і алкіни). Характерною властивістю є здатність вступати в реакції приєднання.

1. Приєднання водню (гідрування).

2. Приєднання галогенів.

3. Приєднання галогеноводнів.

4. Гідратація (приєднання води відбувається за наявності певних умов).

5. Знебарвлюють перманганат калію чи бромну воду.

   Причиною відмінностей властивостей є наявність одинарних (в алканів) і кратних: подвійних (в алкенів) і потрійних (в алкінів) хімічних зв'язків між атомами Карбону). Кратні зв'язки руйнуються швидше, тому ненасичені вуглеводні (алкіни і алкени) є хімічно активнішими, ніж насичені (алкани).

2. Поясніть, на прикладі полімеризації етену, процес утворення полімерів.

Полімеризація - процес послідовного сполучення молекул низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної.

СН2=СН2 + СН2=СН2+ СН2=СН2+...

nCH2=CH2, де n - ступінь полімеризації, що показує скільки молекул мономера сполучається.        

3. Поясніть, які зміни відбуваються з речовинами, якщо пропускати метан і етен через бромну воду.

Метан з бромною водою не реагує, тому ніякі зміни з речовинами не відбуваються.

Етен реагує з розчином брому, так званою бромною водою (рідина бурого кольору), знебарвлюючи її. 

4. Напишіть рівняння реакцій, що зображені схемами, використовуючи скорочені структурні формули. Назвіть речовини, позначені літерами.

а) Етен + А —> 1,2-дихлороетан;

СН2 = СН2 + Cl2 СН2 СН2
             
            Cl   Cl

А - хлор.

б) Бутин + O2 —> Б + В;

2CН≡CCH2CH3 + 9O2 → 8CO2 + 6H2O

Б - карбон (IV) оксид,  В - вода.

в) Пентен + O2 —> А + Б;

2CH2=CHCH2CH2CH3 + 13O2 → 10CO2 + 6H2O

А - карбон (IV) оксид,  Б - вода.

г) Етин + В —> 1,1,2,2-тетрабромоетан. 

            Br   Br
             
СН СН + 2Br2 СН СН
             
            Br   Br

В - бромна вода.

5. Під час пропускання суміші пропану і пропену масою 21,4 г крізь розчин бромної води, маса її збільшилася на 48 г. Обчисліть масові частки газів у вихідній суміші.

 Із суміші газів пропану і пропену з бромною водою реагує тільки пропен, тому маса бромної води може збільшитися за рахунок маси пропену, яка за умовою задачі рівна 48 г. Виходить, що маса суміші газів є меншою, ніж маса одного з газів у цій суміші. Очевидно, що є помилка в умові даних задачі. 

Розв'яжемо задачу з такою умовою. Під час пропускання суміші пропану і пропену масою 21,4 г крізь розчин бромної води, маса її збільшилася на 4,8 г. Обчисліть масові частки газів у вихідній суміші.

Дано: m(суміші)=21,4 г; m(пропену)=4,8 г.

Знайти: W(пропену)-? W(пропану)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Із суміші газів пропану і пропену з бромною водою реагує тільки пропен, тому маса бромної води збільшилася на 4,8 г за рахунок маси пропену. 

Знайдемо масову частку пропену у суміші за формулою:

W(пропену)=m(пропену)/m(суміші).

W(пропену)= 4,8 кг / 21,4 кг = 0,224,

або, помноживши знайдене число на 100%, одержимо 22,4%

Масову частку пропану можна знайти:

   W(пропану)= 1 - W(пропену)= 1 - 0,224 = 0,776  

або

   W(пропану)= 100% - W(пропену)=100% -22,4%= 77,6%

Відповідь: W(пропену)=0,224 або 22,4%; W(пропану)=0,776 або 77,6%.

ІІ спосіб.

Із суміші газів пропану і пропену з бромною водою реагує тільки пропен, тому маса бромної води збільшилася на 4,8 г за рахунок маси пропену. 

Знайдемо масу пропену у 100 г суміші, тобто масову частку пропену у суміші. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

У 21,4 г суміші газів міститься 4,8 г газу пропену

у 100 г суміші газів - х г газу пропену

21,4 г/100 г= 4,8 г/х г, звідси х=4,8 г100 г/21,4 г=22,4,

тобто W(пропену)= 22,4% або 0,224.

Масову частку пропану можна знайти:

   W(пропану)= 1 - W(пропену)= 1 - 0,224 = 0,776  

або

   W(пропану)= 100% - W(пропену)=100% -22,4%= 77,6%

Відповідь: W(пропену)=22,4% або 0,224; W(пропану)=77,6% або 0,76.

Загрузка...

  • Вікторія
    Навіщо напрягати мозги, якщо можна просто списати ----> Це особистий вибір кожного: списати, звірити розв'язки чи скористатися можливістю знати більше.
    29 лютого 2016 20:46