ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 10 КЛАССА
ЗАДАНИЕ 1
Задание включает материал по химии углеводородов предельного и непредельного рядов: строение, изомерия и номенклатура, свойства, получение. Решение расчетных задач предполагает использование основных понятий химии: относительная атомная и молекулярная масса, моль, молярная масса, молярный объем, относительная плотность газа.
Примеры решения задач Пример 1. 1. Назовите по номенклатуре ИЮПАК каждое из следующих соединений:
а) б)
Решение: а) 2метил3,3диметилпентан; б) цис-пропилэтилэтилен (цис-гептен-3)
Пример 2. Охарактеризуйте стадии инициирования, роста и обрыва цепной реакции: СН3СН2СН3 + Br2 СН3СHBrСН3 +HBr.
Решение: а) инициирование: Br2 2Br•. б) рост цепи: CH3CH2CH3 + Br• ® CH3 HCH3 + HBr. в) обрыв цепи: CH3 HCH3 + Br•® СН3СHBrСН3.
Пример 3. Закончите уравнения следующих реакций и укажите реакции, протекающие по радикальному механизму: а) С2Н6 + Cl2 ; б) C2H4 + HBr ®; в) H2C = CH – CH3 + HBr ®; г) С3Н8 +HNO3 (разб.) . Назовите продукты реакций.
Решение: а) C2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl; механизм радикальный, продукты реакции: C2H5Cl – хлорэтан и HCl – хлороводород. б) C2H4 + HBr ® С2Н5Br; продукт реакции: С2Н5Br – бромэтан. в) H2C = CH - CH3 + HBr ® H3C - CHBr - CH3; продукт реакции: H3C – CHBr – CH3 – 2-бромпропан. г) С3Н8 +HNO3 (разб.) H3C - CH(NO2) - CH3 + H2O; механизм радикальный, продукты реакции: H3C – CH(NO2) – CH3 – 2-нитропропан и H2O – вода.
Пример 4. Напишите схему химических реакций, позволяющих получить из метана хлоропрен: .
Решение: CH4 CH3Cl C2H6 C2H5Cl C4H10
. Пример 5. При пропускании 2 л смеси пропана и пропилена через жидкий бром масса склянки с бромом увеличилась на 1,1 г. Определите объемный состав смеси и массу получившихся продуктов.
Дано: V (смеси) = 2 л Dm (склянки) = 1,1 г M (Br2) = 160 г/моль М (C3H6Br2) = 202 г/моль Найти: V (пропана в смеси) V (пропилена в смеси) m (продуктов)
Решение: Найдем количество вещества в смеси, пользуясь следствием из закона Авогадро: 1 моль – 22,4 л n моль – 2 л т (смеси) = 0,0892 моль. С бромом при н. у. взаимодействует только пропилен. Составим уравнение реакции: С3H6 + Br2 = C3H6Br2. Пусть в реакцию вступает х г брома, тогда масса образовавшегося дибромпропана равна (1,1 + х). Тогда количество вещества бром равно , а количество вещества дибромпропан равно . Согласно уравнению реакции 1 моль брома дает 1 моль дибромпропана, следовательно: . Решим полученную пропорцию: 202х = 160х + 176, отсюда х = 4,2 г. Тогда количество вещества бром равно: (моль). По уравнению реакции n (Br2) = n (C3H6Br2) = n (C3H6) = 0,026 моль. Отсюда: m (C3H6Br2) = 202 × 0,026 = 5,30 (г). m (C3H6) = 42 × 0,026 = 1,09 (г). n (C3H8) = n (смеси) - n (C3H6) = 0,0892 - 0,026 = 0,0632 (моль). Отсюда m (C3H8) = 44 × 0,0632 = 2,78 (г). Найдем объемный состав исходной смеси: V (C3H6) = 0,026 × 22,4 = 0,58 (л). V (C3H8) = 0,0632 × 22,4 = 1,42 (л). Ответ: V (C3H6) = 0,58 л; V (C3H8) = 1,42 л; m (C3H6Br2) = 5,3 г. Пример 2. Газ, образовавшийся при полном сгорании 745,7 мл смеси пропана и метана (742 мм рт. ст., 22 °С) может быть поглощен 49,02 мл 5,6 %-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,02 г/мл), причем полученный раствор не дает осадка при добавлении к нему раствора хлорида кальция. Определите состав газовой смеси в объемных долях. Рассчитайте объем воздуха (н. у.), который потребуется для полного сжигания указанной газовой смеси.
Дано: V (смеси) = 745,7 мл р = 742 мм рт.ст. t = 22 °С (T = 295 К) V (р-ра КОН) = 49,02 мл w (КОН) = 5,6 % r (р-ра) =1,02 г/мл Найти: j (C3H8) j (CH4) V (возд.) (н.у.)
Решение: Приведем объем смеси к нормальным условиям, пользуясь объединенным газовым законом: ; тогда (л). Вычислим количества вещества гидроксида калия, вступившего в реакцию: m (р-ра КОН) = r × V = 1,02 × 49,02 = 50 (г). (г); (моль). При сгорании смеси пропана и метана образуется углекислый газ. Вычислим его объем. Запишем уравнение реакции взаимодействия углекислого газа с гидроксидом калия: CO2 + KOH = KHCO3. Поскольку полученный раствор не дает осадка при добавлении раствора хлорида кальция, реакция между углекислым газом и гидроксидом калия прошла до конца. По уравнению реакции n (KOH) = n (CO2) = 0,05 моль. Отсюда V (CO2) = n × Vm = 0,05 × 22,4 = 1,12 (л) Запишем уравнения реакции горения смеси. СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О. (1) С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О. (2) Составим пропорции, по этим уравнениям обозначив объем метана за х и объем выделившегося углекислого газа при горении метана за y. Тогда объем пропана (0,675 - х), а объем выделившегося углекислого газа при горении пропана (1,12 - y). По уравнению (1) . По уравнению (2) . Решим систему из этих двух уравнений: , x = 0,452 (л). Следовательно, V (CH4) = 0,452 л. Тогда V (C3H8) = V (смеси) - V (CH4) = 0,675 - 0,452 = 0,223 (л). Зная объем смеси и объемы её компонентов, найдем объемные доли метана и пропана. ; . Для нахождения объема воздуха, необходимого для полного сжигания смеси, определим количество вещества метана и пропана. (моль); (моль). По уравнению реакции (1) на 1 моль метана расходуется 2 моля кислорода. Следовательно, количество вещества кислорода составляет 2 × 0,02 = 0,04 моль. По уравнению реакции (2) на 1 моль пропана расходуется 5 молей кислорода. Следовательно, количество вещества кислорода составляет 5 × 0,01 моль = 0,05 моль. Общий объем кислорода пошедший на горение смеси пропана и метана равен: V (O2) = (0,05 моль + 0,04 моль) × 22,4 = 2,01 (л). Так как в воздухе кислорода находится 21 % (об.), то (л). Ответ: j (СН4) = 0,67; j (С3Н8) = 0,33; V (O2) = 9,57 л (н. у.).
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (276)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |