ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

 ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Задача

Смесь этана и этилена объемом 200 мл (нормальные условия) обесцветила бромную воду массой 25 г. Рассчитайте объемную долю этанола в смеси, если массовая доля брома в бромной воде равна 3,2%.

Решение: С бромной водой легко взаимодействует только этилен с образованием 1,2 – дибромэтана: C2H4+Br2→C2H4Br2                                                                                               

    Определяем массу и количество вещества молекулярного брома, содержащегося в бромной воде: m (Br2) = m*ω(Br2)/100 ;   m (Br2) = 25*3,2/100 = 0,8 г.       n (Br2) =m(Br2)/M(Br2) ;    n (Br2) = 0,8/160 = 0, 005 моль.  

Из уравнения реакции следует:                                                                                        n (C2H4) = n (Br2) ;  n (C2H4) = 0,005 моль.    Вычисляем объем этилена при нормальных условиях:             V (C2H4) = n (C2H4)*Vm ;    V (C2H4) = 0,005*22,4 = 0,112 л = 112 мл. Рассчитываем объемную долю этилена в исходной газовой смеси: ω (C2H4) = V(C2H4)/ V( Cсмеси) ;      ω (С2Н4) = 112/200 = 0,56 или 56%. Ответ: 0,56 или 56%.

Осуществить превращения: ацетилен-этилен-этанол-этаналь-этановая кислота-этиловый эфир этановой кислоты

1)C2H2+H2=C2H4
2)C2H4+H2O=C2H5OH
3)C2H5OH+CuO=CH3COH+H2O+Cu
4)CH3COH+Ag2O(раствор в аммиаке)=CH3COOH+2Ag
5)CH3COOH+C2H5OH=CH3COOC2H5+H2O

Изобразите структурную формулу 2-аминопропановой кислоты. Постройте и назовите один её гомолог и один изомер. Запишите для исходного вещества уравнение взаимодействия с соляной кислотой и гидроксидом Na.

CH3 - СН(NH2) - COOH это 2-аминопропановая кислота.

Гомолог:

CH3 - СH2 - СН(NH2) - COOH - 2-аминобутановая кислота

Изомер:

CH2(NH2)-СН2 - COOH - 3-аминопропановая кислота.

Взаимодействие со щелочью:

CH3 - СН(NH2) - COOH + NaOH → CH3 - СН(NH2) - COONa + H2O

Взаимодействие с кислотой:

CH3 - СН(NH2) - COOH + HCl → [CH3 - СН(NH3) - COOH]Cl

2 задание: Осуществить превращения: ацетилен-этилен-этанол-этаналь-этановая кислота-этиловый эфир этановой кислоты

 Решение задач на нахождение молекулярной формулы газообразного углеводорода.

Вывод формул соединений.

Этот вид расчетов чрезвычайно важен для химической практики, т.к. позволяет на основании экспериментальных данных определить формулу вещества (простейшую и молекулярную). На основании данных качественного и количественного анализов химик находит сначала соотношение атомов в молекуле (или другой структурной единице вещества), т.е. его простейшую формулу.
Например, анализ показал, что вещество является углеводородом CxHy, в котором массовые доли углерода и водорода соответственно равны 0,8 и 0,2 (80% и 20%). Чтобы определить соотношение атомов элементов, достаточно определить их количества вещества (число молей):

Таким образом, CH3 является простейшей формулой данного вещества. Соотношению атомов C и H, равному 1 : 3, соответствует бесчисленное количество формул: C2H6, C3H9, C4H12 и т.д., но из этого ряда только одна формула является молекулярной для данного вещества, т.е. отражающей истинное количество атомов в его молекуле. Чтобы вычислить молекулярную формулу, кроме количественного состава вещества, необходимо знать его молекулярную массу. Для определения этой величины часто используется значение относительной плотности газа D. Так, для вышеприведенного случая DH2 = 15.
Тогда M(CxHy) = 15 M(H2) = 15•2 г/моль = 30 г/моль.
Поскольку M(CH3) = 15, то для соответствия с истинной молекулярной массой необходимо удвоить индексы в формуле. Следовательно, молекулярная формула вещества: C2H6.

Решение расчетных задач на вывод
молекулярной формулы вещества по массе (объему) продуктов сгорания

Задача . При сжигании 29г углеводорода образовалось 88г углекислого газа и 45 г воды, относительная плотность вещества по воздуху равна 2. Найти молекулярную формулу углеводорода.

Решение

1. Записать условие задачи.

2. Найти относительную молекулярную массу вещества:

Mr = Dвозд•Мr(возд.),

Mr(CхHy)= 2•29 = 58.

3. Найти количество вещества образовавшегося оксида углерода(IV):

4. Найти количество вещества углерода в сожженном веществе:

(C) = (CO2) = 2 моль.

5. Найти количество вещества воды:

(H2O) = 45/18 = 2,5 моль.

6. Найти количество вещества водорода в сожженном веществе:

(H) = 2(H2O),

(H) = 2,5•2 = 5 моль.

7. Найти простейшую формулу углеводорода:

(C) : (Н) = 2 : 5,

следовательно, простейшая формула – С2Н5.

8. Найти истинную формулу углеводорода:

Мr(C2H5) = 29,

Mr (CхHy) = 58,

следовательно, истинная формула – C4H10.

Задача . При сжигании 5,6 л (н.у.) газообразного органического вещества было получено 16,8 л (н.у.) углекислого газа и 13,5 г воды. Масса 1 л исходного вещества при н.у. равна 1,875 г. Найти его молекулярную формулу.

Решение

1. Записать условие задачи.

2. Найти молекулярную массу вещества из пропорции:

1 л газа – 1,875 г,

22,4 л – m г.

Отсюда m = 42 г, M = 42 г/моль.

3. Найти количество вещества углекислого газа и углерода:

(CO2) = 16,8/22,4 = 0,75 моль,

(C) = 0,75 моль.

4. Найти количества веществ воды и водорода:

(H2O) = 13,5/18 = 0,75 моль,

(H) = 0,75•2 = 1,5 моль.

5. Найти сумму масс углерода и водорода:

m(C) + m(H) = 0,75•12 +1,5•1 = 10,5 г.

6. Найти массу сожженного вещества:

Следовательно, вещество содержит только углерод и водород.

7. Найти простейшую формулу углеводорода CхHy:

(C) : (H) = 0,75 : 1,5 = 1 : 2,

следовательно, простейшая формула – СН2.

8. Найти истинную формулу углеводорода:

Mr(CH2) = 14,

Mr(в-ва) : Mr(CH2) = 42 : 14 = 3,

следовательно, истинная формула – С3Н6.

Задача 1. Определите, какое количество вещества оксида углерода (IV) образуется при сжигании природного газа массой 8,2 г, содержащего 5% этана.

 

Дано:                  Решение: m(природ. газа) = 8,2 г w(С2Н6) = 5%   Найти: ν(СО2) = ?

Решение: 1. Определим массу этана, содержащегося в природном газе. m(С2Н6) = 8,2 × 0,05 = 0,41 г.   2. Вычислим количество вещества оксида углерода (IV), образовавшегося при горении 0,41 г С2Н6. Для этого запишем уравнение реакции:  0,41 г               х моль 2С2Н6  + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О;   60 г                 4 моль   М(С2Н6) = 30 г/моль; m(С2Н6) = 30 г × 2 = 60 г. Составляем пропорцию: при сгорании 60 г С2Н6 образовалось 4 моль СО2; при сгорании 0,41 г С2Н6------х моль СО2;              0,41 × 4   х = ---------------- = 0,027 моль СО2.                60   Ответ: Образовалось 0,027 моль СО2.

Задача 2. Рассчитайте, какой объём воздуха потребуется, чтобы сжечь 50 м³ природного газа, содержащего 90% метана, 5% этана, 3% оксида углерода(IV) и 2% азота.

 

Дано:                                                                                                                         Решение: V(природ. газа) = 50 м3 w(СН4) = 90%   w(С2Н6) = 5% w( СО2) = 3% w( N2) = 2%   Найти: V(воздуха) = ?

Решение: 1. Определим объёмный состав природного газа. V(СН4) = 50 × 0,9 = 45 м3 V(С2Н6) = 50 × 0,05 = 2,5 м3 V(СО2) = 50 × 0,03 = 1,5 м3 V(N2) = 50 × 0,02 = 1 м3   2. Вычислим, какой объём кислорода потребуется для сжигания 45 м3 СН4. Для этого составим уравнение реакции:  45 м3   х м3 СН4  + 2О2 = 4СО2 + 6Н2О;  1 м3       2 м3   x = 90 м3 (О2).   3. Вычислим, какой объём кислорода потребуется для сжигания 2,5 м3 С2Н6. Для этого составим уравнение реакции:  2,5 м3     х м3 2С2Н6  + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О.    2 м3        7 м3       Составляем пропорцию: при сгорании 2 м3 С2Н6 потребуется 7 м3 О2; при сгорании 2,5 м3 С2Н6------х м3 О2;              2,5 × 7   х = ---------------- = 8,75 м3 О2.                2 4. Вычислим объём кислорода, который потребуется для сжигания 50 м3 природного газа. Так как оксид углерода(IV) и азот негорючие газы, то они не учитываются при решении задачи. V(O2) = 90 + 8,75 = 98,75 м3 5. Вычислим объём воздуха, необходимый для сжигания 50 м3 природного газа. Объёмная доля кислорода в воздухе равна 20%. V(воздуха) = 493,75 м3   Ответ: На сжигание 50 м3 природного газа потребуется 493,75 м3 воздуха.

Задача 3. При сжигании углеводорода массой 2,1 г получили 6,6 г оксида углерода(IV) и 2,7 г воды. Относительная плотность органического соединения по водороду 42. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

 

Дано:                                                                                                                         Решение: m(СхНу) = 2,1 г   m(СО2) = 6,6 г  m(H2О) = 2,7 г      D(Н2) = 42   Найти молекулярную формулу углеводорода.

Решение: 1. По относительной плотности найдём молярную массу углеводорода: D(Н2) =   М(СхНу);                    М(Н2) М(СхНу) = 2 г/моль · 42  =  84 г/моль.   2. Рассчитаем массу и количество       вещества оксида углерода(IV), выделившегося при сгорании 1 моль (или 84 г) углеводорода. Для этого составим схему уравнения реакции горения углеводорода.   2,1г                  6,6г СхНу  +    О2 ® СО2 + Н2О;   84 г                   х г  2,1 г СхНу ---------------- 6,6 г СО2   84 г СхНу  ---------------  х г   СО2;     х =         6,6 г · 84 г  = 264 г;                        2,1 г  m(СО2) = 264 г.   Найдем количество вещества СО2, Найдём количество вещества СО2, выделившееся при сгорании 1 моль углеводорода: Мr(СО2) = 12 +16 · 2  = 44; М(СО2) = 44 г/моль; ν(СО2) = 264 г : 44 г/моль = 6 моль.   3. Рассчитаем массу и количество вещества воды, выделившейся при сгорании 1 моль углеводорода.  Для этого составим схему уравнения реакции горения углеводорода:   2,1г                              2,7г СхНу  +    О2 ® СО2 + Н2О.   84 г                                 х г Составим и решим пропорцию:  2,1 г СхНу ---------------- 2,7 г H2О  84 г СхНу   ---------------- у г H2О;   у =  84 г  ·  2,7 г  = 108 г;             2,1 г                                                                                                                а при сгорании 84 г  СхНу ––– у  г  H2О m(H2О) = 108 г. Найдём количество вещества воды,  которое содержится в 108 г:    Мr(H2О) = 1 · 2 + 16 = 18; М(H2О) = 18 г/моль; ν(H2О) = 108 г : 18 г/моль = 6 моль.   4. Определим молекулярную формулу органического соединения:                       СхНу  +    9О2 ® 6СО2 + 6Н2О.   В 6 моль оксида углерода(IV), образовавшихся  при сгорании 1 моль углеводорода,  содержится 6 моль атомов углерода; в 6 моль воды, образовавшейся при сгорании 1 моль углеводорода, содержится 12 атомов водорода. Следовательно: в 1 моль углеводорода содержалось 6 моль атомов углерода и 12 моль атомов водорода. Молекулярная формула углеводорода С6Н12.                                                                                                                                     атомов водорода Ответ: С6Н12.

Задача  4. При сжигании 4,4 г алкана выделилось 13,4 г углекислого газа — оксида углерода(IV). Относительная плотность вещества по воздуху равна 1,52. Определите молекулярную формулу органического соединения.

 

Дано: m(CnH2n+2)  = 4,4 г m(CO2) = 13,4 г D(в) = 1,52   Найти: CnH2n+2 = ?

Решение: 1. По относительной плотности найдём молярную массу алкана: D(в) = М(CnH2n+2)  : М(в); М(CnH2n+2)= 29 г/моль × 1,52 = 44 г/моль.   2. Рассчитаем массу и количество вещества оксида углерода(IV), выделившегося при сгорании 1 моль или 44 г углеводорода. Составим и решим пропорцию:  4,4 г алкана ________ 13,4 г СО2  44 г алкана -------------- х г СО2;        х =  44 г  ·  13,4 г      = 134 г(CO2).                      4,4 г   Найдём количество вещества СО2, которое выделяется при сгорании 1 моль углеводорода: Mr(СО2)=12+16·2= 44; М(СО2) = 44 г/моль; ν(СО2) = m(СО2) : M (СО2); ν (СО2) = 134 г : 44 г/моль = 3 моль.   3. Определим молекулярную формулу алкана. В 3-х моль оксида углерода(IV), выделившихся при сгорании 1 моль алкана, содержится 3 моль атомов углерода. Следовательно, количество атомов углерода в алкане равно 3. По общей формуле алканов CnH2n+2, количество атомов водорода равно 8. Молекулярная формула углеводорода — С3Н8 — пропан.   Ответ: С3Н8.

Задача 5. При сгорании некоторой массы неизвестного углеводорода выделилось 4,48 л углекислого газа (оксида углерода(IV) (н. у.) и 3,6 г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 14. Определите молекулярную формулу углеводорода.

 

Дано: V(СО2) = 4,48 л m( Н2О) = 3,6 г Найти: СхНу = ?

Решение: 1. Найдём количество вещества углерода, содержащееся в 4,48 л СО2. Вычислим количество вещества СО2, которое содержится в 4,48 л газа: (1 моль(CO2) = 22,4 л/моль); ν(СО2) = 4,48 л : 22,4 л/моль = 0,2 моль; ν(C) = ν (СО2); 0,2 моль (СО2) содержат 0,2 моль (С).   2. Найдём количество вещества водорода, которое содержится в 3,6 г Н2О: М(Н2О) = 18 г/моль; ν(Н2О) = 3,6 г : 18 г/моль = 0,2 моль. Так как в 1 моль воды содержатся 2 моль водорода, то ν(Н) = 0,2 моль × 2 = 0,4 моль.   3. Определим простейшую формулу углеводорода: х : у = ν(C) : ν(Н) = 0,2 : 0,4 = 1: 2 (СН2).   4. Найдём истинную формулу углеводорода:                    М(СхНу) DН(СхНу) = -----------;                      М(Н2) М(Сх Ну) = 2 г/моль × 14 = 28 г/моль. Узнаем, сколько групп CH2 может содержаться в углеводороде с молярной массой 28 г/моль: М(СН2) = 12 + 2 = 14 г/моль; 28:14 = 2. Истинная формула углеводорода — (СН2)2, С2Н4.   Ответ: С2Н4.

Задача 7. Смесь, состоящую из 5 л этилена и 3 л водорода, пропустили через никелевый катализатор. Какой объём этана при этом образовался и каким газом он загрязнён? (Объёмы газов измерены при н. у.)

 

Дано: V(С2Н4) = 5 л V(Н2) = 3 л   Найти: V(С2Н6) = ?

Решение: 1. Определим, какое вещество полностью вступило в реакцию. Для этого запишем уравнение реакции и рассчитаем, какой объём этилена вступит в реакцию с 3 л водорода:    х л            3 л   С2Н4   +    Н2  =    С2Н6.    1 л            1 л Составляем пропорцию: на 1 л С2Н4 требуется     1 л Н2 на х л С2Н4 – 3 л Н2;      х = 3 л С2Н4.   По условию задачи объём этилена составляет 5 л. Следовательно, этилен дан в избытке, а водород дан в недостаточном объёме, чтобы он прореагировал полностью с 5 л этилена. Если одно из реагирующих веществ взято в избытке, то расчёт осуществляются по тому веществу, которое полностью вступило в реакцию.   2. Находим объём этана по водороду — веществу, которое прореагирует полностью.                     3 л          х л   С2Н4   +    Н2  =    С2Н6;                    1 л         1 л   V(С2Н6) = 3 л.   3. Вычислим объём не вступившего в реакцию этилена: 5 – 3 = 2 л С2Н4. Ответ: Образовалось 3 л С2Н6, и он загрязнён 2 л С2Н4.

Задача 8. Вычислите объём водорода (н. у.), который выделится  при взаимодействии 1,2 г уксусной кислоты с 5 г магния.

Дано: m(СН3СООН) = 1,2 г m(Mg) = 5 г   Найти: V(H2) = ?

Решение: В условии задачи дана масса двух реагирующих веществ. Необходимо выяснить, какое из этих веществ дано в избытке, а какое полностью вступило в реакцию. Для этого примем условно массу магния за y.   1. Рассчитаем массу магния, необходимую для проведения реакции с 1,2 г уксусной кислоты. Для этого запишем уравнение реакции:        1,2 г             у г 2CН3СООН + Mg= (CН3СОО)2Mg + Н2;        120 г       24 г Мr (CН3СООН) = 60; M(CН3СООН) = 60 г/моль; m2моль(CН3СООН)=60 г/моль × 2; моль=120 г; Mr(Mg) = 24; M(Mg) = 24г/моль; 120 г CН3СООH ------------- 24 г Mg 1,2г CН3СООH -------------  у    г Mg;                  1,2 × 24    У =  ----------------   = 0,24 г Mg.                  120 По условию задачи масса магния составляет 5 г. Следовательно, магний дан в избытке, а уксусной кислоты дано в недостаточном количестве, чтобы она прореагировала полностью с 5 г магния. Если одно из реагирующих веществ взято в избытке, то расчёты массы (объёма, количества вещества) продукта реакции осуществляются по массе (объёму, количеству вещества) того реагента, который полностью вступил в реакцию.   2. Находим объём водорода по массе уксусной кислоты — веществу, которое прореагирует полностью.           1,2 г                                            х л 2CН3СООН + Mg= (CН3СОО)2Mg + Н2;            120 г                                          22,4 л 120 г CН3СООН  ----------   22,4 л Н2 1,2 г CН3СООН  ----------     х   л   Н2;               1,2 × 22,4      x = -------------  =  0,224 л Н2.                   120   Ответ:   Объём выделившегося водорода равен  0,224 л.

  

 Задача 9. Вычислите объём водорода (н. у.), выделившегося при взаимодействии 5 г железа с 50 г 6%-ного раствора уксусной кислоты.

Дано:

m(Fe) = 5 г

m р-ра (CH₃COOH)=50 г

С = 6%-ый раствор

Найти:

V(H₂) = ?

Решение: 1. Вычислим массу уксусной кислоты, содержащуюся в 50 г 6%-ного раствора. В 100 г раствора CH3COOH содержится 6 г CH3COOH, в 50 г раствора будет содержаться 3 г СН3СООН. 2. Вычислим, сколько граммов железа понадобится для того, чтобы 3 г уксусной кислоты полностью прореагировали:          3 г              х г                у л 2CH3COOH + Fe = (CH3COO)2 Fe + H2↑;       120 г            56 г               22,4 л             3×56     x = ------- = 1,4 г (Fe).              120 Следовательно, по условию задачи, железо дано в избытке. 1.                 Вычислим объём водорода, выделяющийся по этой реакции, если в реакцию вступило 3 г кислоты. 120 г СН3СООН ------------- 22,4 л Н2 3 г СН3СООН ------------- у л     Н2;                  3 × 22,4         У = ------------ = 0,56 л Н2.                    120 Ответ: V(H2)= 0,56 л Задача 10. Вычислите объём ацетилена (н. у.), который может выделиться при взаимодействии 13 г карбида кальция и 7,2 г воды. Какое вещество взято в избытке?

 

Дано:   m(СаС2) = 13 г m(Н2О)= 7,2 г   Найти: V(C2H2) = ?

Решение:   1. Вычислим, какое вещество полностью вступило в реакцию. Для этого составим уравнение реакции и запишем под формулами данные по условию задачи:          хг       7,2 г     CаС2 + 2Н2О = C2H2 + Са(ОН)2;        64 г     36 г   Mr(CаС2) = 64 М(CаС2) = 64 г/моль m(CаС2) = 64 г Mr(Н2О) = 18 М(Н2О) = 18 г/моль m(Н2О) = 2 моль × 18 г/моль = 36 г. Составляем пропорцию: на 64 г CаС2 потребуется 36 г Н2О на х г CаС2_______            7,2 г Н2О;                  7,2 × 64          x = --------- = 12,8 г CаС2.                    36 CаС2 дан в избытке.   2. Определим объём выделившегося ацетилена. Расчёт ведём по воде:                                            7,2 г          х л     CаС2 + 2Н2О = C2H2 + Са(ОН)2.                   36 г        22,4 л   Если вступит 36 г Н2О, то выделится 22,4 л C2H2; если вступит 7,2 г Н2О, то выделится х л C2H2           7,2 × 22,4 Х = ------------ = 4,48 л C2H2.             36   Ответ: Выделилось 4,48 л C2H2, CаС2 дан в избытке.

Решение: 1. Найдём, сколько чистого карбида кальция вступит в реакцию. В техническом карбиде кальция массовая доля CаС2 составляет 80%:   m(CаС2) =       130 × 0,8 = 104 кг.   2. Вычислим, какое вещество полностью вступило в реакцию. Для этого составим уравнение реакции и запишем под формулами данные по условию задачи:        хкг       9 кг     CаС2 + 2Н2О = C2H2 + Са(ОН)2.     64 кг     36 г   Mr(CаС2) = 64 М(CаС2) = 64 кг/моль m(CаС2) = 64 кг Mr(Н2О) = 18 М(Н2О) = 18 кг/моль m(Н2О) = 2 моль × 18 кг/моль = 36 кг   Составляем пропорцию:   на 64 кг CаС2  потребуется 36 кг Н2О на х кг CаС2_______            9 кг Н2О;                    9 × 64            x = --------- = 16 кг CаС2.                      36 CаС2 дан в избытке.   3. Определим объём выделившегося ацетилена. Расчёт ведём по воде:                           94                   9 кг          х м3     CаС2 + 2Н2О = C2H2 + Са(ОН)2.                   36 кг        22,4 м3   Если вступит 36 кг Н2О, то выделится 22,4 м3 C2H2; если вступит 9 кг Н2О, то выделится х м3 C2H2.             9 × 22,4 x = ------------ = 5,6 м3 C2H2.             36 Ответ: Выделилось 5,6 м3 C2H2, CаС2 дан в избытке. Задача 12. При нитровании 0,4 моль толуола потребовалось 150 г 94,6%-ной азотной кислоты. Вычислите массу тринитротолуола. Дано: ν(C6H5СH3)=0,4 моль m р-ра HNO3= 150г w — 94,6%   Найти: m(C6H2(NO2)3CH3) = ?   Решение:   1. Вычислим, какое количество вещества азотной кислоты содержится в 150 г раствора 94,6%-ной концентрации. m(НNO3) = 150  · 0,946 = 141,9 г ~ 142 г ν(НNO3) = 142 г × 63 г/моль ~ 2,25 моль   2. Вычислим, какое вещество полностью вступило в реакцию. Для этого составим уравнение реакции и запишем над/под формулами данные по условию задачи:     0,4 моль   х моль  C6H5СH3+3HNO3 = C6H2(NO2)3CH3 + Н2О;   1 моль     3 моль   на 1мольC6H5СH3 потребуется3моль HNO3 на0,4 моль C6H5СH3 -----------х моль HNO3;              Х = 1,2 моль HNO3. Азотная кислота взята в избытке.   1. Вычислим массу образовавшегося тринитротолуола:     0,4 моль                        х моль  C6H5СH3+3HNO3 = C6H2(NO2)3CH3 + Н2О.    1 моль                         1 моль   Образуется 0,4 моль тринитротолуола или 227 г/моль × 0,4 моль = 90,8 г.   Ответ: Масса тринитротолуола равна 90,8 г. Задача 14. Вычислите массу сложного эфира, полученного из 200 мл 96%-ного раствора этанола (плотность раствора 0,8 г/мл) и 120 г уксусной кислоты.   Дано:   Vр-ра(С2Н5ОН)=200 мл w(С2Н5ОН)=96% =0,96 r = 0,8 г/мл m (CH3COOH)=120г   Найти: m сложного эфира = ?                                                                                                                                          M = 60 г/моль                                        m = 60                                         Решение:   1. Вычислим массу раствора этилового спирта: m р-ра С2Н5ОН = 200 мл × 0,8 г/мл = 160 г.   2. Вычислим массу этанола в 160 г раствора 96%-ной концентрации: m (С2Н5ОН) = 160 × 0,96 = 153,6 г.   1.                                                     Вычислим, какое вещество полностью прореагировало:        120г        CH3COOH+С2Н5ОН=CH3COOС2Н5 + H2О.     60 г                46 г                              М(CH3COOH)= 60 г/моль       М(С2Н5ОН) = 46 г/моль   Составляем пропорцию: 60 г CH3COOH --------------- 46 г С2Н5ОН 120 г CH3COOH--------------- х г С2Н5ОН;             120×46     Х = -------  = 92 г С2Н5ОН.              60 Следовательно, этанол дан в избытке.   2.                                                     Вычислим массу, образовавшегося сложного эфира, если в реакцию вступило 120 г уксусной кислоты:      120г           CH3COOH+С2Н5ОН®CH3COOС2Н5+H2О.     60 г                                   88 г   М(CH3COOС2Н5) = 88 г/моль  60г СН3СООН ----------88 г CH3COOС2Н5  120гСН3СООН---------- х г CH3COOС2Н5;     120 × 88  х = ------------   = 176 г CH3COOС2Н5.              60 Ответ: Образовалось 176 г сложного эфира. Задача 15. Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при сгорании 5 м3 метана (н. у.) и какое количество вещества кислорода потребуется на это горение. Термохимическое уравнение реакции горения метана: СН4(г.) + 2О2(г.) = СО2(г.) + 2Н2О(г.) + 803 кДж.                         Дано: Термохимическое уравнение реакции: СН4(г.) + 2О2(г.) = СО2(г.) + 2Н2О(г.) + 803 кДж V(СН4) = 5 м3               Найти: Q = Х кДж ? ν(О2) = ? Решение: 1. Вычислим, какое количество теплоты выделится при сгорании 5 м3 метана. Для этого запишем термохимическое уравнение реакции:    5 м3                                                           х кДж  СН4(г.) + 2О2(г.) = СО2(г.) + 2Н2О(г.) + 803 кДж.  22,4 м3   Составляем пропорцию: при сгорании 22,4 м3СН4 выделилось 803 кДж при сгорании 5 м3 СН4 -------------Х кДж;                     5×803            Х = --------- = 179,2 кДж.                    22,4   2. Вычислим, какое количество вещества кислорода потребуется на горение 5 м3 метана: 5 м3         х моль СН4(г.) + 2О2(г.)=СО2(г.) + 2Н2О(г.) + 803 кДж. 22,4 м3   2 моль               Составляем пропорцию: при сгорании 22,4м3СН4 потребовалось 2моль О2 при сгорании 5 м3 СН4 ------------- Х моль О2;                           5×2                   Х = ----- = 0,45 моль О2.                          22,4   Ответ: Выделилось 179,2 кДж и потребуется 0,45 моль кислорода на сжигание 5 м3 метана. Задача 16. Составьте термохимическое уравнение реакции горения метилового спирта, при сжигании 0,8 г которого выделилось 18,2 кДж теплоты.   Дано: m(СН3ОН) = 0,8 г Q = 18,2 кДж   Составьте термохимическое уравнение. Решение:   1. Запишем уравнение химической реакции горения метанола и данные, соответствующие уравнению реакции, и данные условия задачи:      0,8 г                                18,2 кДж 2СН3ОН + 3О2 =2CO2 + 4Н2О + Q;     64 г                                 х кДж   М(СН3ОН) = 32 г/моль; m(СН3ОН) = 32г/моль × 2 моль = 64 г; 64 г СН3ОН ---------------х кДж 0,8 г СН3ОН -------------- 18,2 кДж;             64  · 18,2    Х = ------------------- = 1456 кДж.                  0,8   2. Составим термохимическое уравнение реакции:   2СН3ОН(ж.) + 3О2(г.) = 2СО2(г.) + 4 Н2О(г.) + 1456 кДж.   Ответ: 2СН3ОН(ж.) + 3О2(г.) = 2СО2(г.) + 4 Н2О(г.) + 1456 кДж. Задача 17. При взаимодействии 50 г 22%-ного раствора сульфида калия с избыточным количеством уксусной кислоты выделилось 2 л сероводорода (н. у.). Какова объёмная доля выхода данного продукта реакции от теоретически возможного (%) ?   Дано: m(р-раК2S)= 50 г W(К2S)=22% (0,22) V(Н2S) = 2 л   Найти: η — (%) = ? Решение: 1. Найдём массу сульфида калия, содержащуюся в 50 г 22%-ного его раствора: m(K2S) = 50 × 0,22 = 11 г.   2. Вычислим теоретически возможный выход сероводорода: 11 г                                                     х л К2S + 2СН3СООН = 2СН3СООК + Н2S; 110 г                                                 22,4 л   М(К2S) = 110 г/моль; m(К2S) = 110 г/моль ·  1 моль = 110 г;               110 г K2S ---------- 22,4 л Н2S                 11 г К2S ---------- х л Н2S;                          11 × 22,4                Х = ------------- = 2,24 л Н2S.                                 110 Теоретически возможный выход сероводорода составляет 2,24 л.   3. Рассчитаем объёмную долю выхода сероводорода от теоретически возможного:                 2,24 л Н2S составляют 100%                2 л Н2S ------------ х %;                       2 × 100             Х = ----------- = 89,3 %.                      2,24 Ответ: 89,3 %. Задача 18. Вычислите массу соли, образовавшейся в результате взаимодействия 11,2 г оксида кальция с раствором, содержащем 25,6 г уксусной кислоты, если известно, что выход соли составил 80% от теоретически возможного.   Дано: m(СаО) = 11,2 г m(СН3СООН) = 25,6 г η(Ca(СН3СОО)2 =80 %     Найти: m(Ca(СН3СОО)2 = ?  Решение:   1. Определим, какое из реагирующих веществ полностью вступит в реакцию:   Mr(CaO) = 56; М(CaO) = 56 г/моль; m(CaO) =  56 г/моль · 1 моль = 56 г; Mr(СН3СООН) = 60; М(СН3СООН) = 60 г/моль ; m(СН3СООН) =  60 г/мль · 2 моль = 120 г; Mr(Ca(СН3СОО)2)=158; М (Ca(СН3СОО)2 = 158 г/моль; m(Ca(СН3СОО)2 =158 г/моль · 1 моль=158 г.    11,2 г       х г                   у г CaO + 2СН3СООН =Са(СН3СОО) 2 + Н2О; 56 г         120 г                 158 г       11,2 г CaO ---------х г СН3СООН      56 г CaO --------- 120 г СН3СООН;                11,2 × 120      Х = ------------- = 24 г.                    56 Уксусная кислота дана в избытке. Оксид кальция полностью вступил в реакцию, поэтому вычисление массы ацетата кальция будем проводить по оксиду кальция.   2. Вычислим теоретически возможный выход cоли: 11,2 г CaO    –—    у г Са(СН3СОО)2 56 г CaO     –––  158 г Са(СН3СОО)2;               11,2 × 158 у =    ------------------  =   31,6 г.                   56                                                                                                                           3.  Рассчитаем практический выход ацетата rальция:               31,6 г · 0,8  = 25,28 г .   Ответ: Масса соли, полученной в результате реакции, составляет 25,28 г. Задача 19. При получении этилового спирта в результате реакции гидратации этилена производственные потери составили  30 %. Вычислите массу этилового спирта, которую получат при гидратации 500 литров этилена (н. у.).   Дано: V(C2H4) = 500 л η = 70%     Найти: m(C2H5OH) = ? Решение: 1. Вычислим теоретически возможный выход продукта реакции:                500 л                     х г               C2H4  +  Н2О =  C2H5OН;                22,4 л                    46 г                500 × 46      Х = -------------- = 1026,8 г (С2Н5ОН) .                 22,4 2. Вычислим практический выход этилового спирта: 100% – 30% = 70% (0,7) m(C2H5OH) = 1026,8 г · 0,7 = 718,76 г.   Ответ: m(C2H5OH) = 718,76 г.   Задача 1 При сгорании органического вещества массой 4,8 г образовалось 3,36 л. CO2 (н.у.) и 5,4 г воды. Плотность паров органического вещества по водороду равна 16. Определите молекулярную формулу исследуемого вещества. Решение:  Продукты сгорания вещества состоят из трех элементов: углерода, водорода, кислорода. При этом очевидно, что в состав этого соединения входил весь углерод, содержащийся в CO2, и весь водород, перешедший в воду. А вот кислород мог присоединиться во время горения из воздуха, а мог и частично содержаться в самом веществе. Для определения простейшей формулы соединения нам необходимо знать его элементный состав. Найдем количество продуктов реакции (в моль): n(CO2) = V(CO2) / VM = 3,36 л : 22,4 л/моль = 0,15 моль n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 5,4 г : 18 г/моль = 0,3 моль Следовательно, в состав исходного соединения входило 0,15 моль атомов углерода и 0,6 моль атомов водорода: n(H) = 2n(H2O), так как в одной молекуле воды содержатся два атома водорода. Вычислим их массы по формуле: m = n х M m(H) = 0,6 моль х 1 г/моль = 0,6 г m(С) = 0,15 моль х 12 г/моль = 1,8 г Определим, входил ли кислород в состав исходного вещества: m(O) = 4,8 - (0,6 + 1,8) = 2,4 г Найдем число моль атомов кислорода: n(O) = m(O) / M(O) = 2,4 г : 16 г/моль = 0,15 моль Соотношение числа атомов в молекуле исходного органического соединения пропорционально их мольным долям: n(CO2) : n(H) : n(O) = 0,15 : 0,6 : 0,15 = 1 : 4 : 1 Самую маленькую из этих величин (0,15) принимаем за 1, а остальные делим на нее. Итак, простейшая формула исходного вещества CH4O. Однако по условию задачи требуется определить молекулярную формулу, которая в общем виде такова: (CH4O)х. Найдем значение x. Для этого сравним молярные массы исходного вещества и его простейшей формулы: x = M(CH4O)х / M(CH4O) Зная относительную плотность исходного вещества по водороду, найдем молярную массу вещества: M(CH4O)х = M(H2) х D(H2) = 2 г/моль х 16 = 32 г/моль x = 32 г/моль / 32 г/моль = 1 Есть и второй вариант нахождения x (алгебраический): 12x + 4x + 16x = 32; 32 x = 32; x = 1 Ответ: Формула исходного органического вещества CH4O. Задача 2 В лабораторной установке из 120 л ацетилена (н.у.) получили 60 г бензола. Найдите практический выход бензола. Решение: 3C2H2 (650 оС, активированный уголь) = C6H6 n(C2H2) = V(C2H2)/ VM = 120 л : 22,4 л/моль = 5,35 моль n(C6H6)теор = 1/3 х n(C2H2) = 1/3 х 5,35 моль = 1,785 моль n(C6H6)практ = m(C6H6)/ M(C6H6) = 60 г : 78 г/моль = 0,77 моль h = (nпракт : nтеор) х 100% = (0,77 : 1,785) х 100% = 43% Ответ: 43%. Задача 3 Какой объем водорода (н.у.) получится при взаимодействии 2 моль металлического натрия с 96%-ным (по массе) раствором этанола в воде (V = 100 мл, плотность d = 0,8 г/мл). Решение: В условии задачи даны количества обоих реагентов - это верный признак того, что какой-нибудь из них находится в избытке. Найдем массу этанола, введенного в реакцию: m(раствора) = V х d = 100 мл х 0,8 г/мл = 80 г m(C2H5OH) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,96 = 76,8 г Найдем заданное количество этанола в моль: n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH) = 76,84 г : 46 г/моль = 1,67 моль Поскольку заданное количество натрия составляло 2 моль, натрий в нашей задаче присутствует в избытке. Поэтому объем выделенного водорода будет определяться количеством этанола: n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль V1(H2) = n1(H2) х VM = 0,835 моль х 22,4 л/моль = 18,7 л Но это еще не окончательный ответ. Будьте внимательны! Вода, содержащаяся в растворе спирта, тоже реагирует с натрием с выделением водорода. Найдем массу воды: m(H2O) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,04 = 3,2 г n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,2 г : 18 г/моль = = 0,178 моль Количество натрия, оставшееся неизрасходованным после реакции с этанолом, составит: n(Na, остаток) = 2 моль - 1,67 моль = 0,33 моль Таким образом, и по сравнению с заданным количеством воды (0,178 моль) натрий все равно оказывается в избытке. Найдем количество и объем водорода, выделившегося по реакции: n2(H2) = 1/2 n(H2O) = 1/2 х 0,178 моль = 0,089 моль V2(H2) = n2(H2) х VM = 0,089 моль х 22,4 л/моль = 1,99 л Общий объем водорода: V(H2) = V1(H2) + V2(H2) = 18,7 л+ 1,99 л = 20,69 л Ответ: V(H2) = 20,69 л. Задача 4 Какой объем воздуха (н.у.) потребуется для сжигания смеси, состоящей из 5 л метана и 15 л ацетилена? Решение: 1) CH4  +  2O2 = CO2 + 2H2O на  1 моль CH4 --  2 моль 2O2 2) 2C2H2   +   5O2 = 4CO2 + 2H2O на 2 моль 2C2H2 --  5 моль 2O2 Объем кислорода, который пойдет на сжигание заданного объема метана V1(O2) и ацетилена V2(O2), составит: V1(O2) = 2V(CH4) = 2 х 5 = 10 л V2(O2) = 5/2 V(C2H2) = 5/2 х 15 = 37,5 л V(O2) = V1(O2) + V2(O2) = 10 л + 37,5 л = 47,5 л Отсюда рассчитаем объем воздуха на сжигание (содержание кислорода в воздухе принимаем равным 21% по объему): V(воздуха) = V(O2) : 0,21 = 47,5 л : 0,21 = 226 л Ответ: V(воздуха) = 226 л Задача 5 Смесь этана и этилена объемом 200 мл (нормальные условия) обесцветила бромную воду массой 25 г. Рассчитайте объемную долю этанола в смеси, если массовая доля брома в бромной воде равна 3,2%. Решение: С бромной водой легко взаимодействует только этилен с образованием 1,2 – дибромэтана: C2H4 + Br2 → C2H4Br2                                                                                                   Определяем массу и количество вещества молекулярного брома, содержащегося в бромной воде: m (Br2) = m*ω(Br2)/100 ;   m (Br2) = 25*3,2/100 = 0,8 г.       n (Br2) =m(Br2)/M(Br2) ;    n (Br2) = 0,8/160 = 0, 005 моль.   Из уравнения реакции следует:                                                                                        n (C2H4) = n (Br2) ;  n (C2H4) = 0,005 моль.    Вычисляем объем этилена при нормальных условиях:             V (C2H4) = n (C2H4)*Vm ;    V (C2H4) = 0,005*22,4 = 0,112 л = 112 мл. Рассчитываем объемную долю этилена в исходной газовой смеси: ω (C2H4) = V(C2H4)/ V( Cсмеси) ;      ω (С2Н4) = 112/200 = 0,56 или 56%. Ответ: 0,56 или 56%. Задача 6 Смесь бензола с циклогексеном массой 5 г  обесцвечивает бромную воду массой 125 г ( массовая доля брома 3,2 %). Определите массу воды, которая образуется при сжигании в кислороде той же смеси массой 20 г. Решение: С бромной водой взаимодействует только один компонент смеси – циклогексен: C6H10 + Br2 → C6H10Br2                      (а) Определяем массу и количество вещества брома вступившего в реакцию:   m (Br2) = m( бромной воды) *ω (Br2)/100;     m (Br2) = 125*3,2/100 = 4 г ; n (Br2) = m(Br2)/M(Br2); n (Br2) = 4/160 = 0,025 моль. Вычисляем массу и массовую долю циклогексена ( обозначаем его буквой Ц), вступившего в реакцию с бромом. Из уравнения реакции (а) следует                                                                                                                                                                  n (Ц) = n(Br2) ;    n(Ц) = 0,025 моль. Рассчитываем массу и массовую долю циклогексена в смеси: m(Ц) = n(Ц) * M(Ц);  m(Ц) = 0,025 * 82 = 2,05 г. ω(Ц) = m(Ц)/m смеси;  ω(Ц) = 0,025/5 = 0,41 Массовая доля бензола (Б) в смеси двух веществ равна                                                          ω(Б) = 1 – ω(Ц);    ω(Б) = 1 – 0,41 = 0,59.     Определяем массу и количество вещества бензола в образце смеси массой m= 20 г. m*(Б) = m* * ω(Б);    m*(Б) = 20 * 0,59 = 11,8 г; n*(Б) = m*(Б)/M(Б); n*(Б) = 11,8/78 = 0,15 моль.                               Аналогично для циклогексена получаем: m*(Ц) = 8,2 г и n*(Ц) = 0,1 моль. Составляем уравнения реакции горения бензола и циклогексена: 2 C6H6 + 15 O2 → 12 CO2 + 6 H2O            (б) 2 C6H10 + 17 O2 → 12 CO2 + 10 H2O         (в)  На основании уравнения реакции (б) записываем n*(Б)/n(H2O) = 2/6 =1/3;  n(H2O) = 3 n*(Б); n(H2O) = 3*0,15 = 0,45 моль. Используя уравнение реакции (в) находим n(H2O) = 5 n(Ц);  n(H2O) = 5 *0,1 =0,5 моль.  Общее количество вещества воды, выделившейся при горении смеси массой 20 г , составляет n(H2O) = (0,45 + 0,5) = 0,95 моль. Вычисляем массу полученной воды: m(H2O) = n(H2O) * M(H2O);  m(H2O) = 0,95 * 18 = 17,1 г. Ответ: 17,1 г. Задача 7 При сжигании углеводорода, количество вещества которого равно 0,1 моль, образовались оксид углерода (IV) объемом 6,72 л (нормальные условия) и вода массой 7,2 г. Определите формулу углеводорода. Решение: Вычисляем количество вещества оксида углерода (IV), полученного при горении углеводорода: n(CO2) = V(CO2) / Vm ; n(CO2) = 6,72/22,4 = 0,3 моль. Количество вещества углерода, содержащегося в сожженном образце углеводорода, равно n(C) = n(CO2); n(C) = 0,3 моль. Рассчитываем количество вещества воды, полученной при сжигании углеводорода: n(H2O) = m(H2O)/M(H2O); n(H2O) = 7,2/18 = 0,4 моль. Определяем количество вещества водорода, содержащегося в образце углеводорода: n(H) = 2n(H2O);     n(H) = 2*0,4 = 0,8 моль. Таким образом, образец углеводорода количеством вещества 0,1 моль содержит 0,3 моль углерода и 0,8 моль водорода. Следовательно, 1 моль углеводорода содержит 3 моль углерода и 8 моль водорода. Таким образом, формула углеводорода C3H8. Это пропан. Ответ: C3H8 Задача 8 Органическое вещество имеет относительную плотность паров по водороду 46. Образец этого вещества массой 13,8 г сожгли, получив оксид углерода (IV) объемом 23,52 л (нормальные условия) и воду массой 10,8 г. Определите формулу органического вещества, учитывая, что оно является ароматическим. Решение: Вычисляем молярную массу органического вещества (В), используя относительную плотность его паров по водороду: M(B) = 2DH2;    M(B) = 2 *46 = 92 г/моль. Определяем количество вещества В, которое сожгли: n(B) = m(B)/M(B) ;  n(B) = 13,8/92 = 0,15 моль. Рассчитываем количество вещества образовавшегося оксида углерода (IV) CO2 n(CO2) = V(CO2)/Vm ; n(CO2) = 23,54/22,4 = 0,15 моль. Вычисляем количество вещества углерода в сожженном веществе равно n(C) = n(CO2); n(C) = 1,05 моль. Вычисляем количество вещества воды и количество вещества атомного водорода в сожженном веществе: n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) ;   n(H2O) = 10,8/18 = 0,6 моль. n(H) = 2n(H2O);     n(H) = 2 * 0,6 = 1,2 моль. Определяем массу атомных углерода и водорода: m(C) = n(C)*M(C);    m(C) = 1,05 * 12 = 12,6 г. m(H) = n(H)*M(H);    m(H) = 1,2 * 1 = 1,2 г. m(C) + m(H) = (12,6 + 1,2) = 13,8 г. Сумма масс углерода и водорода равна массе сожженного вещества, следовательно, других элементов оно не содержит. Таким образом, вещество В – ароматический углеводород, формулу которого можно представить в виде CxHy . Мы определили, что образец CxHy, количество вещества которого равно 0,15 моль, содержит 1,05 моль С и 1,2 моль Н. Вычисляем коэффициенты x и y.    x = n(C)/n(B);                                                 x = 1,05/0,15 = 7;    y = n(H)/n(B);                                                 y = 1,2/0,15 = 8; Ответ: Формула ароматического углеводорода С7Н8 или С6Н5 – СН3. Это толуол. Задача 9 Этанол объемом 30 мл (плотностью 0,79 г/мл) нагрели с избытком бромида натрия и серной кислоты. Из реакционной среды выделили бромэтан массой 42,3 г. Определите массовую долю выхода бромэтана. Решение: При нагревании смеси этанола с бромидом калия и серной кислотой происходят реакции: 2KBr + H2SO4 ↔ 2HBr + K2SO4                                (a) C2H5OH + HBr ↔ C2H5Br + H2O                               (б) Вычисляем массу и количество вещества этанола, взятого для реакции: m(C2H5OH) = V(C2H5OH) * p(C2H5OH);  m(C2H5OH) = 30 * 0,79 = 23,7 г. n(C2H5OH) = m(C2H5OH)/M(C2H5OH);    n(C2H5OH) = 23,7/46 = 0,515 моль. Из уравнения (б) следует: n(C2H5Br) = n(C2H5OH);  n(C2H5Br) = 0,515 моль. Рассчитываем массу бромэтана, который мог бы образоваться при 100% - ном выходе: m(C2H5Br) = n(C2H5Br) * M(C2H5Br); m(C2H5Br) = 0,515 * 109 = 56,1 г. Вычисляем массовую долю выхода бромэтана: ω(C2H5Br) = mp(C2H5Br)*100/m(C2H5Br);   ω(C2H5Br) = 42,3 * 100/56,1 = 75,4%. Ответ: 75,4%. Задача 10 Как, исходя из этана, получить этилацетат? Напишите уравнения соответствующих реакций. Решение: Бромированием этана вначале получаем бромэтан: C2H6 + Br2 → C2H5Br + HBr Проводя гидролиз бромэтана в присутствии щелочи, получаем этанол: C2H5Br + H2O → C2H5OH + HBr (щелочь необходима для смещения равновесия в сторону спирта). Из спирта можно получить альдегид двумя путями: а) дегидрированием спирта Cu, t C2H5OH → CH3CHO + H2                  б) окислением спирта Cu, t 2C2H5OH → 2CH3CHO + 2H2O  Окисляя альдегид (любым окислителем), можно получить уксусную кислоту: 5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O Сложный эфир – этилацетат – получаем из этанола и уксусной кислоты по реакции этерификации в присутствии катализатора – концентрированной серной кислоты: H+ С2Н5OH + CH3COOH ↔ C2H5OCOCH3 + H2O. Задача 11 Одноосновная карбоновая кислота имеет следующий состав: углерод (массовая доля 40,0%), кислород (53,3%), водород (6,7%). Определите формулу этой кислоты. Рассчитайте объем раствора гидроксида натрия (массовая доля NaOH 15% , плотность 1,16 г/мл), который потребуется для нейтрализации образца этой кислоты массой 12 г. Решение: Формулу одноосновной карбоновой кислоты можно представить в виде CxHyCOOH или Cx+1Hy+1O2. Выбираем для расчетов образец кислоты массой 100 г. Вычисляем массы и количества вещества С, Н и О в этом образце: m(C) = m(кислоты) * ω(C)/100;  m(C) = 100*40,0/100 = 40 г. n(C) = m(C)/M(C); n(C) = 40/12 = 3,33 моль. Аналогично получаем, что n(H) = 6,7 моль, n(O) = 3,33 моль. Коэффициенты в формуле кислоты будут равны: (x + 1) : (y + 1) : 2 = n(C) : n(H) : n(O); (x + 1) : (y + 1) : 2 = 3,33 : 6,7 : 3,33 = 2 : 4 : 2. Отсюда следует, что (x + 1) = 2, x = 1; (y + 1) = 4, y = 3, то есть формула кислоты CH3COOH. Это уксусная кислота. Записываем уравнение реакции нейтрализации этой кислоты гидроксидом натрия: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Из условия задачи следует, что для нейтрализации взят образец кислоты массой 12 г, то есть m(CH3COOH) = 12 г. Определяем количество вещества кислоты: n(CH3COOH) = m(CH3COOH)/M(CH3COOH);  n(CH3COOH) = 12/60 = 0,2 моль Из уравнения реакции следует: n(NaOH) = n(CH3COOH); n(NaOH) =0,2 моль. Вычисляем массу гидроксида натрия, которая реагирует с кислотой: m(NaOH) = n(NaOH) * M(NaOH) ;     m(NaOH) = 0,2*40 = 8 г. Рассчитаем массу и объем раствора NaOH , который потребуется для нейтрализации кислоты: m = m(NaOH)*100/ω(NaOH) ;     m = 8 * 100/15 = 53,3 г. V = m/ρ;   V = 53,3/1,16 = 46 мл. Ответ: 46 мл., CH3COOH Задача 12 Какой объем 15%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,14 г/мл) потребуется для нейтрализации аминоуксусной кислоты, полученной из 12,8 г карбида кальция? Решение: Составляем уравнения реакции синтеза аминоуксусной кислоты из карбида кальция: а) получение ацетилена из карбида кальция  CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 б) получение ацетальдегида (реакция Кучерова) Hg2+ C2H2 + H2O → CH3COH в) окисление ацетальдегида любым окислителем CH3COH + [O] → CH3COOH               г) хлорирование уксусной кислоты CH3COOH + Cl2 → CH2ClCOOH + HCl д) взаимодействие хлоруксусной кислоты с аммиаком CH2ClCOOH + 2NH3 → H2NCH2COOH + NH4Cl Определяем количество вещества карбида кальция CaC2: n(CaC2) = m(CaC2)/M(CaC2);     n(CaC2) = 12,8/64 = 0,2 моль. Из уравнения реакций (а – д) следует, что n(H2NCH2COOH) = n(CaC2);   n(H2NCH2COOH) = 0,2 моль.   Из уравнения реакции нейтрализации кислоты: H2NCH2COOH + KOH → H2NCH2COOK + H2O Следует, что: n(KOH) = n(H2NCH2COOH) ; n(KOH) = 0,2 моль Определяем массу требуемого КОН: m(KOH) = n(KOH) * M(KOH);    m(KOH) = 0,2 * 56 = 11,2 г. Вычисляем массу и объем раствора гидроксида калия: m = m(KOH) * 100/ω(KOH);     m = 11,2 * 100/15 = 74, 67 г. V = m/ρ ;   V = 74,67/1,14 = 65,5 мл. Ответ: 65,5 мл. Задача 13 Как можно получить анилин, исходя из метана и не используя другие органические соединения. Укажите условия протекания реакций. Решение: Проводя пиролиз метана, можно получить ацетилен:             t 2CH4  → C2H2 + 3H2 В присутствии угольного катализатора из ацетилена можно получить бензол:           t, C 3С2H2 → C6H6 Под действием нитрирующей смеси ( смесь концентрированных азотной и серной кислот) на бензол образуется нитробензол: C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O Из нитробензола можно получить анилин по реакции Н.Н. Зинина, используя в качестве восстановителя сульфид аммония , железо в кислой среде или водород в присутствии катализаторов, например: C6H5NO2 + 3H2 → C6H5NH2 + 2H2O Задача 14 Определите молярную массу (г\моль) алкана, содержащего 16 атомов водорода. Составьте структурную формулу. Назовите вещество Решение: 1) Запишем общую формулу гомологического ряда алканов: СnН2n+2 2) Запишем формулу алкана с 16 атомами водорода: Если водорода 16 атомов, то углерода соответственно 7. 3) Учитывая, что молярная масса – масса одного моля вещества – численно равна относительной молекулярной массе , а последняя равна сумме атомных масс элементов, входящих в вещество, с учетом индексов, запишем выражение для определения молярной массы заданного алкана с 16 атомами водорода. М(С7Н16)= 12*7+16*1=100г\моль 4) Составим структурную формулу: СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 –СН3 5) Назовем вещество: гептан. Ответ: 100 г/моль Задача 15 Молекулярная масса алкина равна 54 .Определите, сколько атомов водорода он содержит? Составьте структурную формулу. Назовите вещество. Решение: 1) Запишем общую формулу гомологического ряда алкинов: СnН2n-2 2) Учитывая, что молярная масса – масса одного моля вещества – численно равна относительной молекулярной массе , а последняя равна сумме атомных масс элементов, входящих в вещество, с учетом индексов, запишем выражение для определения молярной массы заданного алкина ,зная что она равна 54. М=12*n+1*(2n -2); 54=12*n+1*(2n -2); 3 Найдем n: 54= 12 n+2 n-2 14 n=56; n=4 3) Найдем число атомов водорода в молекуле, если n=4. Атомов водорода соответственно 6. 4) Составим структурную формулу: СН≡С - СН2 – СН3 5) Назовем вещество: Бутин – 1 . Задача 16 Какими способами можно распознать бутен , бутанол, бутановую кислоту? Составьте план решения, опишите наблюдения, составьте уравнения реакций. Решение: 1 Рассмотрим функциональные особенности веществ: а ) бутен СН2=СН – СН2– СН3 относится к ненасыщенным углеводородам, содержащим двойную связь. б ) бутанол СН3- СН 2– СН2– СН2ОН относится к насыщенным одноатомным спиртам. в) бутановая кислота СН3- СН 2– СН2– СООН относится к насыщенным одноатомным кислотам, содержит карбоксильную группу. 2 Рассмотрим качественные реакции: а ) Качественной реакцией на алкены является пропускание их через бромную воду или раствор перманганата калия. б ) Качественной реакцией на насыщенные одноатомные спирты является взаимодействие с металлическим натрием. в) Качественной реакцией на карбоновые кислоты является изменение окраски индикатора в их среде и взаимодействие их со спиртами. 3 Опишем наблюдения и составим уравнения реакций. а ) При пропускании бутена через бромную воду происходит обесцвечивание раствора.  СН2=СН – СН2– СН3 + Br2 = СН2- СН – СН2– СН3 Br Br СН2=СН – СН2– СН3 + 2 [O]= СН2 - СН – СН2– СН3 ОН ОН б ) При действии на спирты металлического натрия наблюдается выделение газа и образование студенистой массой алкоголята. 2СН3- СН 2– СН2– СН2ОН +2 Na=2 СН3- СН 2– СН2– СН2О Na + Н2 в) При добавлении к раствору бутановой кислоты индикатора лакмуса или метилового оранжевого наблюдается красное окрашивание. При нагревании кислоты со спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты появляется «эфирный запах» и образование слоя эфира, не смешивающегося с водой. СН3- СН 2– СН2– СООН + С2Н5ОН = СН3- СН 2– СН2– СОО С2Н5 + Н2О. Задача 17 Органическое вещество содержит углерод(массовая доля 84,21%) и водород (15,79%).Плотность паров вещества по воздуху составляет 3,93. Определите формулу этого вещества. Решение : W(С)= 84,21%.| 1 Пусть масса вещества 100г. W(Н)= 15,79%.| 2 Тогда m(С)=84,21г, m(Н)=15,79г. D(возд) = 3,93.| 3 Найдем соотношение количеств веществ: ____________|_υ(С): υ(Н)=84,21\12 :15,79/1=7,0175:15,79=1:2,25=4:9. Сx Нy С4Н9 - простейшая формула. Найдем молярную массу простейшей формулы: М(С4Н9)=57г\моль. Найдем молярную массу истиной формулы: Мист=3,93*29=114г\моль. Найдем соотношение истиной и простейшей молярных масс: Ми = 114 = 2. Мпр 57 Ответ: С8Н18 – истинная формула. Задача 18 Сколько граммов пропанола-2 с выходом 80% от теоретически возможного получится из 200г пропилена. Решение: m(С3Н6)= 200г.| 1 Составим уравнение реакции получения пропанола-2. W(С3Н7ОН)= | СН2=СН – СН3 + Н2О= СН3 – СН – СН3 80% | | ____________ | ОН m(С3Н7ОН)=? 2 Найдем количество вещества пропена, вступившего в реакцию: υ(С3Н6)= m\М υ(С3Н6)= 200\42=4,76моль. 3 Найдем по уравнению, что количество вещества пропанола -2 равно количеству вещества пропена, вступившего в реакцию: υ(С3Н7 ОН)=4,76 моль. 4 Найдем массу теоретическую образовавшегося пропанола-2 m = υ*М; m = 4,76*60=285,7г 5 Учитывая, что выход вещества составляет 80%, найдем массу практическую продукта. m пр= mтеор* W\100% m пр= 285,7*80\100=228,6г. Ответ: 228,6г. Задача 19 Какой объем (при нормальных условиях) займет метан, образовавшийся из 100г ацетата натрия. Решение: m (СН3СООNa)= 100г.|  1 Составим уравнение реакции получения метана: CH3COONa+NaOH=CH4+Na2CO3 VCH4 =? 2 Найдем количество вещества ацетата натрия, вступившего в реакцию: υ(CH3COONa)= m\М υ(CH3COONa)= 100\82=1,22моль. 3 Найдем по уравнению, что количество вещества метана равно количеству вещества ацетата натрия, вступившего в реакцию. υ(CH4)=1,22моль. 4 Найдем объем метана, образовавшегося в результате реакции: V=Vm* υ; Vm=22,4 л\моль. V=22,4*1,22=27,3л Ответ: 22,4л. Задача 20 Сколько литров (н.у.) образуется из 50г 60% -ного карбида кальция. Решение: m(СаС2)= 50г | 1 Составим уравнение реакции получения ацетилена: W(СаС2)=60% | СаС2+2Н2О=С2Н2+Са(ОН)2 VC2H2=? 2 Найдем массу чистого карбида кальция: m(СаС2)=50*60\100=30г. 3 Найдем количество вещества карбида кальция, вступившего в реакцию: υ(СаС2)= m\М υ(СаС2)=30\64=0,47 моль. 4 Найдем по уравнению, что количество вещества ацетилена равно количеству вещества карбида кальция, вступившего в реакцию: υ(С2Н2)=0,47 моль. 5 Найдем объем ацетилена, образовавшегося в результате реакции: V=Vm* υ; Vm=22,4 л\моль. V=22,4* 0,47=10,5л.   Ответ: 10,5л. Задача 21 Определить выход эфира в процентах от теоретически возможного , если из 300г уксусной кислоты и соответствующего количества спирта получено 400г этилацетата. Решение : m(СН3СООН)=300г | 1 Составим уравнение реакции m (СН3СООС2Н5)= 400г.| СН3СООН+ С2Н5ОН= СН3СООС2Н5 +Н2О W (СН3СООС2Н5)= ? | 2 Найдем количество вещества уксусной кислоты, вступившей в реакцию: υ(СН3СООН)= m\М υ(СН3СООН)=300\60=5 моль. 3 Найдем по уравнению, что количество вещества этилацетата равно количеству вещества уксусной кислоты, вступившей в реакцию: υ(СН3СООС2Н5)=5моль. 4 Найдем теоретическую массу образовавшегося этилацетата m = υ*М; m(СН3СООС2Н5)=5*88=440г 5 Учитывая, что масса практическая этилацетата 400г, найдем массовую долю выхода продукта: W= mпр\ mтеор *100% ; W=400\440*100=90%. Ответ: 90%. Задача 22 Определить содержание примесей (в процентах)в карбиде кальция , если из 170г карбида кальция получено 50г ацетилена. Решение : m(СаС2)= 170г | 1 Составим уравнение реакции получения ацетилена: m (C2H2)= 50г | СаС2+2Н2О=С2Н2+Са(ОН)2 W(прим)= ? 2 Найдем количество вещества ацетилена, образовавшегося в результате реакции: υ(С2Н2)= m\М υ(С2Н2)=50\26=1,92моль. 3 Найдем по уравнению, что количество вещества карбида кальция равно количеству вещества ацетилена, образовавшегося в результате реакции: υ(СаС2)= 1,92моль. 4 Найдем массу чистого карбида кальция: m = υ*М; m (СаС2)=1,92*64=123г 5 Найдем массу примесей: m (прим)= m(загряз. в-ва)- m(чист. в-ва) m (прим) =170-123=47г 6 Найдем массовую примесей в карбиде: W(прим)= m (прим)\ m(загряз. в-ва) *100% W(прим)= 47\170*100=27,6% Ответ : 27,6% Задача 23 Сколько граммов этилового спирта нужно взять для получения 200г диэтилового эфира , если выход продукта равен 80% от теоретически возможного. Решение : m ( С2Н5ОС2Н5) =200г| 1 Составим уравнение реакции W=80% | С2Н5ОН+ С2Н5ОН= С2Н5ОС2Н5 +Н2О m ( С2Н5ОН)= ? 2 Найдем теоретическую массу образовавшегося продукта: m теор= mпр* 100%\ W m теор=200*100\80=250г. 3 Найдем количество вещества диэтилового эфира, образовавшегося в результате реакции: υ(С2Н5ОС2Н5)= m\М υ(С2Н5ОС2Н5)=250\74=3,38моль. 4 Найдем по уравнению, что количество вещества этанола в 2 раза больше количеств вещества диэтилового эфира , вступившего в реакцию. υ(С2Н5ОН)=3,38*2=6,76моль. 5 Найдем массу этанола, вступившего в реакцию: m = υ*М; m =6,76*46=310,8г Ответ: 310,8 г Задача 24 Сколько грамм 8% раствора уксусной кислоты необходимо для получения водорода объемом 2,8л при взаимодействии ее с магнием. Решение: V(Н2)=2,8л | 1 Составим уравнение реакции W(СН3СООН)=8% | 2 СН3СООН+Мg= (СН3СОО)2 Мg +Н2 m (р-ра)= ? 2 Найдем количество вещества водорода, образовавшегося в результате реакции : υ = V \Vm; Vm=22,4 л\моль υ =2,8\22,4=0,125моль. 3 Найдем по уравнению, что количество вещества водорода в 2 раза меньше количеств вещества уксусной кислоты, вступившей в реакцию: υ (СН3СООН)= 0,125*2=0,25моль. 4 Найдем массу уксусной кислоты: m = υ*М; m = 0,25*60=15г 5 Найдем массу раствора уксусной кислоты: W= m в-ва\ m р-ра*100% m р-ра = m в-ва* 100\ W. m р-ра = 15*100\8=187,5 г Ответ: 187,5 г Задача 25 Сколько граммов этилацетата можно получить при взаимодействии 100г уксусной кислоты с 50г этанола. Решение : m(СН3СООН)=100г| 1 Составим уравнение реакции m (С2Н5ОН)= 50г. | СН3СООН+ С2Н5ОН= СН3СООС2Н5 +Н2О m (СН3СООС2Н5)= ?| 2 Найдем количество веществ уксусной кислоты и этанола, вступившей в реакцию: υ= m\М υ(СН3СООН)= 100\60=1,67моль. υ(С2Н5ОН)= 50\46=1,09 моль. 3 Так как по уравнению реакции уксусная кислота и этанол реагирует 1:1, то из найденных значений видно, что в избытке находится уксусная кислота и часть ее останется после реакции, а этанол прореагирует полностью. Решаем по недостатку. 4 Найдем по уравнению, что количество вещества этанола равно количеству вещества этилацетата, образовавшегося в результате реакции: υ(СН3СООС2Н5 )=1,09моль. 5 Найдем массу этилацетата: m = υ*М; m = 1,09*88=95,7г ответ : 95,7г Ответ: 95,7 г. Источник: https://nauka.club/khimiya/zadachi-po-organicheskoy-khimii-s-resheniyami.html Решение задач на определение массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 по теме: «АЛКАНЫ» (10 класс) Вариант 1 ЧАСТЬ А При выполнении заданий этой части для каждого задания (А1 – А10) запишите цифру, которая соответствует номеру выбранного вами ответа. Задание A1 Общая формула циклоалканов 1) С n H 2n–6 2) C n H 2n–2 3) C n H 2n 4) C n H 2n+2 Задание A2 Название углеводорода, формула которого C 5 H 12 1) этан 2) пентан 3) бутан 4) пропан Задание A3 Изомером октана является: 1) 2,3-диметилгептан; 2) 2,3-диметилбутан; 3) 2,3-диметилпентан; 4) 2,3-диметилгексан. Задание A4 Молекулярная формула бутана 1) СH 4 2) C 3 H 6 3) C 4 H 10 4) C 4 H 8 Задание A5 Гомологом 2,4-диметилоктана является: 1) 2,5-диметилгептан; 2) 3,3-диметилбутан; 3) 2,3-диметилпентан; 4) 2,4-диметилгексан. Задание A6 Процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества называется 1) крекинг 2) дегидрирование 3) гидрирование 4) дегидратация Задание A7 Пропан реагируют 1) с водой 2) с раствором KMnO 4 3) с водородом 4) с хлором Задание A8 Сумма коэффициентов в уравнении реакции полного сгорания этана равна 1) 10 2) 9 3) 19 4) 16 Задание A9 Известно термохимическое уравнение горения метана CH 4 + 2O 2 → CO 2 +2H 2 O + 896 кДж. Какое количество метана расходуется при выделении 89,6 кДж теплоты? 1) 0,1 моль 2) 0,2 моль 3) 0,25 моль 4) 0,5 моль Задание A10 Реакция горения алкана 1) 2C 3 H 6 + 9О 2 →6 CО 2 +6 H 2 О 2) 2С 2 H 2 +5О 2 → 4CО 2 + 2H 2 О 3) C 3 H 8 + 5О 2 → 3CО 2 +4 H 2 О 4) С 2 H 4 +3О 2 → 2CО 2 + 2H 2 О ЧАСТЬ В Ответом к заданиям этой части (В1 – В2) является набор чисел и букв, которые следует записать как соответствия, например: 1-А, 2-Д, 3-Г, 4-В. Задание B1 Установите соответствие между формулой органического вещества и названием , принадлежащим ему. ФОРМУЛА 1) СН 3 - СН - СН 2 - СН 2 - СН 3 | СН 3 2) СН 3 - СН 2 - СН 2 - СН 2 - CH 2 - CH 3 3) СН 3 - СH - CH 3 - СН 3 | СН 3 4) СН 3 - СН - СН - СН 2 - CH 2 - CH 3 | | НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА А) 2 - метилбутан Б) 2 - метилпентан В) 2 - метил - 3 - этилгексан Г) гексан СН 3 С 2 Н 5 Задание B2 Установите соответствие между названием вещества и формулой его гомолога. НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА ФОРМУЛА ГОМОЛОГА 1) циклопентан A) СН 3 | Н 3 С − С − СН 2 − СН 3 | СН 3 2) 2,4-диметилгептан Б) CH 3 – CH – CH 2 – CH – CH 3 | | CH 3 CH 3 3) Изобутан (2-метилпропан) В) CH 2 – CH 2 | | CH 2 – CH 2 4) 2,2-диметилгексан Г) CH 3 – CH 2 – CH – CH 3 | CH 3 ЧАСТЬ С При ответе на задания этой части запишите полный ответ Задание C1 Составьте структурную формулу органического вещества 2,2,4 – триметилгексана. Задание C2 При полном сгорании циклического углеводорода образовался оксид углерода (IV) массой 3,52 г и вода массой 1,44 г. Относительная плотность этого углеводорода по воздуху равна 1,448. Найдите молекулярную формулу углеводорода. Примерное распределение времени, отводимое на выполнение отдельных заданий составляет: для каждого задания части 1–1-2 минуты; для каждого задания части 2 – 5-7 минут; для каждого задания части 3 – до 10-12 минут. Оценки за тестовый вариант контрольной работы: 10 - 13 баллов – оценка «3». 14-17 баллов – оценка «4» 18-21 балл – оценка «5». ОТВЕТЫ (Вариант 1): № Вариант ответа Оценка A1 3 1 A2 2 1 A3 4 1 A4 3 1 A5 4 1 A6 1 1 A7 4 1 A8 3 1 A9 1 1 A10 3 1 B1 БГАВ 2 B2 ВБГА 2 С1 СН 3 | Н 3 С − С − СН 2 − СН− СН 2 − СН 3 | | СН 3 СН 3 2 С2 1.Составим схему горения неизвестного углеводорода, представив его формулу в виде C x H y . C x H y + O 2 → CO 2 + H 2 O 2. 44 г/моль CO 2 содержит 12 г/моль C 3,52 г CO 2 содержит y г C m(C) = 0,96 г 3. 18 г/моль H 2 O содержит 2 г/моль H 1,44 г H 2 O содержит х г H m(H) = 0,16 г 4. ν(C) = m(C)/M(C) ν(C) = 0,96 г/12 г/моль ν(C) = 0,08 моль 5. ν(H) = m(H)/M(H) ν(H) = 0,16 г/1 г/моль ν(H) = 0,16 моль 6. ν(C): ν(H) =0,08 моль : 0,16 моль (: 0,08 моль) C: H=1:2 CH 2 –простейшая формула углеводорода M(CH 2 )= 12+2=14 г/моль 7. M(C x H y ) = D(возд.) ×M(возд.) M(C x H y ) = 1,448 × 29 г/моль = 42 г/моль 8. . n= M(C x H y ) / M(CH 2 )= 42 г/моль: 14 г/моль=3 9. C 3 H 6 формула циклического углеводорода- циклопропана. Ответ: C 3 H 6 - циклопропан. 5 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 по теме: «АЛКАНЫ» (10 класс) Вариант 2 ЧАСТЬ А При выполнении заданий этой части для каждого задания (А1 – А10) запишите цифру, которая соответствует номеру выбранного вами ответа. Задание A1 Общая формула алканов 1) С n H 2n–6 2) C n H 2n–2 3) C n H 2n 4) C n H 2n+2 Задание A2 Название углеводорода, формула которого C 3 H 8 1) этан 2) пропан 3) бутан 4) пентан Задание A3 Изомером гептана является: 1) 2,3-диметилгептан; 2) 2,3-диметилбутан; 3) 2,3-диметилпентан; 4) 2,3-диметилгексан. Задание A4 Молекулярная формула циклобутана 1) СH 4 2) C 3 H 6 3) C 4 H 10 4) C 4 H 8 Задание A5 Гомологом 2,3-диметилоктана является: 1) 2,5-диметилгептан; 2) 3,3-диметилбутан; 3) 2,3-диметилпентан; 4) 2,4-диметилгексан. Задание A6 Способом переработки нефти и нефтепродуктов, при котором не происходят химические реакции, является 1) перегонка 2) крекинг 3) риформинг 4) пиролиз. Задание A7 Метан реагируют 1) с раствором KMnO 4 2) с водородом 3) с кислородом 4) с бромной водой Задание A8 Сумма коэффициентов в уравнении реакции полного сгорания пропана равна 1) 10 2) 12 3) 13 4) 26 Задание A9 Известно термохимическое уравнение горения метана CH 4 + 2O 2 → CO 2 +2H 2 O + 896 кДж. Какое количество метана расходуется при выделении 448 кДж теплоты? 1) 0,1 моль 2) 0,2 моль 3) 0,25 моль 4) 0,5 моль Задание A10 Схеме алкан + галоген → соответствует уравнение реакции 1) С 2 H 4 + Н 2 О→ C 2 H 5 ОH 2) C 3 H 4 + 2Cl 2 → C 3 H 4 Cl 4 3) C 3 H 6 + Вr 2 → C 3 H 4 Вr 2 4) С 2 H 6 + 2Cl 2 → C 2 H 5 Cl+ HCl ЧАСТЬ В Ответом к заданиям этой части (В1 – В2) является набор чисел и букв, которые следует записать как соответствия, например: 1-А, 2-Д, 3-Г, 4-В. Задание B1 Установите соответствие между формулой алкана и названием, принадлежащим ему. ФОРМУЛА 1) СН 3 - СН 2 - СН - СН - CH 2 - CH 3 | | С 2 Н 5 СН 3 2) Н 3 С − СН 2 − СН 3 3) СН 3 - СН - CH 2 - СН 3 | СН 3 4) СН 3 - СН 2 - СН - СН 2 - CH 3 | С 2 Н 5 НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА А) пропан Б) 3 - этилпентан В) 3 - метил - 4 - этилгексан Г) 2 - метилбутан Задание B2 Установите соответствие между названием вещества и формулой его изомера. НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА ФОРМУЛА ИЗОМЕРА 1) 2-метилпропан A) СН 3 | Н 3 С − С − СН 2 − СН 3 | СН 3 2) 2,2-диметилгептан Б) CH 3 – CH – CH 2 – CH – CH 2 – CH 2 – CH 3 | | CH 3 CH 3 3) 2,3-диметилпентан В) CH 3 – CH 2 –CH 2 –CH 3 4) гексан Г) CH 3 – CH 2 – CH – CH 2 –CH 2 –CH 3 | CH 3 ЧАСТЬ С При ответе на задания этой части запишите полный ответ Задание C1 Составьте структурную формулу органического вещества 2 – метил -3- этилпентана. Задание C2 При полном сгорании углеводорода образовался оксид углерода (IV) массой 0,88 г и вода массой 0,54 г. Относительная плотность этого углеводорода по водороду равна 15. Найдите молекулярную формулу углеводорода. Примерное распределение времени, отводимое на выполнение отдельных заданий составляет: для каждого задания части 1–1-2 минуты; для каждого задания части 2 – 5-7 минут; для каждого задания части 3 – до 10-12 минут. Оценки за тестовый вариант контрольной работы: 10 - 13 баллов – оценка «3». 14-17 баллов – оценка «4» 18-21 балл – оценка «5». ОТВЕТЫ (Вариант 2): № Вариант ответа Оценка A1 4 1 A2 2 1 A3 3 1 A4 4 1 A5 3 1 A6 1 1 A7 3 1 A8 3 1 A9 4 1 A10 4 1 B1 ВАГБ 2 B2 ВБГА 2 С1 СН 3 - СН 2 - СН - СН - CH 3 | | С 2 Н 5 СН 3 2 С2 1.Составим схему горения неизвестного углеводорода, представив его формулу в виде C x H y . C x H y + O 2 → CO 2 + H 2 O 2. 44 г/моль CO 2 содержит 12 г/моль элемента C 0,88 г CO 2 содержит y г элемента C m(C) = 0,24 г 3. 18 г/моль H 2 O содержит 2 г/моль элемента H 0,54 г H 2 O содержит х г элемента H m(H) = 0,06 г 4. ν(C) = m(C)/M(C) ν(C) = 0,24 г/12 г/моль ν(C) = 0,02 моль 5. ν(H) = m(H)/M(H) ν(H) = 0,06 г/1 г/моль ν(H) = 0,06 моль 6. ν(C): ν(H) =0,02 моль : 0,06 моль C: H=1:3 CH 3 –простейшая формула углеводорода M(CH 3 )= 12+3=15 г/моль 7. M(C x H y ) = D(H 2 ) ×M(H 2 ) M(C x H y ) = 15 × 2 г/моль = 30 г/моль 8. . n= M(C x H y ) / M(CH 3 )= 30 г/моль: 15 г/моль=2 9. C 2 H 6 формула углеводорода, имеющего название этан. Ответ: C 2 H 6 - этан. 5