химический каталог




Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы

Автор Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин

2 СН—СН3 СН3_СН2—С—СН2—СН3

сн3

3,3-димеги лпентан Одна группа —С2Н5 может находиться только в положении 3, в противных случаях она войдет в состав главной цепи и длина последней будет превышать пять атомов углерода:

СН3-—СН2—СН—СН2—СН3

С2Н5 3-этилпентан

Ответ. Пять изомеров состава С7Н16.

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 285 Глава 22. Предельные углеводороды

Задача 22-4. Какой минимальный объем 10%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,09 г/мл) потребуется для поглощения продуктов полного сгорания 100 л пропана (измерено при температуре 20 X и давлении 95 кПа)?

Решение. Запишем уравнение сгорания:

С3Н8 + 502 — ЗС02 + 4Н20.

Для расчета количества вещества пропана надо использовать уравнение Клапейрона—Менделеева: v(C3H8) = PV/RT = 95 • 100/ /(8,31 ? 293) = 3,9 моль. Согласно уравнению реакции v(C02) -= 3 ? 3,9 = 11,7 моль.

Минимальное количество вещества гидроксида калия, которое требуется для поглощения углекислого газа, соответствует образованию кислой соли по уравнению;

КОН 4- С02 = КНСОд.

v(KOH) = v(C02) = 11,7 моль; m(KOH) = 11,7 • 56 = 655,2 г; m(p-paKOH) = 655,2/0,1 - 6552 г; 7(р-ра КОН) = 6552/1,09 = = 6011 мл ^6,01 л.

Ответ. 6,01 л.

Задача 22-5. Напишите уравнения реакций, при помощи которых из метана можно получить бутан.

Решение. Задачу удобно решать методом ретросинтеза, т. е. от конца цепочки превращений к началу. Бутан — симметричный углеводород и поэтому может быть получен по реакции Вюрца:

2С2Н5Вг + 2Na —- С2Н5—С2Н5 + 2NaBr.

Бромэтан образуется при взаимодействии этана с бромом при освещении или нагревании:

С2Нв + Вг2 — С2Н5Вг + НВг.

2СНчВг + 2Na Этан — симметричный углеводород и может быть получен по реакции Вюрца: СНЯ—СНЧ + 2NaBr.

Бромметан образуется при взаимодействии метана с бромом при освещении ИЛИ нагревании:

286 2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 3. Органическая химия

2400 задач по химии для школьников и поступающих в вузы 287 Глава 22. Предельные углеводороды

СН4 + Вг2 СН3Вг + НВг.

Таким образом, схема превращения метана в бутан выглядит следующим образом:

сн4 — СНэВг — с2н6 — CzH5Br — с4н10.

Задача 22-6. При пропускании 11,2 л смеси метана, оксида углерода (IV) и оксида углерода (II) через раствор гидроксида натрия, взятый в избытке, объем исходной смеси уменьшился на 4,48 л (н. у.). Для полного сгорания оставшейся смеси потребовалось 6,72 л (н. у.) кислорода. Определите состав исходной смеси (в % по объему).

Решение. При пропускании смеси через раствор щелочи поглощается только оксид углерода (IV):

С02 + 2NaOH - Na2C03 + Н20.

Объем поглощенного С02 составляет 4,48 л. Следовательно, v(C02) - 4,48/22,4 = 0,2 моль. После поглощения С02 объем смеси составил 11,2 - 4,48 = 6,72 л, что соответствует 0,3 моль.

Уравнения сгорания оставшихся газов:

рН4 + 202 - С02 + 2Н20,

2СО + 02-2С02.

Пусть в смеси было х моль СН4 и у моль СО, тогда на сгорание СН4 израсходовано 2х моль 02, а на сгорание СО — у/2 моль 02; всего израсходовано 6,72/22,4 = 0,3 моль 02. Составим систему уравнений:

х + у-0,3, 2х + у/2 = 0,3.

Отсюда х - 0,1, у - 0,2. Значит, в исходной смеси было 0,1 моль СН4 (2,24 л, или 20%), 0,2 моль СО (4,48 л, или 40%) и 0,2 моль С02 (4,48 л, или 40%).

Ответ. 20% СН4> 40% СО, 40% С02.

^Задача 22-7. При электролизе водного раствора натриевой соли одноосновной карбоновой кислоты с неразветвленным скелетом на аноде образовались газ и жидкость, содержащая 84,21% углерода по массе. Определите неизвестную соль и напишите уравнение реакции электролиза.

Решение. При электролизе водного раствора RCOONa на . электродах протекают следующие процессы:

Катод: 2Н20 + 2е~ —- Н2Т + 20Н".

Анод: 2ГОХКГ-2е-—- 2RC00-—? 2R- + 2С02—-R2 + 2C02. Суммарное уравнение электролиза имеет вид:

2RCOONa + 2Н20 —- R2 + 2С02Т + Н2Т + 2NaOH.

R — предельный радикал, который описывается формулой С Н2п+1. Следовательно, углеводород R2 относится к классу алканов и имеет формулу С2„Н4л+2. Значение п можно определить из массовой доли углерода (см. выше задачу 22-1):

0)(С) - 24л/(28п + 2) - 0,8421, откуда л = 4. Радикал R называется бутил, С4Н9. Электролизу подвергалась натриевая соль пентановой (валериановой) кислоты, C4H9COONa.

Ответ. C4H9COONa.

•Задача 22-8. При нагревании смеси 1,8 моль брома с избытком бутана образовалось два монобромпроизводных и поглотилось 19,0 кДж. При нагревании такого же количества исходной смеси до более высокой температуры поглотилось 19,4 кДж. В обоих случаях бром прореагировал полностью. Известно, что при образовании 1-бромбутана из простых веществ выделяется на 4,0 кДж/моль меньше, чем при образовании 2-бромбутана. Найдите теплоты обеих реакций и выход 1-бромбутана во второй реакции, если в первой реакции он составил 38,9%. Теплоты реакций можно считать не зависящими от температуры

Решение. Запишем уравнения реакции в следующем виде:

С4Н10 + Вг2 —? СН3СН2СН2СН2Вг + НВг, (1)

С4Н10 + Вг2 —- СН3СН2СН(Вг)СНа + НВг. (2)

В первом опыте в этих р

страница 73
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

Скачать книгу "Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы" (10Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремон холодильнике атлант
фисслер профи
вязание крючком курсы в свао
Кликните на ссылку, получите скидку по промокоду "Галактика" в KNS - lenovo ideapad yoga 3 pro в Москве и с доставкой по городам России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)