Страница 29 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. Установите соответствие между названием реакции с участием пропена и названием/названиями продуктов реакции.

НАЗВАНИЕ РЕАКЦИИ

А) хлорирование

Б) горение

В) полимеризация

НАЗВАНИЕ/НАЗВАНИЯ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ

1) полипропилен

2) 2-хлорпропан

3) вода, оксид углерода(IV)

4) 1,2-дихлорпропан

5) оксид углерода(II), вода

А) хлорирование
Хлорирование пропена ($C_3H_6$, $CH_2=CH-CH_3$) — это реакция присоединения, характерная для алкенов. Молекула хлора ($Cl_2$) присоединяется по месту двойной связи, при этом $\pi$-связь разрывается. Каждый из двух атомов углерода, образовывавших двойную связь, связывается с атомом хлора.
Уравнение реакции:
$CH_2=CH-CH_3 + Cl_2 \rightarrow CH_2Cl-CHCl-CH_3$
Продукт реакции — 1,2-дихлорпропан. Этот вариант указан под номером 4.
Ответ: 4

Б) горение
Горение — это реакция полного окисления вещества кислородом. При полном сгорании любого органического соединения, состоящего из углерода и водорода, продуктами являются оксид углерода(IV) (углекислый газ, $CO_2$) и вода ($H_2O$).
Уравнение реакции полного сгорания пропена:
$2C_3H_6 + 9O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O$
Таким образом, продуктами являются вода и оксид углерода(IV), что соответствует варианту 3.
Ответ: 3

В) полимеризация
Полимеризация — это процесс образования высокомолекулярного соединения (полимера) путем многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера). В случае пропена, молекулы $CH_2=CH-CH_3$ соединяются друг с другом за счет разрыва двойных связей.
Схема реакции полимеризации пропена:
$n(CH_2=CH-CH_3) \xrightarrow{t, p, kat.} (-CH_2-CH(CH_3)-)_n$
Образовавшийся полимер носит название, производное от мономера: пропен → полипропилен. Этот вариант указан под номером 1.
Ответ: 1

Задания с развёрнутым ответом

12. Определите массу этилового спирта, полученного из 44,8 л этилена (н. у.), если выход продукта составляет 75% от теоретически возможного.

Дано:

$V(C_2H_4) = 44,8 \text{ л}$ (н. у.)

$\eta(\text{выход}) = 75\% = 0,75$

Найти:

$m_{практ}(C_2H_5OH)$ — ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции гидратации этилена, в результате которой образуется этиловый спирт (этанол). Реакция протекает в присутствии катализатора (например, ортофосфорной кислоты) и при нагревании.

$C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H^+, t} C_2H_5OH$

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) этилена, взятого для реакции. Поскольку объем газа дан при нормальных условиях (н. у.), мы можем использовать молярный объем газов, который составляет $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(C_2H_4) = \frac{V(C_2H_4)}{V_m} = \frac{44,8 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 2 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим теоретическое количество вещества этилового спирта, которое может быть получено. Из уравнения видно, что из 1 моль этилена образуется 1 моль этилового спирта. Следовательно, их количества соотносятся как 1:1.

$n_{теор}(C_2H_5OH) = n(C_2H_4) = 2 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу этилового спирта ($C_2H_5OH$).

$M(C_2H_5OH) = 2 \cdot M(C) + 6 \cdot M(H) + 1 \cdot M(O) = 2 \cdot 12 \text{ г/моль} + 6 \cdot 1 \text{ г/моль} + 16 \text{ г/моль} = 46 \text{ г/моль}$

5. Теперь найдем теоретически возможную массу этилового спирта.

$m_{теор}(C_2H_5OH) = n_{теор}(C_2H_5OH) \cdot M(C_2H_5OH) = 2 \text{ моль} \cdot 46 \text{ г/моль} = 92 \text{ г}$

6. Практический выход продукта составляет 75% от теоретически возможного. Рассчитаем практическую массу полученного этилового спирта.

$m_{практ}(C_2H_5OH) = m_{теор}(C_2H_5OH) \cdot \eta = 92 \text{ г} \cdot 0,75 = 69 \text{ г}$

Ответ: масса полученного этилового спирта составляет 69 г.

13. Полипропилен используется для производства труб, упаковочной плёнки, мешков, тары, пластиковых стаканчиков, пищевых контейнеров, предметов домашнего обихода и маркируется символом

Что означает эта маркировка? Напишите уравнение реакции получения полипропилена.

Что означает эта маркировка?

Представленный на изображении символ является международным кодом переработки пластмасс.

• Треугольник из трех стрелок (петля Мёбиуса) означает, что материал, из которого изготовлен предмет, может быть переработан.
• Цифра 05 внутри треугольника и буквенная аббревиатура PP под ним указывают на конкретный тип пластика — полипропилен.

Таким образом, эта маркировка информирует потребителя о том, что изделие сделано из полипропилена и подлежит вторичной переработке.

Ответ: Эта маркировка означает, что изделие изготовлено из полипропилена (PP) и пригодно для вторичной переработки.

Напишите уравнение реакции получения полипропилена.

Полипропилен является полимером, который получают в результате реакции полимеризации его мономера — пропена (пропилена). В ходе реакции происходит разрыв двойной связи в молекулах пропена и их последующее соединение в длинные макромолекулярные цепи.

Схематически уравнение реакции полимеризации пропена выглядит следующим образом:

$n \cdot \text{CH}_2=\underset{\underset{\text{CH}_3}{|}}{\text{CH}} \xrightarrow{t, p, \text{кат.}} (-\text{CH}_2-\underset{\underset{\text{CH}_3}{|}}{\text{CH}}-)_n$

где $n$ – степень полимеризации (количество мономерных звеньев в цепи полимера), $t, p, \text{кат.}$ – условия реакции (температура, давление, катализатор).

Ответ: $n \cdot \text{CH}_2=\text{CH}(\text{CH}_3) \rightarrow [-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-]_n$

1. Общая формула алканов и алкенов соответственно

1) $C_n H_{2n+2}$ и $C_n H_{2n}$

2) $C_n H_{2n}$ и $C_n H_{2n+2}$

3) $C_n H_{2n-2}$ и $C_n H_{2n}$

4) $C_n H_n$ и $C_n H_{2n}$

)

Для того чтобы определить правильный вариант ответа, необходимо знать общие формулы гомологических рядов алканов и алкенов.

Алканы — это насыщенные ациклические углеводороды, в которых все атомы углерода соединены одинарными связями. Максимальное число атомов водорода в их молекулах соответствует общей формуле $C_nH_{2n+2}$, где $n$ — это целое число атомов углерода, $n \ge 1$.

Примеры алканов:
- Метан ($n=1$): $CH_4$
- Этан ($n=2$): $C_2H_6$
- Пропан ($n=3$): $C_3H_8$

Алкены — это ненасыщенные ациклические углеводороды, содержащие одну двойную связь между атомами углерода. Из-за наличия двойной связи в молекуле алкена на два атома водорода меньше, чем в соответствующем алкане с тем же числом атомов углерода. Общая формула гомологического ряда алкенов — $C_nH_{2n}$, где $n \ge 2$.

Примеры алкенов:
- Этен ($n=2$): $C_2H_4$
- Пропен ($n=3$): $C_3H_6$

В вопросе требуется указать общую формулу для алканов и алкенов соответственно, то есть в указанном порядке: сначала для алканов, затем для алкенов.

Таким образом, правильная последовательность формул: $C_nH_{2n+2}$ и $C_nH_{2n}$.

Проанализируем предложенные варианты:
1) $C_nH_{2n+2}$ и $C_nH_{2n}$ — этот вариант верный, так как он содержит правильную формулу для алканов и затем для алкенов.
2) $C_nH_{2n}$ и $C_nH_{2n+2}$ — в этом варианте формулы перепутаны местами.
3) $C_nH_{2n-2}$ и $C_nH_{2n}$ — первая формула ($C_nH_{2n-2}$) является общей для алкинов, а не алканов.
4) $C_nH_n$ и $C_nH_{2n}$ — первая формула ($C_nH_n$) не является общей для класса алканов.

Следовательно, верным является первый вариант.

Ответ: 1