Задачи по теме

Задача 1.При полном гидрировании одного из ближайших гомологов бензола образовался циклопарафин с массовой долей водорода в исходном углеводороде – 8,7 %. Написать уравнение реакции.

(С) = 100 (Н) = 100 – 8,7 = 91,3 %.

Примем, что масса исходного вещества равна 100 г, а его формула имеет вид: С_хН_у.

Тогда имеем:

m(C) = 91,3 г;m(H) = 8,7 г.

х : у = =7,6 : 8,7 == 1 : 1,14. Ближайшее целочисленное значение х : у = 7 : 8.

Формула исходного вещества С₇Н₈(С₆Н₅СН₃).

Уравнение реакции имеет вид:

С₆Н₅СН₃+ 3Н₂= С₆Н₁₁СН₃.

Задача 2. Найти число метильных групп в молекуле ароматического углеводорода, молярная масса которого 106 г/моль.

Общая формула такого углеводорода С₆H_6-k(CH₃)_k. Откуда имеем:

78 + 14k = 106; k = 2.

Формула соединения С₆Н₄(СН₃)₂. Это может быть орто-, мета- или пара-ксилол.

Задача 3. Найти массу бензола, которая получена из ацетилена, объем которого при 500 С и давлении 1,013  10⁵ Па равен 500 л, если выход целевого продукта составляет 75 %.

Уравнение реакции имеет вид:

3С₂Н₂ = С₆Н₆, (1)

следовательно, можно записать:

n(С₆Н₆) = 1/3n(С₂Н₂).

Объем ацетилена, принявшего участие в реакции, равен:

V₁(С₂Н₂) = 0,75; V(С₂Н₂) = 0,75  500 = 375 л.

Найдем молярный объем газа в условиях протекания реакции.

рV_m = RT; л.

моль.

m(С₆Н₆) = n(С₆Н₆)  M(С₆Н₆) = 1/3 n(С₂Н₂)  M(С₆Н₆) = = 1/3  5,91  78 = 153,7 г

Задача 3. При полном сгорании ароматического углеводорода образовалось 5,4 г воды. Определить массу образовавшегося оксида углерода (IV), если массовая доля углерода в углеводороде равна 92,3 %.

(Н) = 100 (С) = 100 – 92,3 = 7,7 %.

Запишем формулу исходного вещества в виде С_хН_у.

х : у = =7,7 : 7,7 == 1 : 1.

Простейшая формула соединения СН, а истинная, в связи с тем, что это соединение представляет собой ароматический углеводород, С₆Н₆.

Запишем уравнение реакции:

С₆Н₆ + 7,5О₂ = 6СО₂ + 3Н₂О.

n(Н₂О) моль.

n(СО₂) = 2n(Н₂О); m(СО₂) = n(СО₂)  M(СО₂) = 2n(Н₂О)  M(СО₂) = = 2  0,3  44 = 26,4 г.

Задача 4. При сгорании бензола и толуола общей массой 17 г образовалось 1,3 моль оксида углерода (IV). Найти количество вещества образовавшегося водяного пара.

Запишем уравнения реакции.

С₆Н₆ + 7,5О₂ = 6СО₂ + 3Н₂О (1)

С₇Н₈ + 9О₂ = 7СО₂ + 4Н₂О, (2)

из которых следует:

n₁(СО₂) = 6n(С₆Н₆); n₂(СО₂) = 7n(С₇Н₈).

Нижний индекс указывает на номер уравнения.

Пусть масса бензола в смеси – х, следовательно, масса толуола равна 17 – х. Тогда имеем:

; ;

; ;

n₁(СО₂) + n₂(СО₂) = 1,3;

6  92х + 7  78  17 – 7  78х = 1,3  78  92

г.

m(C₇H₈) = 17 – m(C₆H₆) = 17 – 7,8 = 9,2 г.

моль.

n₁(H₂O) = 3n(C₆H₆) = 3  0,1 = 0,3 моль.

моль.

n₂(H₂O) = 4n(C₇H₈) = 4  0,1 = 0,4 моль.

n(H₂O) = n₁(H₂O) + n₂(H₂O) = 0,3 + 0,4 = 0,7 моль.

Задача 5. При нитровании 2,34 г бензола получен нитробензол количеством 0,015 моль. Какова массовая доля бензола, принявшего участие в реакции?

Запишем уравнение реакции:

С₆Н₆ + HONO₂ = С₆Н₅NO₂ + H₂O,

из которого следует:

n(С₆Н₆) = n(С₆Н₅NO₂).

Количество вещества бензола, направленное на нитрование, равно:

моль.

Количество вещества бензола, принявшего участие в реакции:

n(С₆Н₆) = 0,015 моль.

(50 %).