ГДЗ-Химия-10-класс-Рудзитис-2000- (991553), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Однако толуол легкоокисляется перманганатом калия в бензойную кислоту:COOHCH3KMnO4С другой стороны, известно, что предельные углеводороды также не реагируют с раствором перманганата калия. Следовательно, окисление толуола в бензойную кислоту можно объяснить только влиянием бензольного кольца на метальную группу.
Эти примеры подтверждают положение теории Бутлерова отом, что атомы и группы атомов в молекулах влияют друг на друга.Ответ на вопрос № 101) Бензол, толуол и ксилолы применяются как растворители;2) Из толуола получают 2,4,6-тринитротолуол, применяемый как взрывчатое вещество (тротил):NO2CH 3+ 3НNO3CH3H2SO 4+ 3Н2ОO2NNO23) При полимеризации стирола (винилбензола) получается пластмассаполистирол:nCH 2(– CH2 – CH –)nCHt, кат4) В результате присоединения хлора к бензолу образуется гексахлорциклогексан (гексахлоран), применяемый для борьбы с вредителями растений:CHCl+ 3Cl2светCHClHCClHCClCHClCHCl5) Из бензола получают многие красители и лекарственные вещества.Ответ на вопрос № 11Пестициды – химические средства борьбы с микроорганизмами, растениями и животными.45В агрохимической практике применяют инсектициды – средства противвредных насекомых, гербициды – средства для борьбы с сорняками, фунгициды – средства для устранения грибковых заболеваний.Ответ на вопрос № 13а) Из метана при сильном нагревании можно получить ацетилен:2СН4tНС≡НС + 3Н2В присутствии катализатора ацетилен превращается в бензол (реакциятримеризации):CH3НС≡СНHCt, катCHHCCHCHБензол реагирует с хлором в присутствии хлорида железа, при этом образуется хлорбензол:+ Cl2Clt, FeCl3+ HClПри сильном нагревании карбоната кальция с углеродом образуетсякарбид кальция:2СаСО3 + 5Сt2СаС2 + 3СО2↑При действии на карбид кальция воды получается ацетилен:СаС2 + 2Н2О = НС≡СН + Са(ОН)2При гидрировании ацетилена в присутствии катализатора образуется этилен:СН≡СН + H2t, катСН2=СН3В результате присоединения к этилену хлороводорода образуется хлорэтан:СН2=СН2 + НСlCH3–CH2ClБутен из хлорэтана можно получить в две стадии.
Хлорэтан реагирует снатрием, при этом получается бутан (реакция Вюрца):2СН3–СН2–Сl + 2Na = СН3–СН2–СН2–СН3 + 2NaClПри дегидрировании бутана образуется смесь бутена-1 и бутена-2:СН3–СН2–СН2–СН3t, PtCH2=CH–CH2–CH3 + СН3–СН=СН–СН3в) Этан из метана можно получить в две стадии. При хлорировании метана на свету образуется хлорметан:СН4 + Сl2 = СН3Сl + НСlПри взаимодействии хлорметана с натрием образуется этан (реакция Вюрца):2СН3Сl + 2Na = СН3–СН3 + 2NaClПропан из этана также можно получить в две стадии. При хлорированииэтана образуется хлорэтан:СН3–СН3 + Сl2 = СН3–СН2–Сl + НСlПри реакции хлорэтана с хлорметаном в присутствии натрия образуетсяпропан:СН3Сl + СН3CH2–Cl + 2Na = СН3–СН2–СН3 + 2NaCl46Из пропана в две стадии можно получить гексан.
При хлорировании пропана образуется смесь изомеров – 1-хлорпропана и 2-хлорпропана. Изомеры имеют разные температуры кипения и их можно разделить перегонкой.СН3–СН2–СН3 +Cl2СН3–СН2–СН2–Сl + СН3–СН–СН3|ClПри взаимодействии 1-хлорпропана с натрием образуется гексан:2СН3–СН2–СН2–Сl + 2Na = СН3–СН2–СН2–СН2–СН2–СН3 + 2NaClПри дегидрировании гексана можно получить циклогексан:t, PtCH3–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3CH 2H2CCH 2H2CCH 2+ Н2CH 2Циклогексан можно далее дегидрировать в бензол:CHCH2H2CCH2H2CCH2t, PtHCCHHCCHCH2+ 3Н2CHПри взаимодействии бензола с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты образуется нитробензол (реакция нитрования):+ HNO2NO2H2SO 4+ Н2ООтвет на вопрос № 14При дегидрировании алканов образуются алкины, например из этанаможно получить ацетилен:СН3–СН3t, катСН≡СН + 2Н2Алкины при гидрировании обратно превращаются в алканы, напримерацетилен – в этан:СН≡СН + 2Н2t, катСН3–СН3Из ацетилена в присутствии катализатора образуется бензол (реакциятримеризации ацетилена):CH3НС≡СНt, катHCCHHCCHCHБензол можно получить при дегидрировании гексана:47CHt, PtCH3–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3HCCHHCCH+ 4Н2CHМожно и наоборот – прогидрировать бензол в гексан:CHHCCH+ 4Н2HCt, PtCH3–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3CHCHБензол можно получить также при дегидрировании циклогексана и, наоборот, можно при гидрировании бензола получить циклогексан:CHCH2H2CCH2H2CCH2t, PtHCCHHCCHCH2+ 3Н2CHCHCH2HCCHt, Pt+ 3Н2HCH2CCH2H2CCHCH2CH2CHПри взаимодействии бензола с галогенами в присутствии катализатораобразуются галогенопроизводные бензола.
Например, при действии на бензол хлора в присутствии хлорида железа образуется хлорбензол:+ Cl2t, FeCl3Cl+ HClПри действии на хлорбензол щелочи при высокой температуре происходит замещение атома хлора на гидроксильную группу и получается фенол:Cl+ HNO3tOH+NaClПри действии на бензол концентрированной азотной кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты происходит замещение атома водорода на нитрогруппу и образуется нитробензол:+ HNO248H2SO 4NO2+ Н2ОНитробензол можно восстановить в аминобензол (анилин):NO2Ответ на вопрос № 15ХарактеристикавеществаБензолТолуолС6Н6С6Н5СН31. Молекулярнаяформула2.
Структурнаяформула3. Нахождение вприроде4. ПолучениеCH 3выделяют из нефти или каменного угля6. Химическиесвойства1. СН3–(СН2)5–СН3p, t, Cакт.1. 3CH≡CHt, Pt2.5. ФизическиесвойстваNH2Fe, HClCH 3Cr2O3, t+ 3Н2↑+ 3Н2↑бесцветная жидкость со свое- жидкость с характернымобразным запахом, нераство- запахомримая в воде; tпл = 5,5°СCH 3а) Реакция замещенияH2SO 4+ 3НNO3Clt+ Cl2+ HClCH 3NO2NO2– 3Н2ОNO2б) Реакция присоединенияNi+ 3Н2 300°C+ 3Cl2hυClClClClClCl49в) ОкислениеOC[O], V2O5O400°CC+ 2СО2 + 2Н2ОOCH3KMnO4+H2SO 4COOH+ Н2Ог) ГорениеCH 37.
Применение+ 9О27СО2 + 4Н2Оа) Синтез красителей и медикаментов.б) Производство пластмасс и синтетических волокон.в) Получение взрывчатых веществ.г) Получение пестицидов.д) Используются в качестве растворителей.Решение задачи № 1Молекулярная формула бензола С6Н6. Уравнение реакции горения бензола: 2С6Н6 + 15О2 = 12CO2 + 6H2ОВычислим массу бензола:m(С6Н6) = ρ( С6Н6) · V(С6Н6) = 0,88 г/мл · 1000 мл = 880 г.Вычислим молярную массу бензола:М(С6Н6) = 12 · 6 + 1 · 6 = 78 г/мольВычислим количество вещества бензола:ν(C 6 H 6 ) =m(C 6 H 6 )M (C 6 H 6 )=880 г≈ 11,3 моль78 г / мольПо уравнению реакции для сжигания 2 моль бензола необходимо 15моль кислорода. Пусть для сжигания 11,3 моль бензола необходимо х молькислорода.Составим пропорцию:2 11,311,3 ⋅ 15=, x== 84,75 моль15x2Необходимо 84,75 моль кислорода.
Вычислим объем кислорода:V(О2) = ν(О2) · VM = 84,75 моль · 22,4 л/моль = 1898,4 л.В воздухе содержится около 21% кислорода, или 0,21. Вычислим объемвоздуха, необходимый для сжигания бензола:c(O 2 ) =V(O 2 )V(O 2 ) 1898,4 л, Vвозд === 9040 лVвоздс(O 2 )0,21Ответ: необходимо 9040 л воздуха.50Решение задачи № 2Уравнение реакции:CH3НС≡СНHCt, катCHHCCHCHВычислим количество вещества ацетилена:ν(C 2 H 2 ) =V(C 2 H 2 )13,44 л== 0,6 мольVM22,4 л / мольВычислим молярную массу бензола: М(С6Н6) = 12 · 6 + 1 · 6 = 78 г/мольПо уравнению реакции из 3 моль ацетилена образуется 1 моль бензола.Пусть из 0,6 моль ацетилена образуется х моль бензола. Составим пропорцию:3 0,60,6 ⋅ 1== 0,2 моль, x=1x3Итак, теоретически можно получить 0,2 моль бензола.
Вычислим количество вещества бензола, которое получили практически:ν(C 6 H 6 ) =m(C 6 H 6 )M (C 6 H 6 )=12 г≈ 0,15 моль78 г / мольВыход бензола равен 0,15/0,2 = 0,75, или 75%.Ответ: выход бензола равен 75%.Решение задачи № 3CH3CH3Структурная формула о-ксилола:Молекулярная формула о-ксилола C8H10. Уравнение реакции горенияксилола:2С8Н10 + 21О2 = 16CO2 + 10Н2ОВычислим молярную массу о-ксилола:М(С8Н10) = 12 · 8 + 1 · 10 = 106 г/мольВычислим количество вещества о-ксилола:ν(C 8 H10 ) =m(C 8 H10 )M (C 8 H10 )=10,6 г= 0,1 моль106 г / мольПо уравнению реакции из 2 моль ксилола получается 16 моль оксида углерода.
Пусть из 0,1 моль ксилола получится х моль оксида углерода. Составим пропорцию:2 0,10,1 ⋅ 16=, x== 0,8 моль16x2Вычислим массу гидроксида натрия в растворе:m(NaOH) = с(раствора) · m(раствора) = 0,1 · 80 г = 8 г.51Вычислим молярную массу гидроксида натрия:M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.Вычислим количество вещества гидроксида натрия:ν(NaOH ) =m(NaOH )8г== 0,2 мольM (NaOH ) 40 г / мольПри пропускании через раствор гидроксида натрия оксида углерода может образоваться либо карбонат, либо гидрокарбонат натрия:2NaOH + СО2 = Na2CO3 + Н2ОNaOH + СО2 = NaHCО3Для образования средней соли, карбоната натрия, необходимо 2 моль гидроксида натрия на 1 моль оксида углерода.
Для образования кислой соли, гидрокарбоната натрия, нужно 1 моль гидроксида натрия на 1 моль оксида углерода (IV). По условию получается, что на 0,8 моль оксида углерода приходится 0,2 моль гидроксида натрия, то есть на 1 моль гидроксида натрия приходится 4 моль оксида углерода. Значит, оксид углерода находится в избыткедаже для образования кислой соли. Образуется гидрокарбонат натрия, расчетего количества ведем по количеству гидроксида натрия. По уравнению из 1моль гидроксида натрия образуется 1 моль гидрокарбоната натрия, значит из0,2 моль гидроксида натрия получится 0,2 моль гидрокарбоната натрия. Вычислим молярную массу гидрокарбоната натрия.M(NaHCO3) = 23 + 1 + 12 + 16 · 3 = 84 г/мольВычислим массу гидрокарбоната натрия:m(NaHCO3) = ν(NaHCO3) · М(NaHCO3) = 0,2 моль · 84 г/моль = 16,8 г.Ответ: образовалось 16,8 г гидрокарбоната натрия NaHCO3.Решение задачи № 4Уравнение реакции:+ Br2t, FeBr3Br+ HBrМолекулярная формула бензола С6Н6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
