предельные углеводороды
учебно-методический материал по химии (10 класс) по теме

Тема   II      

Предельные углеводороды (алканы).          Циклопарафины (циклоалканы)

Номенклатура и гомология алканов

Вариант 1

1.        Назовите по систематической номенклатуре следующие вещества:

                а)        СНз—СН—СН— СНз   ) Н3С— СН2— СН— СН2— СН2-СН3                                     |           |                                          |

                    СН3      СН3                              СН2

                                                                                                  |  

                                                                                         СН3

              CH3

                          |

в) Н3С-С-СН3

                         I

            СН3

2.        Напишите   структурные   формулы:   а)   2,4-диметилпентана;

б)        2-метилгексана; в) н-бутана.

3.        Для    вещества    (а)    из    задания    1    составьте    формулу
гомолога  (с   более  длинной  углеродной   цепью)  и   назовите  его.

Тема   II      

Предельные углеводороды (алканы).          Циклопарафины (циклоалканы)

Номенклатура и гомология алканов

Вариант 2

1.        Назовите по систематической номенклатуре следующие вещества:

а) Н3С-СН-СН3                             б) СН2—СН-СН2-СН3

                 |                                                            |             |

                СН3                                              СН3     СН3

                          CH3

        |

в) Н3С—СН2 —  С — СН2 — СН2 — СН3

               |

                          CH3

         2.Напишите   структурные   формулы:   а)   2,2-диметилпентана;

в) 2-метилбутана; в) 2,3,5-триметилгексана.                                                      

3.Для вещества (в) из задания 1 составьте формулу гомолога

(с менее длинной углеродной цепью) и назовите его.

Тема   II      

Предельные углеводороды (алканы).          Циклопарафины (циклоалканы)

Номенклатура и гомология алканов

Вариант 3

1.        Назовите по систематической номенклатуре следующие вещества:

а) Н3С-СН-СН2-СН2-СН2-СН3                   б) Н3С-СН2-СН2 — СН3

             |

            CH3

                Н                СН3

        |        |

в) СН3— С— СН2— СН—СН3

                 |

                CH3

2.Напишите структурные формулы: а) 2-метилпропана;                                    б)3,3-диметилгексана; в) 3-метилпентана.

3. Для вещества (а) из задания 1 составьте формулу гомолога
(с менее длинной углеродной цепью) и назовите его.

Тема   II      

Предельные углеводороды (алканы).          Циклопарафины (циклоалканы)

Номенклатура и гомология алканов

Вариант 4

1.        Назовите по систематической номенклатуре следующие                      вещества:

а)        Н3С-СН-СН-СН2-СН-СН3

                        I         I                        I

                         СН3    СН3                СН3

                                                          CH3

                                                           |

б)        Н3С-СН2-СН-СН3     в) Н3С-С - СН2-СН2-СН3

                           |                               |

                          СН3                                  СН3

2. Напишите   структурные   формулы:    а)   2,3-диметилбутана;

б) 3-этилгептана; в) 2,2-диметилпропана.

3. Для вещества (б) из задания 1 составьте формулу гомолога (с более длинной углеродной цепью) и назовите его.

Изомерия, получение и химические свойства алканов

Вариант 1

1.        Укажите, какие из веществ являются изомерами:

а) СН3-СН2-СН2-СН2-СНз   б) СН3-СН-СН-СН2-СН3

                                                                                |         |                                           

                                                                        СН3    СН3

в) Н3С-СН-СН3     г) СН3-СН2-СН-СН3

               |                                              |

                   СН3                                  СН3

            CH3

                  |

д) СН3-С-СН2-СН2-СН3

               |

             CH3

2.        Напишите уравнения  реакций,  с  помощью  которых  можно
осуществить следующие превращения:

                                 ?

C        CH4        CH3Br                 C2H6          CO2                                                                                

 3. При нитровании метана азотной кислотой образуются нитрометан (CH3NO2) и вода. Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте, какую массу нитрометана можно получить при нитровании метана массой 32 г, приняв, что массовая доля выхода составляет 0,9.

Ответ: 109,8 г

Изомерия, получение и химические свойства алканов 

Вариант 2

1.        Укажите, какие из веществ являются изомерами:

 а)  СН3-СН2-СН-СН2-СН3     б) СН3-СН-СН-СН2-СН3

                             |                                        |        |

                            CH3                                            CH3  CH3

                                                CH3

                                                                   |  

в) СН3-СН-СН2-СН3      г) СН3--С--СН--СН3

                               |                              |       |

                  СН3                             СН3    СН3

                CH3

                 |

д) СН3-С-СН2-СН3                                     |

                 |

                CH3

2. Напишите уравнения реакций: а) термического разложения метана;

 б) первой  стадии хлорирования  этана;  в) изомеризации пентана (укажите условия протекания реакции); г) горения пропана в кислороде.

3. При взаимодействии карбида алюминия (А14С3) с водой образуются метан и гидроксид алюминия. Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте массу карбида алюминия, которая необходима для получения метана объемом 11,2 л (н. у.).

Ответ: 24 г

Изомерия, получение и химические свойства алканов 

Вариант 3

1.        Укажите, какие из веществ являются изомерами:

 а) СН3-СН2-СН2-СН3           б) СН3-СН-СН-СН3

                                   |       |

                                                                            СН3   СН3

в)        СН3-СН2-СН-СН3  

                        |

                        CH3

                    CH3 

                |

г)        СН2-С-СН3                     д) СН3-СН2-СН — СН2-СН3

            |        |                                              |

          СН3   СН3                                              СН3

2.        Напишите уравнения  реакций,  с  помощью  которых можно

 осуществить следующие превращения:

этан        бромэтан      ?        бутан        изобутан          оксид углерода (IV).

3. Какой объем воздуха (н. у.) потребуется для сжигания смеси
метана объемом 5 л с этаном объемом 2 л? Объемная доля кисло
рода в воздухе составляет 21%.

Ответ: 80,95 л

Изомерия, получение и химические свойства алканов 

Вариант 4

1.        Укажите, какие из веществ являются изомерами:

а) СН3-СН2-СН3                     б) СН3-СН-СН2 —СН3

                       |

                                                            СН3

                          СН3                                    СН3

                                             |                                                                                             |  

в) СН3-СН-СН-СН3              г) СН3—С—СН2—СН3

                    |                                                                     |

                 СН3                                    СН3

                                          СН3        

                                                                            |      

                           д) Н3С—С – СН3

                                                                   |

                                          СН3

2. Напишите уравнения реакций: а) горения метана в кислороде
   б) дегидрирования этана; в) первой и второй стадий хлорирования
   метана; г) получения синтез-газа из метана.
3. Какой объем метана (н. у.) можно получить при взаимодействии ацетата натрия (CH3COONa) массой 41 г с гидроксидом натрия массой 30 г?

Ответ: 11,2 л

Расчетные задачи к теме.

 Предельные углеводороды (алканы). Циклопарафины (циклоалканы)

1.        Природный газ одного из месторождений содержит 92% метана, 4% этана, 1% пропана, 2% углекислого газа и 1% азота (по
объему).    Какой   объем    кислорода    потребуется   для   сжигания
200 л этого газа? Ответ: 406 л

2.        Какой объем воздуха (н. у.) расходуется при полном сгорании
1 кг гексана? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%.

Ответ: 11782,9 л

3.        Какая масса воды образуется при сгорании в кислороде 5 парафиновых свечей массой 100 г каждая, если массовая доля углерода в этом образце парафина составляет 80%?

Ответ: 900 г

4.        Какая масса сажи образуется при термическом разложении
этана массой 90 г? Массовая доля выхода сажи составляет 80%.

Ответ: 57,6 г

5.        Какой объем водорода можно получить из 20 м3 природного газа, содержащего 93% метана, 4% этана и 3% азота и углекислого газа? Кроме водорода  в процессе пиролиза образуется сажа.

Ответ: 39,6 м3

6.        При нитровании 4,48 л этана (н. у.) азотной кислотой получили     12 г нитроэтана  C2H5NO2.  Вычислите массовую долю выхода продукта.

Ответ: 0,8

7.        Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором составляет 83,3%. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 36.

Ответ: С5Н12

8.        Найдите молекулярную формулу органического вещества, если известно, что массовая доля углерода в нем составляет 51,89%,          

водорода 9,73%  и хлора 38,38%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 3,19.

Ответ: С4Н9С1

9.        При   сжигании   углеводорода    массой   29   г   образовалось
88 г оксида углерода (IV) и 45 г воды. Относительная плотность вещества по воздуху равна 2. Найдите молекулярную формулу углеводорода.

Ответ. С4Н10

10.        Найдите   молекулярную   формулу   углеводорода,   массовая
доля водорода в котором составляет 15,79%. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 3,93.

Ответ: С8Н18

11.        Какой объем (н. у.) оксида углерода (IV) образуется при горении гексана массой 500 г, если массовая доля негорючих примесей в этом образце гексана составляет 8%?

Ответ: 718,9 л

12.        Некоторый  объем   метана  имеет  массу   10  г.  Рассчитайте
массу такого же объема пропана (н. у.).

Ответ: 27,5 г

13.        При   сжигании   углеводорода   объемом   2,24   л   получили
13,2 г оксида углерода (IV) и 7,2 г воды. Относительная плотность
углеводорода по водороду равна 22. Найдите молекулярную формулу углеводорода. Ответ: C3H8

14.        Природный газ одного из месторождений содержит 85% метана, 6% этана, 3% оксида углерода (II), 4,5% оксида углерода(IV), 1,5% азота и инертных газов (по объему). Какой объем воздуха потребуется для сжигания 1 м3 этого газа? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%.                                                       Ответ: 9,17 м3

15.        Найдите молекулярную формулу гомолога метана, если известно, что масса 5,6 л его (н. у.) составляет 18 г. Напишите структурные формулы всех его изомеров и назовите их.    

Ответ: С5Н12

16.        Найдите   молекулярную   формулу  углеводорода,   массовая
доля углерода в котором составляет 81,8%. Относительная плотность вещества по азоту равна  1,57.

Ответ: С3Н8

17.        При горении 1 моль газообразного алкана (при н. у.) образовалось 22,4 л оксида углерода (IV) и 36 г воды. Найдите молекулярную формулу алкана и рассчитайте, какой объем кислорода потребуется для полного сгорания 5 л его.                    

   Ответ: СН4; 10 л.

18.        При нитровании гексана азотной кислотой при нагревании
образуются   нитрогексан  C6H13NO2  и   вода.  Составьте, уравнение этой реакции и рассчитайте, какую массу нитрогексана можно получить

при нитровании гексана массой 43 г, приняв, что массовая доля выхода составляет 80%.

Ответ: 52,4 г

19.        Для сжигания 30 л метана израсходовали 200 л воздуха, обогащенного кислородом. Рассчитайте объемную долю кислорода в этом воздухе.

Ответ: 0,3

20. Какой объем кислорода (н. у.) потребуется для полного сгорания 3 л смеси метана с этаном? Относительная плотность газовой смеси по воздуху равна 0,6.                                              

 Ответ: 6,45 л

21.        При   сжигании   углеводорода   массой   3,2   г   образовалось
9,9 г оксида углерода (IV) и 4,5 г воды. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 64. Найдите молекулярную формулу углеводорода.                               Ответ: С9Н20

22.        При   взаимодействии   циклопропана   с   бромом   образуется
1,3-дибромпропан. Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте, какую массу 1,3-дибромпропана можно получить при бромировании 84 г циклопропана, приняв, что массовая доля выхода составляет 85%.

Ответ: 343,4 г

23.        Массовая доля углерода в циклоалкане составляет 85,71%.
Относительная плотность его паров по воздуху равна 1,931. Найдите молекулярную формулу циклоалкана.

Ответ: С4Н8

24.        Рассчитайте объем (н. у.) воздуха, который потребуется для
сжигания  смеси   метана   объемом  6  л  с  циклобутаном  объемом 8 л. Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%.

Ответ: 285,7 л

25.        В присутствии катализаторов (платины, палладия) водород
присоединяется к циклопропану с образованием пропана. Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте, какой объем (н. у.) пропана можно получить из 21 г циклопропана, приняв, что объемная доля выхода пропана составляет 95%

Ответ: 10,64 л

Итоговая работа по теме

 Предельные углеводороды (алканы). Циклопарафины (циклоалканы)

Вариант 1

1.   Для   вещества,   имеющего   строение   СН3 — СН — СН — СН3,

                                                                                      |          |

                                                                              СН3     СН3

составьте формулы одного гомолога и двух изомеров. Дайте всем веществам названия по систематической номенклатуре.

2. Напишите уравнения реакций: а) изомеризации бутана; б) горения пропана в кислороде; в) первой, второй и третьей стадий хлорирования метана. Дайте названия всем продуктам реакций.
3. Какая масса сажи образуется при разложении метана массой 24 г? Массовая доля выхода продукта составляет 96%.

Ответ:  17,28 г

4.        Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая до
ля углерода в котором составляет 80%; относительная плотность
углеводорода по водороду равна  15.

Итоговая работа по теме

 Предельные углеводороды (алканы). Циклопарафины (циклоалканы)

Вариант 2

1.        Для   вещества,   имеющего   строение   СН3—СН—СН3,   составьте

                                                                         |

                                                                                          СН3

 формулы одного изомера и двух гомологов. Дайте всем веществам названия по систематической номенклатуре.

2.        Напишите  уравнения  реакций, с  помощью  которых  можно
осуществить следующие превращения:

                               ?

       СН4        СН 3С1                        С2Н6           С2Н5Вг. Дайте названия всем веществам.

3.        Какой объем кислорода и воздуха потребуется для сжигания
10 л этана? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21% (н. у.)

        Ответ: 35 л;  166,7 л

4.        Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля водорода в котором составляет 25%; относительная плотность углеводорода по кислороду равна 0,5.

Итоговая работа по теме

 Предельные углеводороды (алканы). Циклопарафины (циклоалканы)

Вариант 3

1.        Для вещества, имеющего строение

СН3—СН—СН2—СН—СН3,   составьте   формулы   одного   изомера
                     |                        |

             СН3                   СН3

и двух гомологов. Дайте всем веществам названия по систематической номенклатуре.

2. Напишите уравнения реакций: а) горения метана в кислороде;              б) первой и второй стадий бромирования пропана, если известно, что замещение протекает у второго атома углерода; в) термического разложения этана. Дайте названия всем продуктам реакций
3. При термическом разложении метана количеством вещества14 моль получен ацетилен (С2Н2), объем которого при н. у. составил
   120,96 л. Вычислите объемную долю ( % ) выхода ацетилена.

Ответ: 77,14%

4.        Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая доля водорода в котором составляет 20%; относительная плотность углеводорода по воздуху равна  1,035.

Итоговая работа по теме

 Предельные углеводороды (алканы). Циклопарафины (циклоалканы)

Вариант 4

     СН3

                                                                      |

1. Для вещества, имеющего строение СН3 — С — СН3, составьте

                                                                                 |

                                                                                        СН3

формулы одного гомолога и двух изомеров. Дайте всем веществам

названия по систематической номенклатуре.

2.        Напишите уравнения  реакций,  с  помощью  которых  можно
осуществить следующие превращения:

                                   ?

С2Н6                  С2Н5Сl               С4Н10                СО2.    Дайте    названия    всем    веществам.

3.        Какой объем этана (н. у.) можно получить при взаимодействии иодметана массой 284 г с натрием массой 50 г?

Ответ: 22,4 л

4.        Найдите молекулярную формулу углеводорода, массовая до
ля углерода в котором составляет 75%; относительная плотность
углеводорода по азоту равна 0,572.