Самостійна робота «Алкани та циклоалкани: склад, будова, ізомерія і номенклатура» з хімії для 10 класу

В. бутен, C₄H₈

Бутен має подвійний зв’язок і формулу C₄H₈, тому не належить до алканів. Молекули решти названих речовин мають відкритий карбоновий ланцюг, а їхні формули відповідають загальній формулі алканів CₙH₂ₙ₊₂.

Б. 2,2-диметилбутан; Д. 2-метилпентан; Е. 3-метилпентан

2-метилпентан і 3-метилпентан містять по шість атомів Карбону. Стільки ж їх має 2,2-диметилбутан; кожен із цих алканів відповідає формулі C₆H₁₄. 2-метилбутан і пентан мають по п’ять атомів Карбону, а 2,3-диметилпентан має сім.

В → Б → Г → А

У нерозгалужених алканів температура кипіння зростає зі збільшенням кількості атомів Карбону. У метану один атом Карбону, у бутану чотири, у пентану п’ять, в октану вісім.

1 — В, 2 — Г, 3 — Б, 4 — Д

На с. 36 підручника наведено послідовне заміщення атомів Гідрогену в молекулі метану на атоми Хлору. За освітлення відбуваються реакції CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl, CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl, CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl і CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl. На кожній стадії хлор взаємодіє з речовиною, утвореною на попередній стадії. HCl є побічним продуктом кожної стадії, а не реагентом.

1 — Д, 2 — А, 3 — Б, 4 — В

Рівняння повного згоряння C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. Із 1 моль пропану утворюються 3 моль CO₂ масою 3 · 44 = 132 г. За умовою утворилося 66 г CO₂, тобто кількість чистого пропану становила 66 / 132 = 0,5 моль, а його маса дорівнювала 0,5 · 44 = 22 г. Маса домішок становить 50 − 22 = 28 г. Масова частка домішок дорівнює 28 / 50 · 100 % = 56 %. Частка 44 % стосується чистого пропану, а не домішок.

А. 120 г

Рівняння згоряння C₅H₁₂ + 8O₂ → 5CO₂ + 6H₂O. Кількість речовини CO₂ дорівнює 110 / 44 = 2,5 моль. Кількість пентану становить 2,5 / 5 = 0,5 моль, його маса дорівнює 0,5 · 72 = 36 г. За масової частки пентану 30 % маса проби розчину становить 36 / 0,30 = 120 г.

Г. циклогексан, C₆H₁₂

Циклогексан має циклічну будову й формулу C₆H₁₂, тому не є алканом з відкритим карбоновим ланцюгом. Формули октану, нонану й декану відповідають загальній формулі алканів CₙH₂ₙ₊₂.

В. 2-метилбутан; Г. пентан; Е. 2,2-диметилпропан

Пентан, 2-метилбутан і 2,2-диметилпропан містять по п’ять атомів Карбону й відповідають формулі C₅H₁₂. Бутан містить чотири атоми Карбону, а 2-метилпентан і 2,3-диметилбутан містять по шість.

В → Г → А → Б

У нерозгалужених алканів температура кипіння зростає зі збільшенням кількості атомів Карбону. Етан містить два атоми Карбону, пропан три, гексан шість, а декан десять.

1 — А, 2 — Д, 3 — Г, 4 — В

За с. 36 підручника за освітлення алкани взаємодіють не лише з хлором, а й з бромом, і атоми Гідрогену заміщуються послідовно. Бромування метану відбувається у чотири стадії. CH₄ + Br₂ → CH₃Br + HBr, CH₃Br + Br₂ → CH₂Br₂ + HBr, CH₂Br₂ + Br₂ → CHBr₃ + HBr, CHBr₃ + Br₂ → CBr₄ + HBr. Для наступної стадії беруть продукт попередньої та бром. Хлор дав би хлоропохідні, а не бромопохідні, названі в завданні.

1 — Г, 2 — Д, 3 — А, 4 — Б

Рівняння повного згоряння 2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O. Із 1 моль бутану утворюються 4 моль CO₂ масою 4 · 44 = 176 г. Утворення 88 г CO₂ відповідає 88 / 176 = 0,5 моль бутану масою 0,5 · 58 = 29 г. Маса домішок становить 70 − 29 = 41 г, а їхня масова частка дорівнює 41 / 70 · 100 % ≈ 58,6 %. Частка приблизно 41,4 % стосується чистого бутану.

Б. 172 г

Рівняння згоряння 2C₆H₁₄ + 19O₂ → 12CO₂ + 14H₂O. Кількість речовини CO₂ дорівнює 132 / 44 = 3 моль. Кількість гексану становить 3 / 6 = 0,5 моль, його маса дорівнює 0,5 · 86 = 43 г. За масової частки гексану 25 % маса проби розчину дорівнює 43 / 0,25 = 172 г.