1. Приведите уравнения двух химических реакций, в результате которых может быть получен ацетилен. Укажите условия их протекания.
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
Приведите уравнения двух химических реакций, в результате которых может быть получен ацетилен. Укажите условия их протекания.
Напишите структурные формулы двух дибромалканов, из которых можно получить ацетилен. Какой реактив для этого надо использовать?
Предложите способ получения ацетилена исходя из неорганических веществ: карбоната кальция (известняка), углерода и воды.
Этилен объёмом 100 л (н. у.) нагрели в присутствии металлического катализатора. Образовавшуюся смесь газов пропустили через бромную воду. Масса непоглотившегося газа составила 6,4 г. Рассчитайте массу ацетилена, который образовался из этилена, и выход продукта реакции дегидрирования.
Напишите уравнения реакций, соответствующие схеме: \(C_2H_2 \to X \to Y\) (полимер). Предложите два разных решения.
Газовая смесь состоит из 60 л ацетилена и 40 л метана. Сколько атомов водорода приходится на один атом углерода в этой смеси?
7*. Для полного сгорания некоторого объёма углеводорода потребовался объём кислорода в 1,6 раза больший, чем объём кислорода, необходимый для полного сгорания такого же объёма предыдущего члена гомологического ряда. Установите формулы углеводородов.
На фото блок заданий №1–7, поэтому ниже — решения ко всем пунктам.
1.
Ацетилен можно получить гидролизом карбида кальция:
\[
CaC_2+2H_2O \to C_2H_2\uparrow+Ca(OH)_2
\]
— при обычной температуре.
И пиролизом метана: \[ 2CH_4 \xrightarrow{1500-1600^\circ C} C_2H_2+3H_2 \] — электрокрекинг с быстрым охлаждением продуктов.
2.
Подходят два дибромэтана:
\[ CH_3-CHBr_2 \] — 1,1-дибромэтан;
\[ CH_2Br-CH_2Br \] — 1,2-дибромэтан.
Реагент — спиртовой раствор KOH при нагревании; происходит отщепление двух молекул HBr: \[ CH_3-CHBr_2+2KOH \to HC\equiv CH+2KBr+2H_2O \] \[ CH_2Br-CH_2Br+2KOH \to HC\equiv CH+2KBr+2H_2O \]
3.
Последовательность:
\[
CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO+CO_2
\]
\[
CaO+3C \xrightarrow{2000^\circ C} CaC_2+CO
\]
\[
CaC_2+2H_2O \to C_2H_2+Ca(OH)_2
\]
4.
Непоглотившийся газ — это водород, потому что этилен и ацетилен поглощаются бромной водой.
\[ n(H_2)=\frac{6{,}4}{2}=3{,}2\ \text{моль} \]
Реакция: \[ C_2H_4 \rightleftharpoons C_2H_2+H_2 \]
Значит: \[ n(C_2H_2)=3{,}2\ \text{моль} \] \[ m(C_2H_2)=3{,}2\cdot 26=83{,}2\ \text{г} \]
Исходное количество этилена: \[ n_0(C_2H_4)=\frac{100}{22{,}4}=4{,}464\ \text{моль} \]
Выход: \[ \eta=\frac{3{,}2}{4{,}464}=0{,}7168\approx 71{,}7\% \]
Ответ: \(83{,}2\) г ацетилена; выход \(71{,}7\%\).
5.
Два разных решения схемы \(C_2H_2 \to X \to Y\).
Первый вариант: через этилен. \[ C_2H_2+H_2 \xrightarrow{Ni,\ t} C_2H_4 \] \[ nC_2H_4 \to (-CH_2-CH_2-)_n \] Здесь \(X=C_2H_4\), \(Y\) — полиэтилен.
Второй вариант: через винилхлорид. \[ C_2H_2+HCl \xrightarrow{HgCl_2,\ t} CH_2=CHCl \] \[ nCH_2=CHCl \to (-CH_2-CHCl-)_n \] Здесь \(X=CH_2=CHCl\), \(Y\) — поливинилхлорид.
6.
Объёмы газов пропорциональны количествам веществ. Считаем общее число атомов C и H в условных объёмных единицах:
\[
n(C)=60\cdot 2+40\cdot 1=160
\]
\[
n(H)=60\cdot 2+40\cdot 4=280
\]
Отношение: \[ \frac{n(H)}{n(C)}=\frac{280}{160}=\frac{7}{4}=1{,}75 \]
Ответ: в среднем \(1{,}75\) атома водорода на один атом углерода, то есть \(7:4\).
7*.
В этом блоке речь об алкинах, их формула \(C_nH_{2n-2}\). Предыдущий гомолог — \(C_{n-1}H_{2n-4}\).
Горение: \[ C_nH_{2n-2}+\frac{3n-1}{2}O_2 \to nCO_2+(n-1)H_2O \] \[ C_{n-1}H_{2n-4}+\frac{3n-4}{2}O_2 \to (n-1)CO_2+(n-2)H_2O \]
По условию: \[ \frac{(3n-1)/2}{(3n-4)/2}=1{,}6 \] \[ 3n-1=1{,}6(3n-4) \] \[ 3n-1=4{,}8n-6{,}4 \] \[ n=3 \]
Значит, искомый углеводород — \(C_3H_4\), пропин, а предыдущий гомолог — \(C_2H_2\), ацетилен.
Проверка: \[ C_3H_4+4O_2 \to 3CO_2+2H_2O \] \[ C_2H_2+2{,}5O_2 \to 2CO_2+H_2O \] \[ \frac{4}{2{,}5}=1{,}6 \]
