Робота з обдарованою молоддю

Цікаві завдання з хімії

8 клас

Завдання 1

В гостях у Кролика Віні-Пух вихвалявся, що він пофарбувався в чорний колір, щоб бути схожим на маленьку хмарку. Чорна фарба – це купрум(ІІ) оксид масою 100 г, який він отримав при взаємодії 1,25 моль міді з 11 л кисню (н.у.). Чи правду казав Віні-Пух? Підтвердіть свою думку відповідними розрахунками.

Розв’язок:

2Cu + O₂ ® 2CuO

1.      n(О₂) = 11 л : 22,4 л/моль = 0,49 моль; n(CuО) = 100 г : 80 г/моль = 1,25 моль

2.        Дійсно купрум(ІІ) оксид має чорний колір і його можна отримати шляхом окиснення міді. Проте, за рівнянням реакції кількість кисню має бути вдвічі меншою за мідь, тобто 0,625 моль. За умовою задачі кисню менше (0,49 моль). Отже, Віні-Пух отримав чорну фарбу тільки її маса буде меншою, а саме:

m( CuO) = 0,49 моль^. 2 ^.80 г/ моль = 78,4 г.

Відповідь: m(CuO) = 78,4 г.

Завдання 2

Елементи А і Б належать до однієї групи (головної підгрупи) Періодичної системи. Прості речовини, що утворені елементами здатні утворювати оксиди складу RО і RО₂. Елемент А має 69 нейтронів, а Б – 125 нейтронів. Визначте елементи А і Б.

Розв’язання:

Так як формули оксидів RО і RО₂, то відповідно елемент мав би знаходитись у IV групі (у ІІ групі він не може знаходитись, бо максимальна валентність елементів ІІ-А підгрупи – ІІ, а в оксиді RO₂ – IV). До ймовірних елементів могли б віднести: C, Si, Ge, Sn, Pb. Однак, зважаючи, що кількість нейтронів в атомі А – 69, шляхом підбору доходимо до висновку, що це Sn (69+50 = 119). Аналогічно приходимо до висновку, що елемент Б – це Pb (125+82 = 207).

Завдання 3

До 200 мл суміші чадного та вуглекислого газів, відносна густина за воднем якої 20, додали 225 мл кисню (н.у.). Суміш спалили та привели до початкових умов. Обчисліть об’ємні частки компонентів (у  %) в початковій та утвореній сумішах.

Розв’язання:

М(СО, СО₂) = 20×2 = 40. Нехай φ(СО) = х, тоді φ(СО₂) = 1-х. Складаємо рівняння:

28х + (1-х) 44 = 40

16х = 4

х = 0,25

Отже, об’ємні частки у початковій суміші: φ(СО) = 0,25 або 25 %, тоді φ(СО₂) = 1-0,25 = 0,75 або 75 %.

СО +1/2 О₂→СО₂  (1)

У початковій суміші за об’ємом було: V(CO) = 0,25×200 мл = 50 мл та V(CO₂) = 0,75 × 200 мл = 150 мл.

За рівнянням (1) прореагувало 25 мл О₂ із 225 мл О₂. Отже, надлишок V(O₂) = 225 мл – 25 мл = 200 мл. А утворилось згідно з рівнянням (1) 50 мл CO₂. Тоді весь об’єм CO₂ становить: V(CO₂) = 150 мл + 50 мл = 200 мл.

Об’єм новоутвореної суміші газів становитиме: 200 мл + 50 мл + 150 мл = 400 мл.

Тоді в утвореній суміші об’ємні частки газів становитимуть:

φ(О₂) = 200/400 = 0,5 або 50%

φ(СО₂) = 200/400 = 0,5 або 50%.

Завдання 4

Над 42 г розжарених залізних ошурків пропустили водяну пару. Ошурки прореагували повністю з водяною парою, утворивши невідомий твердий продукт реакції та газуватий продукт реакції, що мав об’єм 22,4 л (н.у.). Встановіть формули обох продуктів реакції.

Орієнтовний розв’язок:

  xFe + yH₂O = Fe_xO_y + yH₂, водень – газуватий продукт реакції.

Відповідь: Fe₃O₄ та Н₂

Завдання 5

Уявний експеримент

У вас вдома у вигляді 2-х розчинів і в 3-х окремих банках (у вигляді дуже мілко подрібненого порошку, який неможливо розпізнати візуально) знаходяться наступні речовини: крейда, цукор, кухонна сіль, оцтова кислота, харчова сода (NaHCO₃). Запропонуйте обґрунтований план визначення кожної речовини, якщо з додаткових речовин на кухні є  лише вода.

  Орієнтовний розв’язок:

Крейда буде у  банці, оскільки вона не розчинеться у воді. Всі 3 речовини з банок пробуємо розчинити у воді. Крейда через деякий час осяде на дно. Крім того матимемо ще два розчини. Оцтову кислоту розпізнаємо за запахом або добавлянням невеликої кількості крейди до кожного з трьох розчинів. При взаємодії розчину харчової соди з оцтовою кислотою спостерігатиметься виділення вуглекислого газу.

Нагріваючи в ложці цукор або сіль, визначимо цукор за зміною кольору (він розкладається і темніє).

9 клас

Завдання 1

Нещодавно вчені відкрили атом із протонним числом 113. Скориставшись інформацією, що її можна отримати з Періодичної системи про хімічний елемент, запишіть будову атома цього хімічного елемента, кількість валентних електронів, формулу вищого оксиду й гідрату вищого оксиду, укажіть характер цих речовин.

Розв’язок:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²5d¹⁰4f¹⁴6p⁶7s²6d¹⁰5f¹⁴7p¹

3 валентних електрони 7s²7p¹

R₂O₃ та R(OH)₃; основні властивості

Завдання 2

Напишіть рівняння хімічних реакцій в молекулярній та скороченій йонній формах відповідно до схеми перетворень:

Zn ® Zn(NO₃)₂ ® Zn (OH)₂

  ­                              ¯  

ZnCl₂ ¬ ZnSO₄ ¬ ZnO                                 

Обґрунтуйте, чому і як зміниться маса цинкової пластинки, якщо її занурити у водний розчин мідного купоросу.

Орієнтовний розв’язок:

1.                 3Zn + 8HNO₃ = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

2.                 Zn(NO₃)₂ + 2NaOH = Zn(OH)₂ + 2NaNO₃

3.                 Zn(OH)₂  =  ZnO + H₂O

4.                 ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

5.                 ZnSO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ ¯ + ZnCl₂

6.                  ZnCl₂ + Mg = MgCl₂ + Zn

Маса пластинки зменшиться за рахунок переходу важкого металу у розчин солі і витіснення більш легкого металу – міді. Якщо врахувати процес гідролізу, то маса пластинки зменшиться ще більше, за рахунок взаємодії цинку з утвореною сульфатною кислотою. Це, додаткове зменшення маси цинку, ледь помітне.

Завдання 3

Під час спалювання 1,84 г органічної речовини утворилось 1,344 дм³ карбон (IV) оксиду (н. у.) і 1,44 г води. Встановити молекулярну формулу даної речовини. Яка маса осаду утвориться при пропусканні всієї кількості отриманого вуглекислого газу через розчин вапняної води, що містить 3.7 г гідроксиду кальцію?

Розв’язок:

C_xH_yO_z + O₂ ® СO₂ + H₂O

n(СO₂) = n(С) = 1.344/22.4=0.06 моль;  m(С) = 12*0.06 = 0.72 (г);  

 n(H₂O) = 1.44/18=0.08 моль;  n(Н) = 0.16 моль;  m(Н) = 1*0.16 = 0.16 (г);        

Маса кисню в речовині, яку спалили: m(О) = 1,84 - 0.72 – 0.16 = 0.96 (г).

n(О) = 0.96/16 = 0.06 моль

n(С) : n(Н) : n(О) = 0.06 : 0.16 : 0.06 = 3 : 8: 3

Формула - C₃H₈O₃

СO₂ + Сa(OH)₂ = CaCO₃¯ + H₂O

n(Сa(OH)₂ = 0.05 моль; n(СO₂) = 0.06 моль; 

Сa(OH)₂ – в недостачі, тому утворюватиметься кисла сіль.

Отже 0,01 моль CaCO₃ розчиниться. Тому m(CaCO₃), що розчиниться становить 1 г.

Загальна кількість n(СaСO₃) = 0.05 моль; а загальна маса m(СaСO₃) = 5 г. Тоді маса осаду m(СaСO₃) = 5г - 1г = 4г.

Відповідь: формула - C₃H₈O₃; m(СaСO₃) = 4г.

Завдання 4

Під час взаємодії однієї наважки міді з концентрованою сульфатною кислотою, а іншої – з розведеною нітратною кислотою, виділилися рівні об’єми газів (сульфур(IV) оксиду та нітроген(II) оксиду).

-       напишіть рівняння реакцій, укажіть йон-окисник в обох хімічних процесах;

-       обчисліть масове співвідношення між двома використаними наважками міді;

-       поясніть, чому під час взаємодії міді з нітратною кислотою виділився безбарвний газ, який зібрали та зафіксували його об’єм, а після розгерметизації приладу цей газ побурів.

Розв’язок:

Рівняння взаємодії міді з вказаними кислотами (за кожне рівняння по 1 балу):

Cu + 2H₂SO_4(конц.) = CuSO₄ + SO₂­ + 2H₂O, йон окисник – SO₄^2-

3Cu + 8HNO_3(розв.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO­ + 4H₂O, йон окисник – NO₃^-

Позначимо масу міді, яка провзаємодіяла з H₂SO_4(конц.) – m₁, а масу міді, яка провзаємодіяла з HNO_3(розв.) –  m₂

Відповідь: масове співвідношення між двома використаними наважками міді становить 3/2 або 1,5.

Завдання 5

Суміш натрій сульфату, натрій нітрату та натрій карбонату масою 167,2 г додали до розчину сульфатної кислоти масою 392 г з масовою часткою кислоти 10 %, зібрали 8,96 л газу (н.у.). До одержаного розчину додали надлишок барій хлориду. Утворився осад масою 186,4 г. Визначте масові частки солей у початковій  суміші.

Розв’язок:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O (1)

n(CO₂) = 8,96/22,4 = 0,4 (моль)

За рівнянням реакції: n(Na₂CO₃) = n(CO₂) = 0,4 моль, аналогічно було:

n(H₂SO₄) = n(CO₂) = 0,4 моль.

m(Na₂CO₃) = 0,4 моль × 106 г/моль = 42,4 г.

W(Na₂CO₃) = 42,4 г / 167,2 г = 0,254 або 25,4 %

За умовою було 392 г 10 % H₂SO₄. Це відповідає n(H₂SO₄) = 392×0,1/98 = 0,4 моль. Отже прореагувала вся сульфатна кислота.

Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄↓ + 2HCl (2)

n(BaSO₄) = n(Na₂SO₄) = 186,4 / 233 = 0,8 моль.

0,8 моль Na₂SO₄ – це загальна кількість речовини, із якої 0,4 моль утворилось з натрій карбонату за рівнянням (1) і х моль було у вихідній суміші, отже х= 0,8 – 0,4 = 0,4 моль.

m(Na₂SO₄) = 0,4 × 142 = 56,8 г.

W(Na₂SO₄) = 56,8 /167,2 = 0,34 або 34 %.

Отже, W(NaNO₃) = 100 % - 25,4 % - 34 % = 40,6 %.

Завдання 6

Уявний експеримент

У п’яти склянках без етикеток знаходяться безбарвні розчини солей натрію (нітрат, хлорид, ортофосфат, сульфід) та розчин натрій гідроксиду. Визначте вміст кожної склянки з використанням мінімальної кількості додаткових речовин та найменшої кількості експериментальних дій. Підтвердіть свої припущення записом відповідних молекулярних та йонних рівнянь реакцій.

Орієнтовний розв’язок:

Розпізнаємо кожен розчин дією розчину аргентум нітрату. Всього 4 експерименти (останній можна не робити, бо результат буде відомий).

NaNO₃ +AgNO₃ – не взаємодіє

NaCl +AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl¯ – білий осад

Na₃PO₄ + 3AgNO₃ =Ag₃PO₄¯ +3NaNO₃ – жовтий осад

Na₂S + 2AgNO₃ =Ag₂S¯ + 2NaNO₃ – чорний осад

2NaOH + 2AgNO₃ =Ag₂O¯ + 2NaNO₃ + H₂O – сіро-зеленкуватий осад

10 клас

Завдання 1

Які із наведених нижче реакцій, можна віднести до окисно-відновних?

А1(ОН)3 + NaOH → NaAlO2 + Н2О;

Na3AsO3 + I2 + Н2O → Na3AsO4 + HI;

Cu2O + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Na[Al(OH)₄] → t    NaAlO₂ + H₂O

Розставте коефіцієнти у рівняннях окисно-відновних реакцій методом електронного балансу. Для кожної із наведених реакцій зазначте, яка із речовин є відновником, а яка окисником.

Розв’язок:

А1(ОН)3 + NaOH → NaAlO2 + 2Н2О (не є ОВР);

Na3AsO3 + I2 + Н2O → Na3AsO4 + 2HI (ОВР)

відновник As⁺³  - 2e → As⁺⁵

окисник     I₂⁰ + 2e → 2I^-

3Cu2O + 14HNO3 → 6Cu(NO3)2 + 2NO + 7H2O (ОВР)

відновник 2Cu⁺¹ – 2e → 2Cu²⁺

окисник N⁺⁵ + 3e → N⁺²

Na[Al(OH)₄] → t    NaAlO₂ + H₂O (не є ОВР)

Завдання 2

Розшифруйте схему. Напишіть відповідні рівняння хімічних реакцій

алкан → алкін → алкен → спирт → альдегід → спирт

Розв’язок:

Можливий варіант

1) 2CH₄ → HC≡CH + 3H₂

2) HC≡CH + H₂ ^кат→ CH₂=CH₂

3) CH₂=CH₂ + H₂O ^{t,p, кат.}→ CH₃–CH₂OH

4) CH₃–CH₂OH + CuO  ^{→  t}     CH₃CHO + Cu + H₂O

5) CH₃CHO + H₂ –^Ni→ CH₃–CH₂OH

Завдання 3

При спалюванні 7,3 г невідомої речовини утворилося 8,96 л вуглекислого газу (н.у.), 1,12 л азоту (н.у.), 9,9 г води. Визначте формулу речовини, якщо відносна густина її газуватого стану за воднем дорівнює 36,5. Обчисліть, скільки молекул цієї речовини міститься у 7,3 г її маси.

Розв’язок:

1. Обчислюємо молярну масу органічної речовини за формулою: М=2D(H₂)

    М(С_xН_yN_zO_a) = 2г/моль∙36,5 = 73г/моль

2. Обчислюємо кількості речовин: органічної речовини, вуглекислого газу і

азоту: ν= m/М; ν= V/V_m

    ν(С_xН_yN_zO_a) = 7,3г /73 г/моль = 0,1 моль;

ν(СO₂) = 8,96л /22.4 л/моль = 0,4 моль;

    ν(H₂O) = 9,9г /18 г/моль = 0,55 моль;

    ν(N₂) = 1,12л /22.4 л/моль = 0,05 моль;

Перевіримо наявність або відсутність атомів Оксигену у складі органічної речовини:

ν(С) = 0,4 моль;  m(C) = 4.8 г

ν(H) = 1,1 моль; m(Н) = 1,1 г

 ν(N) = 0,1 моль; m(N) = 1,4 г

Разом маса речовини становить 7,3 г, звідки випливає, що у складі речовини Оксиген відсутній.

3. За рівнянням хімічної реакції :

0,1 моль                0,4 моль    0,55 моль  0,05 моль

2 С_xН_yN_z  + O₂ →2x СO₂+ yH₂O +zN₂

   2 моль                    2x моль   y моль   z моль

x= 4;  y = 11; z = 1.

4. Молярна маса органічної речовини дорівнює:

     М(С₄Н₁₁N) = 73 г/моль;

5. Знаходимо число молекул органічної речовини:

N=ν ∙N_А;N(С₄Н₁₁N) = 0,1 моль∙ 6,02 ∙10²³ 1/моль = 0,602∙10²³молекул.

Відповідь:  С₄Н₁₁N ; 0,602∙10²³ молекул.

Завдання 4

Залізну пластинку масою 10 г занурили у розчин мідного купоросу. Після закінчення реакції її маса дорівнювала 10,08 г. Визначте масу міді, яка осіла на пластинці. Який об’єм хлоридної кислоти (w=10 %, r=1.05 г/мл) потрібен для розчинення початкової пластинки? Який об’єм нітратної кислоти (w=4 %, r=1.02 г/мл) потрібен для розчинення міді, яка осіла на пластинці?

Розв’язок:

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Згідно рівняння, при заміщенні 56 г заліза на 64 г міді маса пластинки збільшиться на 8 г. В нашому випадку вона зменшилася на 0.08 г, що становить 0.01 моль. Отже, на пластинці осіло 0.01 моль або 0.64 г міді.

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂­

56 г Fe – 73 г HCl  10 г Cu – x г	m(HCl) = 13:0.1 = 130 (г)
х=13 г HCl	V(HCl) = 130:1.05 = 124 (мл)

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

3 моль Cu – 264 г HNO3 0.01 моль Cu – x г HNO3	m(HNO3) = 0.88:0.04 = 22 (г)
x=0.88 г HNO3	V(HNO3) = 22:1.02 = 21.6 (мл)

Відповідь: 0.64 г міді, 130 г HCl, 124 мл HCl, 0.88 г HNO₃, 21.6 мл HNO₃.

Завдання 5

При нагріванні 24 г насиченого одноатомного спирту з концентрованою сульфатною кислотою одержали етиленовий вуглеводень, що може приєднати 15,3 мл брому (r=3,14 г/мл). Визначте формулу спирту, використаного для проведення реакції дегідратації. Вважати, що вихід алкену становить 75 %.

Розв’язок:

C_nH_2n+1OH ®  C_nH_2n + H₂O

C_nH_2n + Br₂ ®  C_nH_2nBr₂

M(Br₂) = 3.14*15.3 = 48 (г); n(Br₂) = n(C_nH_2n) = 48/160 = 0.3 моль;

n(C_nH_2n+1OH ) = 0.3/0.75 = 0.4 моль;

М(C_nH_2n+1OH) =  24/0.4 = 60 (г)

Відповідь: формула - C₃H₇OH.

Завдання 6

Уявний експеримент

Виробництво яких 5-и важливих сполук можна організувати, якщо є запаси вапняку, піску, натрій сульфату і фосфоритів? Напишіть рівняння реакцій, які лежать в основі цих виробництв.

Розв’язок:

1.     Виробництво скла.

2.     Виробництво рідкого скла.

3.     Виробництво негашеного вапна.

4.     Виробництво гашеного вапна.

5.     Добування фосфор(V) оксиду із фосфоритів. Добування ортофосфатної кислоти. Фосфорних добрив.

11 клас

Завдання 1

Напишіть хімічні реакції, які відповідають таким перетворенням:

Які реагенти зашифровані літерами А–З у схемі перетворень. Утворенням якої сполуки Купруму можна пояснити зелений колір дахів старовинних будівель або бронзових пам’ятників?

Розв’язання:

А – О₂

Б – HCl

В – AgNO₃

Г – NaOH

Е – AgNO₃ або HNO₃

Д – Cl₂

Ж – H₂O

З – CO₂

Зелений колір дахів старовинних будівель або бронзових пам’ятників можна пояснити утворенням малахіту або нестехіометричними сумішами гідроксидів.

Завдання 2

Навести формули та назвати за міжнародною номенклатурою ізомери органічних сполук, що мають формулу С₄Н₈. Які види ізомерії простежуються на цьому прикладі? Добути один із ізомерів (симетричний бутен) синтезом із неорганічних речовин.     

Розв’язання

Ізомери: бут-1-ен; цис-бут-2-ен; транс-бут-2-ен; 2-метилпропен; циклобутан; метилцикло­пропан.

Можливі такі види ізомерії:

1)      ізомерія карбонового ланцюга;

2)      ізомерія подвійного зв’язку;

3)      міжкласова ізомерія;

4)      геометрична ізомерія.

Синтез бут-2-ену:

1. Гідролізом алюміній карбіду одержують метан:

Al₄C₃  +  12H₂O  ®  4Al(OH)₃¯  +  3CH₄­

2. Хлоруванням метану одержують хлорометан

3. Нагріванням хлорометану з натрієм одержують етан (реакція Вюрца)

4. При хлоруванні етану одержують хлоретан

5. Бутан одержують за реакцією Вюрца

6. При бромуванні бутану одержують 2-бромобутан

7. Нагріванням 2-бромобутану зі спиртовим розчином лугу одержують бут-2-ен:

C₄H₉Br + KOH _(сп.р-н) ® С₄H₈ + KBr + H₂O

Завдання 3

Цинкову пластинку помістили у розчин, у якому містилась суміш аргентум(І) нітрату та купрум(ІІ) нітрату масою 177,2 г. Кількості речовин солей відносяться відповідно як 3:2. Визначте як змінилась маса пластинки (збільшилася чи зменшилася й на скільки грамів) після повного витіснення металів з розчину.

Розв’язання:

Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag↓ (1)

Zn + Cu(NO₃)₂→ Zn(NO₃)₂ + Cu↓   (2)

n(AgNO₃) / n(Cu(NO₃)₂) = 3 / 2

m (AgNO₃,Cu(NO₃)₂) = 177,2г.

Нехай х моль AgNO₃, y моль Cu(NO₃)₂. Тоді складемо систему рівнянь із двома невідомими:

170х + 188y = 177,2

х / y = 3/2

х = 0,6 моль

у = 0,4 моль

∆m (Zn) за рівнянням (1) = 0,6×108 – 0,3×65 = 64,8 – 19,5 = 45, 3г (маса пластинки зросла).

∆m (Zn) за рівнянням (2) = 0,4×64 – 0,4×65 = 25,6– 26 = - 0,4 г (маса пластинки зменшилась).

Отже, загальна зміна маси пластинки зросла на ∆m(Zn) = 45,3 – 0,4 = 44,9 г.

Завдання 4

У 100 г  розчину амоніаку (w=8.5 %) розчинили 11.2 л амоніаку (0 °С, 202.6 кПа), внаслідок чого добули розчин густиною 0,91 г/мл. Обчисліть молярну концентрацію розчину. Встановіть масову частку речовин в цьому розчині після приливання до нього 200 г ортофосфатної кислоти (w=49 %).

Розв’язання:

Маса амоніаку в розчині: 8.5 г або 0.5 моль.

Маса 11.2 л амоніаку – 17 г або 1 моль.

m(NH₃) = 25.5 г або 1.5 моль.

m(р-ну) = 100 + 17 = 117 (г)

w(NH₃) = 25.5/117 = 21.8 %

V(р-ну) = 117/0.91 =128.6 мл

С_М=1.5 моль / 0.1286 л = 11.7 моль/л.

m (Н₃PO₄) = 200*0.49 = 98 г або 1 моль.

1.5моль        1 моль      1 моль

NH₃          +      Н₃PO₄ = NH₄H₂PO₄

0.5моль           1 моль         0.5моль        

NH₃            +     NH₄H₂PO₄ = (NH₄)₂HPO4

n(NH₄H₂PO₄) = 0.5 моль або 57.6 г

n((NH₄)₂HPO₄) = 0.5 моль або 66 г

m(р-ну) = 117 + 200 =317 (г)

w( NH₄H₂PO₄) = 57.5/317 = 18.1 %

w((NH₄)₂HPO₄) = 66/317 = 20.8 %

Відповідь: С_М=11.7 моль/л;  w( NH₄H₂PO₄)=18.1 %; w((NH₄)₂HPO₄)=20.8 % .

Завдання 5

У результаті міжмолекулярної дегідратації насиченого одноатомного спирту утворився етер масою 24,05 г, а в результаті внутрішньомолекулярної дегідратації такої ж кількості спирту одержали алкен, який може приєднати водень об’ємом максимум 14,56 л (н.у.). Визначте формулу спирту.

Розв’язання

2C_nH_2n+1OH   ®     C_nH_2n+1 – O – C_nH_2n+1 + H₂O (I)

C_nH_2n+1OH    ®     C_nH_2n + H₂O (II)

C_nH_2n + H₂    ®    C_nH_2n+2 (III)

                V(H₂)       14,56 л

v(H₂) = ───── = ─────   = 0,65 (моль).

                 V_m         22,4 л/моль  

З рівняння (ІII) випливає: v(C_nH_2n) = v(H₂) = 0,65 (моль).

З рівняння (ІI) випливає: v(C_nH_2n+1OH) = v(C_nH_2n) = 0,65 (моль).

З рівняння (I) випливає: v(етеру) = 1/2v(C_nH_2n+1OH) = 0,65/2 = 0,325 (моль).

                      m(етеру)       24,05

М(етеру) =  ─────  = ───── = 74 (г/моль).

                      v(етеру)        0,325   

Тоді: 2(12n + 2n +1) +16 = 74, звідки n = 2.

Формула спирту – С₂Н₅ОН.

Завдання 6

Уявний експеримент

У 5 пробірках знаходяться розведені водні розчини фенолу, глюкози, ацетальдегіду, мурашиної кислоти та оцтово-етилового етеру. Складіть план розпізнавання вмісту кожної з пробірок.

Приведіть рівняння реакцій синтезу цих речовин та вкажіть умови їх проходження, якщо єдиним джерелом карбону у вас є кокс.

Розв’язання:

Фенол і оцтово-етиловий етер (етилетаноат) розпізнаємо за запахом. Глюкоза – розчиняє купрум(ІІ) гідроксид з утворенням синього розчину, як багатоатомний спирт. Мурашина (метанова) кислота реагує з карбонатами з утворенням вуглекислого газу. Ацетальдегід (етаналь) дає реакцію срібного дзеркала (глюкоза теж).

CaO + C ® CaC₂ + CO

CaC₂ + H₂O ® Ca(OH) ₂ + C₂H₂

З ацетилену далі добувають всі інші речовини, крім глюкози.