Задачи по теме
Задача 1.При полном гидрировании одного из ближайших гомологов бензола образовался циклопарафин с массовой долей водорода в исходном углеводороде – 8,7 %. Написать уравнение реакции.
(С) = 100 (Н) = 100 – 8,7 = 91,3 %.
Примем, что масса исходного вещества равна 100 г, а его формула имеет вид: СхНу.
Тогда имеем:
m(C) = 91,3 г;m(H) = 8,7 г.
х : у =
=7,6
: 8,7 =
= 1 : 1,14. Ближайшее целочисленное значение
х : у = 7 : 8.
Формула исходного вещества С7Н8(С6Н5СН3).
Уравнение реакции имеет вид:
С6Н5СН3+ 3Н2= С6Н11СН3.
Задача 2. Найти число метильных групп в молекуле ароматического углеводорода, молярная масса которого 106 г/моль.
Общая формула такого углеводорода С6H6-k(CH3)k. Откуда имеем:
78 + 14k = 106; k = 2.
Формула соединения С6Н4(СН3)2. Это может быть орто-, мета- или пара-ксилол.
Задача 3. Найти массу бензола, которая получена из ацетилена, объем которого при 500 С и давлении 1,013 105 Па равен 500 л, если выход целевого продукта составляет 75 %.
Уравнение реакции имеет вид:
3С2Н2 = С6Н6, (1)
следовательно, можно записать:
n(С6Н6) = 1/3n(С2Н2).
Объем ацетилена, принявшего участие в реакции, равен:
V1(С2Н2) = 0,75; V(С2Н2) = 0,75 500 = 375 л.
Найдем молярный объем газа в условиях протекания реакции.
рVm
= RT; 
л.
моль.
m(С6Н6) = n(С6Н6) M(С6Н6) = 1/3 n(С2Н2) M(С6Н6) = = 1/3 5,91 78 = 153,7 г
Задача 3. При полном сгорании ароматического углеводорода образовалось 5,4 г воды. Определить массу образовавшегося оксида углерода (IV), если массовая доля углерода в углеводороде равна 92,3 %.
(Н) = 100 (С) = 100 – 92,3 = 7,7 %.
Запишем формулу исходного вещества в виде СхНу.
х : у =
=7,7
: 7,7 =
= 1 : 1.
Простейшая формула соединения СН, а истинная, в связи с тем, что это соединение представляет собой ароматический углеводород, С6Н6.
Запишем уравнение реакции:
С6Н6 + 7,5О2 = 6СО2 + 3Н2О.
n(Н2О)
моль.
n(СО2) = 2n(Н2О); m(СО2) = n(СО2) M(СО2) = 2n(Н2О) M(СО2) = = 2 0,3 44 = 26,4 г.
Задача 4. При сгорании бензола и толуола общей массой 17 г образовалось 1,3 моль оксида углерода (IV). Найти количество вещества образовавшегося водяного пара.
Запишем уравнения реакции.
С6Н6 + 7,5О2 = 6СО2 + 3Н2О (1)
С7Н8 + 9О2 = 7СО2 + 4Н2О, (2)
из которых следует:
n1(СО2) = 6n(С6Н6); n2(СО2) = 7n(С7Н8).
Нижний индекс указывает на номер уравнения.
Пусть масса бензола в смеси – х, следовательно, масса толуола равна 17 – х. Тогда имеем:
; 
;
; 
;
n1(СО2)
+ n2(СО2)
= 1,3; 
6 92х + 7 78 17 – 7 78х = 1,3 78 92
г.
m(C7H8) = 17 – m(C6H6) = 17 – 7,8 = 9,2 г.
моль.
n1(H2O) = 3n(C6H6) = 3 0,1 = 0,3 моль.
моль.
n2(H2O) = 4n(C7H8) = 4 0,1 = 0,4 моль.
n(H2O) = n1(H2O) + n2(H2O) = 0,3 + 0,4 = 0,7 моль.
Задача 5. При нитровании 2,34 г бензола получен нитробензол количеством 0,015 моль. Какова массовая доля бензола, принявшего участие в реакции?
Запишем уравнение реакции:
С6Н6 + HONO2 = С6Н5NO2 + H2O,
из которого следует:
n(С6Н6) = n(С6Н5NO2).
Количество вещества бензола, направленное на нитрование, равно:
моль.
Количество вещества бензола, принявшего участие в реакции:
n(С6Н6) = 0,015 моль.
(50 %).