Для синтеза бутана в лаборатории следует использовать металлический натрий

Обновлено: 15.05.2024

А. Степень окисления кальция в водородном соединении равна -2.

Б. В ряду NaOH→ Mg(OH)₂ → Al(OH)₃ основные свойства гидроксидов усиливаются.

1) Верно только А.

2) Верно только Б.

3) Верны оба суждения.

4) Оба суждения неверны.

А 4. Водородная связь образуется между молекулами

A 5. Степень окисления +3 азот проявляет в каждом из двух соединений

А 6. Ионную решётку в кристаллическом состоянии имеет:

1) Фторид кальция

2) Оксид углерода (II)

3) Оксид форфора (V)

А 7. Из перечисленных ниже веществ:

А 8 При обычных условиях практически осуществима реакция между железом и

2) Серной кислотой (концентр.)

3) Нитратом цинка (р-р)

4) Нитратом меди (II) (р-р)

А 9. Между собой взаимодействуют вещества:

А 10. Концентрированная азотная кислота при обычных условиях не взаимодействует с

2) Гидроксидом натрия

4) Оксидом магния

А 11. Одно простое вещество и два сложных образуются при прокаливании

1) Гидрокарбоната кальция

2) Нитрата серебра

3) Перманганата калия

4) Нитрата ртути (II)

А 12. В схеме превращений ZnO → X₁ → X₂ → Zn(OH)₂ веществами «X₁» и «Х₂» могут быть соответственно

А 13. Бутен-1 является структурным изомером

А 14. Раствор перманганата калия обесцвечивается каждым из двух веществ

1) Циклопентан и метан

2) Бензол и бутан

3) Пропен и дивинил

4) Бутин-2 и изобутан

А 15. И с азотной кислотой, и с гидроксидом меди (II) будет взаимодействовать

А 16. Взаимодействуют между собой

1) Диэтиловый эфир и натрий

2) Ацетальдегид и гидроксид меди (II)

3) Этилацетат и хлороводород

4) Этанол и хлорид железа (III)

А 17. Для синтеза бутана в лаборатории следует использовать металлический натрий и

А 18. В схеме превращений CH₃–CO–O–C₂H₅ → X → С₂H₅–O–C₂H₅ веществом «X» является

А 19. К необратимым реакциям относится взаимодействие между

А 20. Для увеличения скорости химической реакции ZnO_(тв) + C_(тв) → Zn_(тв) + CO_(г) – Q необходимо

1) Повысить давление

2) Увеличить количество кокса

3) Увеличить степень измельчения ZnO

4) Осуществлять охлаждение реакционной смеси

А 21. В какой системе при повышении давления химическое равновесие смещается в сторону продуктов реакции?

1) 2CO_2(r) 2CO_(r) + O_2(r)

2) C₂H_4(r) C₂H_2(r) + H_2(r)

3) PCl_3(r) + Cl_2(r) PCl_5(r)

4) H_2(r) + Cl_2(r) 2HCl_(r)

А 22. Неэлектролитами являются все вещества ряда

1) Этанол, хлорид калия, сульфат бария

2) Растительное масло, гидроксид калия, ацетат натрия

3) Сахароза, глицерин, метанол

4) Сульфат натрия, глюкоза, уксусная кислота

А 23. Сокращённому ионному уравнению Fe +3 + 3OH - = Fe(OH)₃ соответствует взаимодействие

А 24. Верны ли следующие суждения о правилах обращения с веществами?

А. Сосуд с диэтиловым эфиром запрещается нагревать на открытом пламени горелки.

Б. Гидрокарбонат натрия нельзя использовать при приготовлении пищи

1) Верно только А

2) Верно только Б

3) Верны оба суждения

4) Оба суждения неверны

А 25. Только окислительные проявляет в водных растворах

1) Сульфид натрия

2) Серная кислота

4) Сульфит калия

А 26. Определить массу воды, которую надо добавить к 20 г раствора уксусной кислоты с массовой долей 70% для получения раствора уксусной кислоты с массовой долей 5%

А 27. Определить объём углекислого газа, полученного при сжигании 10 л (н.у.) метана в 30 л (н.у.) кислорода

А 28. Масса кислорода, необходимого для полного сжигания 67,2 л (н.у.) сероводорода равна

Часть В.

В 1. Установить соответствие между названием и формулой его гомолога

Название вещества

Формула гомолога
А) 2-метилпропан	1) C₆H₁₁Cl
Б) бензол	2) C₅H₉C₂H₅
В) 2-хлорпентан	3) CH₃CH(CH₃)CH₂CH₂CH₃
Г) метилциклопентан	4) C₆H₅CH₃
5) CH₃CH(Cl)CH₂CH₃

Ответ:

В 2. Установить соответствие между схемой реакции и формулой недостающего в ней вещества

Схема реакции

Формула вещества
А) FeS₂+O₂ → Fe₂O₃+…	1) SO₃
Б) Fe + H₂SO₄₍_конц_.) t° → … + Fe₂(SO₄)₃+ H₂O	2) SO₂
В) H₂So₄₍_разб_.) + Mg → MgSO₄ +…	3) H₂S
Г) H₂S + O₂₍_изб_.) → H₂O +…	4) H₂
5) S

Ответ:

В 3. Установить соответствие между формулой соли и продуктом, образующимся на инертном аноде при электролизе её водного раствора.

Формула соли

Продукты на аноде
А) Na₃PO₄	1) метан и углекислый газ
Б) CH₃COOK	2) сернистый газ
В) CuSO₄	3) кислород
Г) KBr	4) галоген
5) этан и углекислый газ

Ответ:

В 4. Установить соответствие между формулой соли и типом гидролиза этой соли в водном растворе.

Тип гидролиза

А) NH₄NO₂	1) по катиону
Б) пропионат калия	2) по аниону
В) Na₂SO₄	3) не гидролизуется
Г) Cu(NO₃)₂	4) по катиону и аниону одновременно

Ответ:

В 5. Установить соответствие между названием вещества и реагентами, с каждым из которых оно может реагировать

Название вещества

Реагенты
А) хлор	1) KOH, H₂, H₂O
Б) кремний	2) HNO₃, NaOH, Cl₂
В) сера	3) N₂, CaCO₃, H₂Cr₂O₇
Г) фосфор	4) CO, Fe, CuCl₂
5) NaOH, HF, H₂O
6) Ca(OH)₂, HF, Cl₂

Ответ:

В 6. Установить соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различать эти вещества

Вещества

Реактив
А) уксусная кислота и этанол	1) фенолфталеин
Б) метанол и диэтиловый спирт	2) аммиачный раствор оксида серебра
В) ацетальдегид и ацетон	3) бромная вода
Г) этилен и этан	4) гидрокарбонат натрия
5) калий

Ответ:

В 7. Взаимодействие 2-метилпропана и брома при комнатной температуре

1) Относят к реакции замещения

2) Протекает по радикальному механизму

3) Является каталитическим процессом

4) Протекает с разрывом связи С-С

5) Приводит к преимущественному образованию 2-бром-2-метилпропана

6) Приводит к преимущественному образованию 1-бром-2-метилпропана

В 8. Основные свойства каких аминов выражены слабее, чем у аммиака?

Получение алканов. Лабораторные и промышленные методы синтеза

· Основные методы получения алканов: гидрирование алкенов и алкинов, восстановление кислород- и галогенсодержащих соединений, реакция Вюрца, декарбоксилирование и электролиз солей карбоновых кислот. Природные источники алканов.

Основные природные источники предельных углеводородов - нефтяные и газовые месторождения. Природный газ содержит в основном низшие алканы, находящиеся при н.у. в газообразном состоянии (метан, этан, пропан и бутан).

Сырая нефть состоит из сотен химических соединений. Для получения веществ, которые можно использовать в качестве горючего и сырья для химической промышленности, сырую нефть подвергаю фракционной перегонке. Получаемые фракции представляют собой смеси органических соединений различных классов, кипящих в соответствующем интервале температур.

Фракция	Т. кип. ( о С)	Число атомов углерода	Применение
Газ	< 20	C₁ – C₄	Топливо
Петролейный эфир	20 – 100	С₅ – С₇	Растворитель
Природный бензин	40 – 205	С₅ – С₁₀ и циклоалканы	Двигатели внутреннего сгорания
Керосин	175 – 325	С₁₂ – С₁₈ и ароматические углеводороды	Реактивные двигатели
Газойль (соляровое масло)	200 – 400	С₁₂ и выше	Дизельные двигатели
Смазочные масла	Нелетучие жидкие	Высшие алканы, содержащие циклические фрагменты	Смазочные масла
Асфальт (битум)	Нелетучие твердые	Полициклические	Покрытие дорог

Выделяемые из нефтяных фракций индивидуальные химические соединения являются ценнейшим сырьем для получения массы необходимых продуктов (лекарства, полимеры и т.д.).

Все методы получения органических соединений могут быть разделены на две большие группы: промышленные и лабораторные.

В промышленности обычно получают вещество в больших количествах, стремясь к максимальной рентабельности. Часто можно использовать не чистое органическое соединение, а смесь. В ряде случаев экономически выгодно проводить разделение даже сложных смесей, в особенности, если одновременно удается выделить и другие полезные вещества. Известно много случаев, когда оказывается прибыльна разработка уникального метода синтеза и построение специального предприятия для выпуска высокорентабельного вещества.

В лаборатории обычно необходимо синтезировать небольшие количества вещества (граммы и доли грамма). В исследованиях химикам почти всегда необходимы индивидуальные вещества, а не смеси. В отличие от промышленности время имеет большую ценность, чем цена. Кроме того, лабораторные синтезы всегда гибкие, потому что исследователь не заинтересован в многократном повторении изученного процесса. Поэтому используются методы, позволяющие быстро, с высоким выходом получить целевой продукт с минимальным содержанием примесей.

Важно, что лабораторные (но не промышленные) методы, как правило, могут быть распространены на весь класс синтезируемых соединений.

В ходе изучения курса органической химии основное внимание направлено на лабораторные методы получения. При решении задач не следует использовать промышленные методы, даже в том случае, если они используются для получения именно того вещества, синтез которого необходимо спланировать. Например, если в ходе синтеза необходимо синтезировать этилен, его следует получать, используя общие методы синтеза алкенов, хотя это соединение в огромных количествах получают крекингом.

Алкены и алкины в присутствии гетерогенных катализаторов, таких как Pt, Pd, Ni, легко присоединяют один или два моль водорода при незначительном нагревании и невысоком давлении. При этом количественно образуются алканы с тем же углеродным скелетом.

Галогенопроизводные насыщенных углеводородов могут быть восстановлены до алканов металлом в кислой среде:

Алканы могут быть получены гидролизом реактивов Гриньяра:

Приведенные выше методы позволяют синтезировать алканы, имеющие такой же углеродный скелет, как в исходной молекуле.

Для синтеза парафинов, строение углеродной цепи которых отличается от исходных веществ, известно несколько методов. Моногалогенопроизводные алканов при взаимодействии с металлическим натрием превращаются в предельные углеводороды по реакции Вюрца. В ходе реакции образуется углерод-углеродная связь между атомами углерода, связанными в исходном соединении с галогенами.

Реакция Вюрца может быть использована исключительно для синтеза симметричных алканов (R-R) с четным числом углеродных атомов. Во избежание образования смесей алканов в эту реакцию нужно вводить только одно галогенопроизводное.

Ограничения реакции Вюрца понятны из следующего примера.

В реакции образуется смесь пропана, этана и н-бутана. Поскольку скорости реакций близки, невозможно предложить условия, в которых образование пропана будет преобладающим процессом. Следовательно, две трети исходных веществ будут израсходованы впустую. Кроме того, возникает сложная проблема разделения продуктов реакции.

При распространении реакции Вюрца на более сложные галогенопроизводные следует соблюдать осторожность. Щелочные металлы обладают очень высокой реакционной способностью. Если в молекуле, кроме атома галогена, есть функциональные группы, в большинстве случаев реакция натрия или калия с ними пойдет быстрее, чем с галогеном. Не имеет смысла даже пытаться проводить реакцию Вюрца, если в молекуле наряду с галогеном есть гидрокси- (OH), карбокси- (СOOH), сульфо- (SO₃H) и многие другие группировки.

Одним из способов получения алканов является реакция декарбоксилирования (отщепления СО₂) солей карбоновых кислот. В некоторых случаях этот процесс происходит очень легко уже при незначительном нагревании. Hасыщенные карбоновые кислоты алифатического ряда отщепляют карбоксильную группу только при прокаливании их солей со щелочью.

В результате декарбоксилирования образуется алкан, содержащий на один атом углерода меньше, чем было в исходной кислоте.

Если соль карбоновой кислоты алифатического ряда подвергнуть электролизу (анодный синтез Кольбе), то на аноде карбоксилат-анион отдает электроду один электрон, превращаясь в нестабильный радикал. Выброс СО₂ приводит к алкильному радикалу. При рекомбинации двух алкильных радикалов образуется симметричный алкан с четным числом атомов углерода.

Тест по химии 10 класс - "Алканы"

Верны ли следующие суждения о способах нефтепереработки?

А. К методам вторичной нефтепереработки относят крекинг-процессы: термический и каталитический.

Б. При каталитическом крекинге наряду с реакциями расщепления происходят реакции изомеризации предельных углеводородов.

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны

Основным природным источником бутана является

1) попутный нефтяной газ 2) нефть 3) торф 4) каменный уголь

Процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества называется

1) крекингом 2) дегидрированием 3) гидрированием 4) дегидратацией

При взаимодействии 1 моль CH4 с 2 моль Cl2 при освещении получается преимущественно

1) хлорметан 2) дихлорметан 3) хлороформ 4) тетрахлорэтан

Для алканов характерны реакции

1) присоединения 2) замещения 3) полимеризации 4) этерификации

1) гидратации 2) гидрирования 3) галогенирования 4) гидрогалогенирования

Этан взаимодействует с

В молекуле бутана каждый атом углерода находится в состоянии гибридизации

1) sp 2) sp 3 3) sp 3 d 2 4) sp 2

Способом переработки нефти и нефтепродуктов, при котором не происходят химические реакции, является 1) перегонка 2) крекинг 3) риформинг 4) пиролиз

Пентан взаимодействует с

1) хлором на свету 2) раствором KMnO₄ 3) бромной водой 4) раствором KОН

Алканы не вступают в реакции

1) горения 2) пиролиза 3) замещения 4) присоединения

Пропан вступает в реакцию с

1) металлическим натрием 2) хлором при облучении 3) водой

4) раствором перманганата калия при комнатной температуре

Метан может взаимодействовать с

1) хлором (на свету) 2) соляной кислотой 3) раствором KMnO₄ 4) раствором KOH

Пропан взаимодействует с: 1) Н₂ 2) Cl₂ 3) NaOH 4) KMnO₄(р-р)

Какой объём (н.у.) водорода образуется при полном разложении 220 л (н.у.) метана до простых веществ? 1) 22 л 2) 110 л 3) 440 л 4) 220 л

Бутан не вступает в реакции

1) разложения 2) замещения 3) изомеризации 4) полимеризации

Основным компонентом природного газа является

1) этилен 2) ацетилен 3) бензол 4) метан

Объём (н.у.) оксида углерода(IV), образовавшегося при сжигании 50 л (н.у.) пропана в избытке кислорода, равен

1) 100 л 2) 200 л 3) 55 л 4) 150 л

Гексан взаимодействует с

1) хлором на свету 2) раствором KMnO4

3) бромной водой 4) аммиачным раствором Ag₂O

В гомологическом ряду метана изомерия начинается с углеводорода, содержащего

1) 3 атома углерода 2) 4 атома углерода 3) 5 атомов углерода 4) 6 атомов углерода

Уравнение химической реакции

1) перегонки 2) риформинга 3) дегидрирования 4) крекинга

Взрывчатую смесь с воздухом образует

Согласно термохимическому уравнению реакции CH₄(г) + 2O₂(г) = CO₂(г) + 2H₂O(г) + 802 кДж

для получения 3580 кДж теплоты потребуется метан (н.у.) объёмом

1) 100 л 2) 120 л 3) 140 л 4) 160 л

Вещество, структурная формула которого

1) н-гептан 2) 3,3-диметилпентан 3) 2-метил-2-этилбутан 4) 3-метил-3-этилбутан

В соответствии с термохимическим уравнением реакции СН₄(г) + 2О₂(г) = СО₂(г) + 2Н₂О(г) + 896 кДж

89,6 кДж теплоты выделится при горении метана количеством вещества

1) 0,1 моль 2) 0,2 моль 3) 0,25 моль 4) 0,5 моль

Число σ-связей в молекуле тетрахлорметана

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Изомером 2-метилпропана является вещество, структурная формула которого

1) 3)

Крекинг нефтепродуктов осуществляется с целью получения

1) бензина 2) сложных эфиров 3) метана 4) мазута

Структурным изомером нормального гексана является

1) 3-этилпентан 2) 2-метилпропан 3) 2,2-диметилпропан 4) 2,2-диметилбутан

Алкан, молекула которого содержит 6 атомов углерода, имеет формулу

Метан является основным компонентом

1) нефти 2) природного газа 3) коксового газа 4) синтез-газа

Изобутан взаимодействует с

1) аммиачным раствором Ag2O 2) бромной водой

3) раствором перманганата калия 4) бромом при освещении

Крекинг нефтепродуктов – это способ

1) получения низших углеводородов из высших 2) разделения нефти на фракции

3) получения высших углеводородов из низших 4) ароматизации углеводородов

количество теплоты, выделившейся при сжигании 24 г метана, равно

1) 1604 кДж 2) 1203 кДж 3) 601,5 кДж 4) 401 кДж

Гомологом пентана является

Для метана характерны:

1) реакция гидрирования

2) тетраэдрическая форма молекулы

3) наличие π- связи в молекулах

4) sp3-гибридизация орбиталей атома углерода в молекуле

5) реакции с галогеноводородами

6) горение на воздухе

С пентаном могут взаимодействовать

1) кислород 2) бром 3) перманганат калия

4) вода 5) азотная кислота 6) хлороводород

По радикальному механизму протекают реакции:

Реакция бромирования метана

1) протекает по радикальному механизму

2) приводит к образованию только одного продукта – дибромметана

3) начинается с разрыва С–Н-связи в молекуле метана

4) начинается с разрыва связи в молекуле брома

5) осуществляется по стадиям

6) является каталитической

Бутан может вступать в реакции

1) замещения 2) присоединения 3) изомеризации

4) полимеризации 5) горения 6) этерификации

Реакция бромирования метана протекает

1) по радикальному механизму 2) в одну стадию

3) с образованием различных бромпроизводных 4) в темноте и без нагревания

5) с выделением теплоты 6) в соответствии с правилом В.В. Марковникова

В результате хлорирования метана образуется:

1) водород 2) хлороводород 3) пропен

4) хлорметан 5) дихлорметан 6) этилен

Взаимодействие 2-метилпропана и брома при комнатной температуре на свету

1) относится к реакциям замещения

3) приводит к преимущественному образованию 1-бром-2-метилпропана

4) приводит к преимущественному образованию 2-бром-2-метилпропана

5) протекает с разрывом связи C – C

6) является каталитическим процессом

Этан может вступать в реакции

4) разложения 5) горения 6) полимеризации

При обработке карбида алюминия раствором соляной кислоты, масса которого 320 г и массовая доля HCl 22%, выделилось 6,72 л (н.у.) метана. Рассчитайте массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.

В результате сплавления натриевой соли карбоновой кислоты с гидроксидом натрия массой 14 г получили карбонат натрия и газообразное органическое вещество массой 15,4 г. Определите молекулярную формулу полученного газообразного соединения.

В результате сплавления натриевой соли карбоновой кислоты с гидроксидом натрия получено 46,64 г карбоната натрия и газообразное органическое вещество массой 19,36 г. Определите молекулярную формулу полученного газообразного соединения.

Масса неизвестного объёма воздуха равна 0,123 г, а масса такого же объёма газообразного алкана 0,246 г (при одинаковых условиях). Определите молекулярную формулу алкана.

В 15%-ном растворе серной кислоты массой 300 г растворили карбид алюминия. Выделившийся при этом метан занял объём 2,24 л (н.у.). Рассчитайте массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

В результате сплавления натриевой соли карбоновой кислоты с гидроксидом натрия получено 24,38 г карбоната натрия и газообразное органическое вещество массой 6,9 г. Определите молекулярную формулу полученного газообразного соединения.

Объем газа (н.у.), который образуется при горении 40 л метана в 40 л кислорода, равен л. (Запишите число с точностью до целых.)

Карбид алюминия обработан 200 г 30%-ного раствора серной кислоты. Выделившийся при этом метан занял объем 4,48 л (н.у.). Рассчитайте массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

Органическое вещество массой 1,875 г занимает объём 1 л (н.у.). При сжигании 4,2 г этого вещества образуется 13,2 г СО₂ и 5,4 г воды. Определите молекулярную формулу вещества.

При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана.

Установите молекулярную формулу монохлоралкана, содержащего 38,38 % хлора. Приведите графические формулы и названия всех соединений, отвечающих данной формуле.

В результате сжигания 1,74 г органического соединения получено 5,58 г смеси СО2 и Н2О. Количества веществ СО2 и Н2О в этой смеси оказались равными. Определите молекулярную формулу органического соединения, если относительная плотность его по кислороду равна 1,8125.

Установите молекулярную формулу дибромалкана, содержащего 85,11 % брома.

Объем газа (н.у.), который образуется при горении 40 л этана в 40 л кислорода, равен л. (Запишите число с точностью до целых.)

При полном сгорании углеводорода образовалось 27 г воды и 33,6 л СО2 (н.у.). Относительная плотность углеводорода по аргону равна 1,05. Установите его молекулярную формулу.

Объем воздуха (н.у.), необходимый для полного сгорания 20 л (н.у.) С4Н10, равен л. (Запишите число с точностью до целых.)

Объем воздуха (н.у.), необходимый для полного сжигания 50 л метана (н.у.), равен л. (Запишите число с точностью до целых.)

Читайте также: