Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №16/2006

РАБОЧИЕ ТЕТРАДИ

Продолжение. Начало см. в № 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23/2005;
1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15/2006

Ответы на вопросы зачета

Урок 60

Вариант 1

1 – в. 2 – а. 3 – б.

4 – б и в (у них одинаковая молекулярная формула С4Н8).

5. 1 – в; 2 – е; 3 – д; 4 – а; 5 – г; 6 – б.

6. 1 – г; 2 – в; 3 – б; 4 – а; 5 – д.

7. 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O, CaCO3 CaO + CO2.

8. Способы очистки воды – фильтрование, кипячение, перегонка.

Н а  ф и л ь т р е задерживаются твердые нерастворимые в воде частицы.

Способы очистки воды: а – фильтрование; б – кипячение; в – перегонка
Способы очистки воды:
а – фильтрование; б – кипячение; в – перегонка

П р и  к и п я ч е н и и улетают растворенные в воде газы, разрушаются некоторые растворенные в воде вещества:

Са(НСО3)2 СаСО3 + СО2 + Н2О.

Кроме того, гибнут болезнетворные бактерии и вирусы.

П е р е г о н к а – наиболее эффективный способ очистки. Так избавляются практически от всех растворенных в воде веществ.

9. С х о д с т в о: 1) в обоих случаях протекают химические реакции; 2) в молекулы углеводородов вводятся атомы хлора.

Р а з л и ч и я: 1) хлорирование гексана – реакция замещения, а хлорирование гексена – реакция присоединения; 2) в молекулу гексана вводится один атом хлора из молекулы Сl2, а в молекулу гексена – два атома хлора:

3) хлорирование гексана происходит при нагревании или при освещении, а хлорирование гексена протекает быстро при 20 °С.

10. Ядохимикаты – химические средства борьбы с вредителями из мира растений и животных. К различным вредителям относят: сорняки, листогрызущих и кровососущих насекомых, грибковые заболевания, например фитофтороз картофеля и томатов. Ядохимикатами опрыскивают растения, чтобы уничтожить колорадского жука, сохранить зеленой ботву. (От фитофтороза ботва быстро чернеет, засыхает, и рост растений прекращается. Более того, поражаются, становятся несъедобными плоды и клубни.)

Распространенные ядохимикаты
Распространенные ядохимикаты

11. С учетом примесей в 1 кг природного известняка содержится 900 г СаСО3.

В реакции участвует 900 г, или 9 моль, СаСО3 и получается 9 моль, или

V = VM = 9•22,4 = 201,6 л.

Ответ. 201,6 л CO2.

Вариант 2

1. а – твердый; б – газ; в и г – жидкости. 2 – б. 3 – г, в, а, б.

4 – б. 5. 1 – б; 2 – а; 3 – г; 4 – в. 6 – б.

7. а) S + O2 = SO2; б) СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О; в) 4Р + 5О2 = 2Р2О5.

8. Удобрения – вещества и смеси, используемые для повышения плодородия почв. При внесении удобрений в почву или водоем создаются условия для ускоренного роста и развития растений. Различают минеральные удобрения (добытые из недр и промышленно полученные вещества, обычно соли, например: NН43, Са3(РО4)2, КСl и органические удобрения.

Оба вида удобрений содержат необходимые для растений элементы. Если в состав удобрений входят элементы N, Р и К (их растениям требуется особенно много), то это макроудобрения, или обычные удобрения. Некоторые элементы нужны растениям в небольших количествах (B, Сu, Со, Мn, Zn), но их недостаток в почве может заметно снизить урожай. Удобрения, содержащие такие микроэлементы, называют микроудобрениями.

Минеральные удобрения бывают простыми (содержат один питательный элемент, например азот в NaNO3 или калий в КСl) и сложными (содержат в составе два или более питательных элемента, например К и N в КNО3). Различают азотные (NH4NO3, (NH4)2SО4), фоcфорные (Са3(РО4)2) и калийные (КС1, К24) удобрения.

9.

10. Природные источники углеводородов – природный газ (СН4, С2Н6, С3Н8, С4Н10), нефть, каменный уголь. Нефть – смесь углеводородов, главным образом жидких (в них растворены твердые и газообразные углеводороды). Углеводороды нефти – алканы (С5Н12, С9Н20), циклоалканы (цикло5Н10, цикло6Н12), арены (С6Н6, СН3С6Н5), соотношение которых в различных месторождениях разное. Каменный уголь состоит преимущественно из углерода (до 98% С). При коксовании (сухой перегонке) каменного угля получают каменноугольную смолу. Из нее добывают ароматические углеводороды (бензол С6Н6, нафталин С10Н8), фенолы (С6Н5ОН, СН3С6Н4ОН), азотистые гетероциклы (пиридин С5Н5N, пиколин CH3C5H4N).

11. По схеме реакции рассчитаем теоретически возможную массу Аl, получаемого из 1,2 т Аl2О3:

 

Электролиз расплава боксита Al2O3 в криолите Na3AlF6
Электролиз расплава боксита Al2O3
в криолите Na3AlF6

Отсюда х = 1200•54/102 = 635 кг.

Выход (Аl) = mпракт/mтеор•100% = 78,7%.

Ответ. (Аl) = 78,7%.

Вариант 3

1 – б. 2 – б. 3. 1 – б; 2– г; 3 – в; 4 – а. 4 – в. 5 – б. 6 – в.

7. 

8. 1) Углерод в составе угля;

2) углекислый газ СО2 – продукт сжигания угля;

3) глюкоза С6Н12О6 – вещество, образующееся из СО2 и Н2О при фотосинтезе;

4) гликоген (полисахарид) – продукт превращения глюкозы в животном организме.

9. 1 – б; 2 – в; 3 – г; 4 – а; 5 – д.

10. При 20 °С: б) СН2О – газ; в) С6Н5ОН – твердое.

11. Реакция превращения оксида серы(VI) в серную кислоту:

Масса 16 г SО3 соответствует 0,2 моль SО3 и 0,2 моль Н2SO4. Поэтому масса серной кислоты: m2SO4) = M = 0,2•98 = 19,6 г.

Масса раствора равна сумме масс его компонентов: 16 + 64 = 80 г.

Массовая доля серной кислоты в растворе:

24) = m2SO4)/m(р-ра) = 19,6/80 = 0,24, или 24%.

Ответ. 24) = 24%.

Вариант 4

1 – в. 2 – а. 3. 1 – г; 2 – в; 3 – б; 4 – д; 5 – а; 6 – е.

4. 1 – в; 2 – а; 3 – г; 4 – д; 5 – б. 5. 1 – б; 2 – в; 3 – г; 4 – а. 6 – б.

7. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2, Cu2S + 2O2 2CuO + SO2,

2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2, 2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2.

8.

Ответ. 956 г стекла.

9. Полимеры и каучуки относятся к высокомолекулярным соединениям. Это молекулы с относительной молекулярной массой более 10 000, состоящие из тысяч и сотен тысяч атомов. У них практически отсутствуют свойства малых молекул (диффузия, летучесть, подвижность в растворах), зато появляются свойства макромолекул (способность к набуханию, высокая вязкость растворов). Полимеры используют в строительстве (облицовочные, изоляционные материалы), в пищевой отрасли промышленности – тара, упаковка (полиэтилен, полипропилен, полистирол), в бытовой химии (полихлорвиниловые трубы, мебель, пластиковые флаконы, тефлоновое покрытие сковородок), в производстве синтетических тканей и волокон (капрон, лавсан). Каучук применяют как эластик (резина обуви, одежды (лайкра), автомобильных покрышек), изолирующий материал (электрические кабели, пенные уплотнители – полиуретаны).

10. Реакция 1) жира тристеарина с водой – в) гидролиз жиров (продукты – глицерин и жирная (стеариновая) кислота. Реакция 2) ненасыщенного жира триолеина с водородом – б) гидрирование жиров (продукт реакции – насыщенный жир тристеарин). Реакция 3) – а) этерификация уксусной кислоты этиловым спиртом (продукт реакции – сложный эфир этилацетат).

11. В исходных растворах содержится 5 г NaОН и 5 г НСl. Уравнение реакции нейтрализации:

Щелочь и кислота взаимодействуют в эквимолярных соотношениях. На нейтрализацию 5 г NаОН потребуется меньше, чем 5 г HCl, кислота дана в избытке. Расчет массы продукта реакции NaCl (x г) ведем по NаОН:

40 г NаОН – 58,5 г NaСl,

5 г NаОН – х г NaСl.

Отсюда х = 5•58,5/40 = 7,3 г.

Соль из раствора можно выделить упариванием. При этом с водой улетит избыток хлороводорода.

Ответ. 7,3 г NаСl.

Вариант 5

1 – в. 2. а – 2; б – 4; в – 3; г – 1. 3 – а. 4 – г.

5. 1 – г; 2 – б; 3 – д; 4 – а; 5 – в. 6 – в.

7.

 

8. Коррозия – это разрушение металлов под действием агрессивной окружающей среды. Металлы окисляются кислородом воздуха и едкими газами, попадающими в воздух в результате деятельности людей (HCl, NO2, SO2, Cl2). Металлы и сплавы разрушаются в жидкой среде (растворы кислот, щелочей, солей), при соприкосновении разных металлов, покрытых пленкой электролита. Для защиты металлов от коррозии используют:

• смазку неокисляющимися маслами, часто в смазку вводят ингибиторы – вещества, замедляющие коррозию (обычно органические соединения, содержащие азот);

• полимерную пленку, покрывающую поверхность металла и преграждающую доступ окислителей к металлу;

• покраску металлов для создания плотной изолирующей пленки;

• оксидирование – на поверхности металла создают слой оксида, через который кислород воздуха почти не проникает;

• нанесение защитных металлических покрытий – хромирование, никелирование, оцинковка, лужение (Sn), алитирование (покрытие алюминием);

• метод протектора – к изделию, подвергающемуся коррозии, присоединяют более активный металл – протектор, который будет разрушаться, а изделие сохранится.

9. Реакции присоединения:

10. Моносахарид – глюкоза.

11. а) Формула мономера:

б) Мr (полимера)средн = 104 000;

в) элементарное звено:

г) степень полимеризации – 1000.

Вариант 6

1 – в. 2. Fe – б; NaCl – a; N2 – г; HCl – в.

3. 1 – в; 2 – а; 3 – д; 4 – г; 5 – б. 4 – г.

5. 1 – д; 2 – г; 3 – а; 4 – б; 5 – в. 6. 1 – в; 2 – г; 3 – б; 4 – а.

7. а) К2СО3 + СаСl2 = CaCO3 + 2KCl;

б) CuSO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4 + Cu(NO3)2;

в) NH4Cl + NaOH = NH3 + NaCl + H2O;

г) NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3.

8. Сплавами называют однородные системы, состоящие из двух или более металлов, а также из металлов и неметаллов. Сплавы обладают более высокими техническими характеристиками, чем чистые металлы. Изготовление сплавов основано на свойстве металлов в расплавленном состоянии смешиваться друг с другом и при охлаждении затвердевать в виде однородной смеси.

Небольшие добавки хрома в углеродистую сталь повышают ее прочность и твердость, добавки бериллия придают стали еще и упругость. Хромоникелевые нержавеющие стали обладают антикоррозийными свойствами и жаропрочностью. Из них изготавливают кухонную утварь – вилки и ножи. Хромомолибденовые и хромоникелевые стали выдерживают повышенное давление. Они идут на изготовление трубопроводов, компрессоров. Из хромововольфрамовых сталей делают режущие инструменты.

Алюминий – мягкий пластичный металл. А вот сплавы на основе алюминия получаются прочные и твердые. В авиа- и автопромышленности используют легкий сплав – дуралюмин (94% Аl), который по прочности не уступает стали, зато в три раза легче ее. Из сплава Al/Mn изготавливают радиаторы для машин.

9. С х о д с т в о  этих полимеров в том, что и тот, и другой – высокомолекулярные углеводороды. Полипропилен и полибутадиеновый каучук состоят из множества повторяющихся структурных звеньев.

О т л и ч и е  этих веществ в том, что в гигантских молекулах полипропилена все связи С–С одинарные, насыщенные. Полибутадиеновый каучук – непредельное соединение, в каждом его структурном звене содержится двойная связь. Ненасыщенность связей каучуков обусловливает их эластичные свойства, способность к вулканизации с образованием резины.

10.


11. Массу исходного бензола найдем по формуле:

m = V = 0,874•100 = 87,4 г.

Такой массе бензола (М6Н6) = 78 г/моль) соответствует количество вещества:

6Н6) = m/М = 87,4/78 = 1,12 моль.

Количество вещества хлороводорода найдем по формуле:

(НСl) = V/VM = 50,2/22,4 = 2,24 моль.

Уравнение реакции хлорирования с учетом мольного соотношения веществ имеет вид:

Атом хлора в бензольном кольце промежуточного соединения С6Н5Сl является заместителем 1-го рода (орто- и параориентантом). Поэтому образующийся дихлорбензол представляет собой смесь орто- и параизомеров, у них одинаковая молярная масса: М6Н4Сl2) = 147 г/моль.

Масса дихлорбензола:

m(C6H4Cl2) = M = 1,12•147 = 164,6 г.

Словарь терминов

(Цифрами указаны номера уроков, где встречается данный термин)

Аккумулятор – 58

Акцептор – 22

Аллотропия – 60 (вариант 5)

Альфа-частица – 20

Аминокислоты – 9

Амины (перв., втор., трет.) – 7

» » названия – 7

Аморфные вещества – 8

Амфотерные оксиды и гидроксиды – 22, 52

Белки – 10

Боксит – 55

Бронза – 53

Валентный угол – 27

Вещества молекулярного и немолекулярного строения – 30

Вещества-неметаллы – 43, 44

Виды углеродных цепей – 1

Внешняя сфера комплекса – 29, 30

Внутренние соли – 9

Внутренняя сфера комплекса – 29

Водоочистка – 59, 60 (вариант 1)

Волокна – природные, синтетические, искусственные – 11

Высокомолекулярные соединения – 11, 60 (вариант 6)

Гетеролитический разрыв связи – 31

Гетероциклы – 12

Гибридизация – 18, 27, 30

Гибридные орбитали – 18

Гидролиз пептидов – 10

Гидрометаллургия – 50

Гипс – 58

Глина – 58

Гомолитический разрыв связи – 31

Гомологические ряды углеводородов – 3

Дегидратация – 60 (вариант 2)

Денатурация белков – 10

Дисперсные системы – 38, 42

Длина химической связи – 26, 30

Донорно-акцепторная связь – 8, 25, 26, 30

Донор электронной пары – 26

Дуралюмин – 53

Железняки – 52, 55

Закон постоянства состава веществ – 14

Закон сохранения массы веществ – 14

Заполнение электронами подуровней – 21

Защита от коррозии – 60 (вариант 5)

Зинина реакция – 12

Изобары – 20

Изомерия – 4

Изомеры – 2

Изотопы – 20

Именные реакции – 60 (вариант 3)

Ингибиторы – 60 (вариант 5)

Ион-комплексообразователь – 29, 30

Ионная связь – 25

Капрон – 11

Катализ – 36

Катализаторы – 36

Качественные реакции на ионы – 46, 60 (вариант 5)

Кислоты – 46

Классы кислородсодержащих органических соединений – 4

Классы углеводородов – 3

Коагуляция – 38

Ковалентная связь – 25

Коллоидные растворы – 38, 42

Комплексные ионы – 29

Комплексные соединения – 29, 30

Константа равновесия – 34

Концентрация – 40

Координационное число – 29, 30

Коррозия металлов – 60 (вариант 5)

Кристаллические решетки – 28, 30, 43

Лавсан – 11

Латунь – 53

Легированные стали – 53

Ле Шателье принцип – 34

Лиганды – 29, 30

Марковникова правило – 5

Мельхиор – 53

Металлическая связь – 25

Металлы, получение – 56

Механизмы реакций – 31

Минералы алюминия – 55

» » железа – 52, 55

» » кальция – 55

» » магния – 55

» » меди – 55

» » никеля – 55

Нержавеющая сталь – 53

Нитрон – 11

Нихром – 53

Нуклеотиды – 12

Нуклеофильные реакции – 5

Нуклоны – 18, 20

Окрашивание пламени ионами металлов – 50

Оксиды – 45, 46, 54

Орбиталь – 18

Относительная плотность газов – 60 (вариант 6)

Пептизация – 38

Пептидные связи – 10

Пирометаллургия – 50

Поликонденсация – 11

Полимеризация – 11

Полимеры – 11

Полипептиды – 10

Поляризуемость химической связи – 26

Полярность химической связи – 26

Правило октета – 25

Провал электрона – 49

Равновесие химическое – 34

» » смещение – 34

Радиоактивные отходы – 59

Растворимость – 39

Растворы – 39

Реакции гомогенные и гетерогенные – 35

» » диспропорционирования – 44, 48

» » ионного обмена – 34

» » конденсации – 10

» » необратимые – 34

» » обратимые – 34

» » окислительно-восстановительные – 32, 44

» » экзо- и эндотермические – 33

Связь химическая – 13, 25

» » водородная – 25, 26, 30

Селитра – 55

Скорость химической реакции – 35

Сплавы – 41, 53, 56, 60

Сталь – 53

Степень окисления – 32, 44

» » полимеризации – 11

Строение молекул – 27, 30

Структурное звено полимера – 11

Сульфгидрильная реакция – 10

Суспензии – 38

Тепловой эффект химической реакции – 26, 30, 33, 47

Термохимические уравнения – 33

Трансурановые элементы – 20

Углеводороды – 3

Удобрения – 59, 60 (вариант 2)

Уравнения реакций ионные – 34

Фотосинтез – 59

Функциональные группы углеводородов – 3

» » кислородсодержащих соединений – 4

Халькогены – 43

Хлорин – 11

Цветные реакции белков – 10

Цвиттер-ионы – 9

Чугун – 53

Электролиз расплавов – 50

Электронные оболочки атомов – 52

Электронные формулы атомов – 18

» » Льюиса – 25, 30

Электронографические формулы – 19, 27

Электроотрицательность – 25

Электрофильные реакции – 5

Элементарные частицы – 18

Элементы химические – 13

» » металлы – 49

» » неметаллы – 49

» » s, p, d – 18, 21

» » триад – 49

Эмульсии – 38

Энергетический уровень – 25, 30

Энергия химической связи – 26, 30, 47

Этерификация – 5

Эфиры – 4

Ядохимикаты – 59, 60 (вариант 1)