Арены

Тема   IV

Ароматические углеводороды (арены)

(2.6)

Номенклатура, изомерия и химические свойства аренов

          Вариант 1

          1. Составьте уравнения реакций взаимодействия бензола с во­дородом, бромом, азотной кислотой. Укажите условия протекания реакций и назовите образовавшиеся вещества.

        2. Составьте структурные формулы четырех изомеров, отвечающих формуле С₉Н₁₂ и содержащих бензольное кольцо. Назовите все
вещества.

        3. Какую массу ацетилена следует взять для получения бензола
количеством вещества 1 моль, если массовая доля выхода составляет 30%?

          Ответ: 260 г

          Вариант 2

        1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: СН₄ А Б С₆Н₅С1.
Назовите вещества А и Б.

        2. На примере толуола поясните сущность взаимного влияния атомов в молекуле. Ответ подтвердите соответствующими уравне­ниями реакций.

       3. Массовые доли углерода и водорода в углеводороде равны
соответственно 92,31% и 7,69%. Плотность его паров по водороду
составляет   39.    Найдите    молекулярную   формулу    этого   углеводорода.

          Вариант 3

        1. В чем сходство химических свойств бензола и предельных углеводородов? Подтвердите ответ уравнениями реакций и укажите
условия их протекания.

        2. Составьте структурные формулы всех изомеров, отвечающих
формуле С₈Н₁₀ и содержащих бензольное кольцо. Назовите все вещества.

        3. При нитровании бензола массой 78 г получили нитробензол
массой 105 г. Какова массовая доля выхода нитробензола (в %)?

          Ответ: 85,36%

          Вариант 4

        1. Напишите уравнения реакций: а) нитрования толуола;                        б)горения бензола в кислороде; в) получения бензола из циклогексана.
Укажите условия протекания реакций (а) и (в).

        2. Напишите формулы и укажите названия гомологов циклогексана, которые при дегидрировании дают толуол и этилбензол.

       3. Из ацетилена объемом 25 л (н. у.) получен бензол  массой
16 г. Какова массовая доля выхода бензола (в %)?

          Ответ: 55,17%

Взаимосвязь предельных, непредельных и ароматических углеводородов

          Вариант 1

          1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно
осуществить следующие превращения:

CH₄        CH₃Br         C₂H₆        C₂H₄         C₂H₂          C₆H₆     

Укажите условия их протекания.

       2. Напишите общую  формулу  гомологического ряда  алкинов.
Какие виды изомерии характерны для алкинов? Ответ иллюстри­руйте структурными формулами веществ.

       3. Различается ли цвет пламени при горении на воздухе метана,
этилена и бензола? Почему? Напишите уравнения реакций.

        Вариант 2

        1. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

                                                                       нитробензол

            метан               ацетелен                   бензол                    циклогексан

                                                                       бромбензол

Укажите условия их протекания.

        2. Напишите общую формулу  гомологического  ряда  алканов.
Какие виды изомерии характерны для алканов? Ответ иллюстри­руйте структурными формулами веществ.

        3. Какие из следующих веществ: С₂Н₆, С₃Н₄, С₄Н₈, С₅Н₁₂ — под­вергаются гидрированию? Напишите уравнения реакций, и назови­
те исходные и полученные вещества.

          Вариант 3

          1.        Напишите уравнения  реакций, с  помощью  которых  можно
осуществить следующие превращения:

            хлорэтан            этен                 ацетилен             бензол            хлорбензол

Укажите условия их протекания.                            

        2. Напишите  общую  формулу  гомологического  ряда  алкенов.
Какие виды изомерии характерны для алкенов? Ответ иллюстри­руйте структурными формулами веществ.

        3. Какие из веществ: пропан, этилен, бензол, бутадиен-1, 3, пропин — вступают в реакцию с бромной водой? Напишите уравнения
реакций и назовите полученные вещества.

Вариант 4

          1.         Напишите уравнения  реакций, с  помощью  которых можно
осуществить следующие превращения:

                     С              СН₄              СН₃С1            С₃Н₈            С₃Н₇Вг

Укажите условия их протекания.

        2. Напишите общую формулу гомологического ряда диеновых угле­дородов. Какие виды изомерии характерны для диеновых углево­дородов? Ответ иллюстрируйте структурными формулами веществ.

        3. Как  получить  хлорэтан,   исходя   из:   а)  этана;   б)  этилена:
в) ацетилена? Напишите уравнения реакций.

Природные источники углеводородов

(2.7)

          Вариант 1

        1. Укажите названия важнейших нефтепродуктов и перечислите
области их применения.

        2. Напишите эмпирические и структурные формулы углеводо­родов, которые входят в состав природного газа и попутного нефтя­ного газа.

3. Составьте  уравнения  реакций,  которые  могут  происходить
с углеводородом додеканом С₁₂Н₂₆ при крекинге нефти.

          Вариант 2

       1. Каковы физические свойства и состав нефти?

       2. Напишите формулы веществ, входящих в состав коксового
газа, и укажите, для получения каких органических и неорганиче­ских веществ он используется.

        3.Составьте уравнения реакций получения из природного газа:
сажи, водорода, этилена, ацетилена.

          Вариант 3

        1. Какие необходимые людям материалы синтезируют на осно­ве продуктов переработки нефти?

        2. Какие  вещества  входят  в  состав  каменноугольной  смолы?
Напишите структурные формулы некоторых из них.

        3. Составьте  уравнения  реакций,  которые  могут  происходить
с нормальным гептаном при каталитическом крекинге нефти.

          Вариант 4

        1. Чем отличается крекинг-процесс от фракционной перегонки
нефти?

        2. Напишите  структурные  формулы  углеводородов,  содержа­щих шесть углеродных атомов, которые могут находиться в нефти
и продуктах ее крекинга.

        3. Составьте уравнения реакций, с помощью которых из попут­ного нефтяного газа можно получить непредельные углеводороды.

Расчетные задачи

По теме Ароматические углеводороды (арены).

          1. Найдите молекулярную формулу ароматического углеводоро­да, если при сжигании 3,9 г его образовалось 13,2 г оксида углеро­да (IV) и 2,7 г воды.

          Ответ: С₆Н₆

          2.         Какую массу бензола можно получить (приняв для простоты
выход на каждой стадии синтеза равным 100%) из ацетилена, вы­
делившегося из 300 г карбида кальция с массовой долей примесей
12%? Какой объем водорода (н. у.) потребуется для превращения
всего полученного бензола в циклогексан?

        Ответ:  107, 25 г С₆Н₆; 92,4 л Н₂

          3.         При  нитровании толуола  массой 46 г получили 92 г 2, 4,
6-тринитротолуола. Какова массовая доля выхода продукта?

          Ответ: 81%

          4.         При бромировании толуола (при нагревании без катализато­ра на свету) образуется бромистый бензил С₆Н₅—СН₂Вг и выделяется бромистый водород. Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте массу бромистого бензила, образовавшегося при броми­ровании  138 г толуола. Массовая доля выхода  составляет 85%.

          Ответ: 218 г

          5.         Какой объем воздуха (н. у.) потребуется для полного сгора­ния 1, 3-диметилбензола массой 10,6 г? Объемная доля кислорода
в воздухе составляет 21%.                      Ответ: 112 л

          6.         Из 6,72 л ацетилена (н. у.) получили 5 мл бензола

(пл.0,88г/мл). Рассчитайте массовую долю выхода бензола.

          Ответ: 56,4%

          7.         Какая масса бензола потребуется для получения нитробензо­ла   массой   393,6   г,   если   массовая   доля   его   выхода   составля­ет 80%?

          Ответ: 312

8.     Какую массу гексахлорциклогексана можно получить из бен­зола массой 31,2 г и хлора объемом 32 л (н. у.)?

          Ответ: 116,4

          9.         Какой объем водорода (н. у.) можно получить при каталитическом дегидрировании 490 г метилциклогексана, которое протекает с образованием метилбензола? Объемная доля выхода водород
составляет 75%.

          Ответ: 252 Л

            10.     Рассчитайте, какая масса н-гептана потребуется для получения из него толуола в процессе циклизации и дегидрирована
чтобы выделившегося при этом водорода было достаточно для гидрирования 84 г гексена-1. Какая  масса толуола при этом получится?

        Ответ: 25 г н-гептана; 23 г толуола