Методические особенности изучения темы "Природные источники углеводородов" (стр. 6 из 6)

8. Сколько известняка необходимо обжечь, чтобы карбидным способом получить ацетилен, которого хватило бы для получения 500 г 25%-го раствора ацетальдегида?

9. К 500 г 12%-го раствора сахара добавили еще 50 г сахара. Какова массовая доля сахара (в %) в полученном растворе?

10. При дегидрировании этана объемом 89,6 л (н.у.) с выходом 80% получили этилен. Какой объем растворителя 1,2 дихлорэтана можно получить из этого этилена? (Плотность 1,2-дихлорэтана –
1,24 г/мл.)

11. Сколько миллилитров 20%-го раствора азотной кислоты (

= 1,12 г/мл) требуется для приготовления 200 мл ее 0,1М раствора?

12. Для реакции с 8 г смеси меди и оксида меди(II) потребовалось 200 мл 0,5М раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю меди в смеси (в %).

13. Какой объем аммиака (н.у.) необходим для приготовления 3 л раствора с массовой долей аммиака 10%, если плотность – 0,95 г/мл?

14. Через 500 мл 1М раствора едкого натра пропущено 11,2 л диоксида серы (н.у.). Какая получилась соль и сколько ее по массе образовалось?

15. Газ, полученный при растворении 9,6 г меди в концентрированной серной кислоте, пропустили через 200 мл 2,8%-го раствора гидроксида калия (

= 1 г/мл). Какая соль образовалась в растворе? Какова ее масса?

16. При пропускании ацетилена через аммиачный раствор оксида серебра образовалось взрывчатое вещество, не содержащее водорода. Какова структурная формула соединения? Сколько литров ацетилена потребуется для получения 24 г продукта реакции, если выход составляет 89% от теоретического?

17. Из ацетилена объемом 3,36 л (н.у.) получили бензол объемом 2,5 мл. Определите выход продукта, если плотность бензола равна 0,88 г/мл?

18. При действии соляной кислоты на 6,5 г смеси цинка с оксидом цинка выделился газ, при сгорании которого образовалось 0,9 г воды. Найдите массовые доли (в %) металла и его оксида в исходной смеси.

19. Диоксид углерода, полученный при прокаливании 200 г известняка, содержащего 8% примесей, пропустили через раствор гидроксида бария. Сколько граммов осадка образовалось?

20. Рассчитайте, сколько миллилитров 19%-го раствора гидроксида натрия (

= 1,1 г/мл) потребуется для нейтрализации газа, выделившегося при получении бромбензола из 31,2 г бензола.

21. Остаток, полученный после термического разложения хлората калия КClО₃ в присутствии МnО₂, растворили в воде. К этому раствору добавили избыток раствора нитрата серебра и получили 57,4 г осадка. Какой объем кислорода выделился при разложении бертолетовой соли?

22. Газ, выделившийся при действии 16,6 мл раствора хлороводорода (

= 1,1 г/мл) с массовой долей кислоты 20% на 10 г сульфида железа(II), пропустили через 0,5 л раствора гидроксида натрия с массовой долей (NaOH) = 0,4% ( = 1 г/мл). Какая соль и в каком количестве образовалась?

23. При нагревании предельного одноатомного спирта массой 12 г с концентрированной серной кислотой образовался алкен массой 6,3 г. Выход продукта оставил 75%. Определите формулу спирта.

24. При обработке 75 г смеси стружек меди и алюминия концентрированной азотной кислотой выделился газ, при взаимодействии которого с водой было поглощено 4,48 л кислорода (н.у.). Определите массовые доли (в %) металлов в исходной смеси.

25. Предельный одноатомный спирт массой 30 г взаимодействует с избытком металлического натрия, образуя водород, объем которого при н. у. составляет 5,6 л. Определите формулу спирта.

26. Сожгли 2,24 л метана. Образовавшийся диоксид углерода пропустили через 19,1 мл 32%-го раствора гидроксида натрия (

= 1,35 г/мл). Какая соль образовалась и какова ее массовая доля в полученном растворе?

27. При действии избытка щелочи на 3 г сплава алюминия с магнием выделилось 3,36 л водорода (н.у.). Найдите массовую долю магния в сплаве.

28. 12,2 г железа сплавили с 64,4 г серы. К полученному продукту реакции добавили избыток соляной кислоты. Выделившийся газ пропустили через 299 г 15%-го раствора хлорида меди(II). Определите массу образовавшегося осадка.

29. Сожгли 5,6 л этана. Весь полученный газ был поглощен 315 мл 6%-го раствора едкого натра (

= 1,06 г/мл). Какая соль и сколько ее образовалось?

30. Алкен нормального строения содержит двойную связь при первом атоме углерода, а 0,7 г этого алкена присоединяют 1,6 г брома. Определите формулу алкена, напишите формулы его возможных изомеров и назовите их.

3.2 Практическая работа. Ознакомление с образцами
продуктов нефтепереработки и коксования каменного угля

Оборудование. Коллекции «Продукты нефтепереработки», «Продукты коксохимической переработки каменного угля»; учебные схемы «Перегонка нефти. Трубчатая печь и ректификационная колонна», «Фрагмент установки каталитического крекинга нефтепродуктов», «Коксохимическое производство», «Основные научные принципы современного химического производства», «Выход продукта и отходы производства. Экологические проблемы».

Нефть – природная смесь углеводородов, обычно содержащая три вида углеводородов (в зависимости от месторождения) – парафины, цикланы и арены (ароматические).

Крекинг – процесс расщепления углеводородов нефти с образованием более легких углеводородов (т. е. с меньшей температурой кипения).

Схема трубчатой печи (1) и ректификационной колонны (2)

Схема получения в лабораторных условиях жидких и газообразных продуктов перегонки нефти (установка И.Т.Сыроежкина)

Термический крекинг протекает при 470–550 °С. Процесс медленный. Образуются углеводороды с неразветвленной цепью, в том числе непредельные углеводороды, легко окисляющиеся и полимеризующиеся. Продукт неустойчив при хранении.

Каталитический крекинг протекает при 450–500 °С в присутствии катализаторов. Скорость процесса больше, чем при термическом крекинге. Происходит изомеризация (разветвление). Продукт обладает большей детонационной стойкостью. Непредельных углеводородов в смеси меньше, следовательно, образующийся бензин более устойчив при хранении.
Пиролиз – это высокотемпературный (700 °С и больше) крекинг без доступа воздуха (продукты – этен, этин, бензол, толуол и др.).

При радикальном разрыве

-связей (связи С–С примерно в середине углеродной цепи и связи С–Н в 2-положении от места разрыва связи С–С) из одной молекулы алкана образуется две сравнительно короткие молекулы новых алкана и алкена. Например, из н-октана получается н-бутан и бутен-1:

Дальнейший пиролиз можно описать такими реакциями:

Схема использования продуктов нефтепереработки

Каменный уголь – твердое горючее ископаемое растительного происхождения. Составные части каменного угля: горючая или органическая часть (основная), влага и минеральные включения, образующие при сжигании золу. Горючая масса содержит элементы С, Н, N, O и S.

В настоящее время ученые разрабатывают экономически выгодные методы получения синтетического жидкого топлива гидрированием угля (с использованием эффективных катализаторов). Другим перспективным способом получения жидкого топлива является его синтез из оксида углерода(II) и водорода.

Продукты пиролиза каменного угля

Схема прокаливания каменного угля без доступа воздуха

ЛИТЕРАТУРА

1. Бердоносов С.С., Менделеева Е.А. Химия. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 2003, 224 с.;

2. Бердоносов С.С., Менделеева Е.А., Коробкова М.Н. Химия. Методические рекомендации: 8–9 классы. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 2004, 191 с.;

3. Химическая энциклопедия. М.: Большая Советская энциклопедия, 1988–1990; Энциклопедия для детей. Т. 17. Химия. М.: Аванта+, 2000, 640 с.;

4. Цыркин Е.Б., Олегов С.Н. О нефти и газе без формул.
Л.: Химия, 1989, 160 с.; Хаин В.Е. Нефть: условия залегания в природе и происхождение. Соросовский образовательный журнал, 2001, т. 7, № 7;

5. Куров Б. В XXI век на экологически чистом автомобиле. Наука и жизнь, 1999, № 8;

6. Бусаров В. Успех поиска путей (концепция перехода к УР в области энергетической политики). Зеленый мир, 1999, № 16–17;

7. Медоуз Д.Ч., Медоуз Д.Л. За пределами роста. М.: Прогресс, 1994, 304 с.