X
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ
1. Предмет химии нефти и газа. Нефть и газ как природные объекты, источники энергии и сырье для переработки.
2. Гипотеза происхождения нефти.
3. Элементарный и групповой состав нефтей.
4. Классификация нефтей (химическая, технологическая).
5. Физические свойства нефтей: удельный вес и плотность, вязкость (динамическая, кинематическая, условная).
6. Молекулярная масса, молекулярная рефракция.
7. Температуры застывания, помутнения, кристаллизации.
8. Электрические свойства нефти.
9. Какие основные природные источники углеводородов известны?
10. Чем отличается попутный нефтяной газ от природного газа?
11. Какие виды переработки нефти существуют?
12. Что такое перегонка нефти?
13. Что такое крекинг нефти? Чем отличается процесс крекинга нефти от процесса ее перегонки?
14. Чем отличается термический крекинг от каталитического?
15. Важнейшие нефтепродукты и область их применения.
16. Риформинг нефти. С какой целью он осуществляется?
17. Что такое детонационная устойчивость горючего?
18. Алканы нефти и газа: газообразные, жидкие, твердые. Состав и строение.
19. Физические и химические свойства алканов. Закономерности их распределения по фракциям нефти.
20. Парафины и церезины; их влияние на процессы нефтедобычи.
21. Непредельные или ненасыщенные углеводороды (алкены, алкины, алкадиены). Изомерия и номенклатура, получение, химические свойства, применение их в нефтехимическом синтезе.
22. Циклоалканы нефти: состав и строение. Физические и химические свойства.
23. Закономерности распределения циклоалканов по фракциям нефти.
24. Ароматические углеводороды (арены). Номенклатура и изомерия углеводородов ряда бензола.
25. Состав и распределение аренов по фракциям нефти.
26. Физические и химические свойства аренов.
27. Классификация реакций замещения.
28. Механизм реакций электрофильного замещения в ароматическом ряду.
29. Гетероатомные и неуглеводородные соединения нефти.
30. Кислородсодержащие соединения. Нефтяные кислоты и фенолы.
31. Физико-химические свойства нефтяных кислот.
32. Влияние кислородсодержащих соединений на процессы нефтедобычи, на свойства нефтепродуктов.
33. Сернистые соединения (сульфиды, тиофаны).
34. Основные типы сернистых соединений, их распределение по фракциям нефти.
35. Азотистые соединения. Содержание азота в нефтях и нефтяных фракциях.
36. Влияние азотистых соединений на процессы добычи нефти и качество нефтепродуктов.
37. Смолы, асфальтены. Состав, строение, свойства.
38. Влияние смол и асфальтенов на процессы нефтедобычи и переработки.
39. Минеральные компоненты нефти.
40. Основные металлы, встречающиеся в нефтях; их влияние на процессы добычи и переработки нефти.
Задания к разделу «Общая характеристика нефти. Состав нефти. Происхождение нефти. Переработка нефти и газа»
1. Напишите формулы строения углеводородов, которые могут находиться в нефти и содержат 5 атомов углерода в молекуле.
2. Все сорта авиационных бензинов начинают перегоняться при температуре около 400С и кончают перегоняться при температуре практически не выше 1800С. Назовите содержащиеся в них углеводороды-гомологи метана: а) с наименьшей; б) с наибольшей относительной молекулярной массой.
3. Почему выделить отдельные углеводороды из более высококипящих фракций нефти часто труднее, чем получить их из низкокипящих фракций? Какие химические методы используют для вторичной переработки нефти?
4. Необходимо приготовить раствор брома в бензине с неизменяющимся при хранении содержанием брома. Следует ли для этого взять бензин прямой гонки или крекинг-бензин?
5. Можно ли представить химическими уравнениями процессы, происходящие: а) при перегонке нефти; б) при крекинге нефти. Дайте обоснованный ответ.
6. Какой из газов крекинга нефти служит для получения изопропилового спирта?
7. Чем отличается состав газов термического и каталитического крекингов? Для каких целей эти газы используются?
8. Что такое ароматизация нефти? Составьте уравнения реакций, поясняющие этот процесс.
9. Что такое октановое число? Влияет ли строение углеводородов на величину этого числа? Можно ли повысить октановое число бензина, получаемого перегонкой нефти?
10. Охарактеризуйте бензин, полученный при термическом и каталитическом крекинге.
11. Укажите названия важнейших нефтепродуктов и перечислите области их применения.
12. Чем отличается крекинг от пиролиза? Что такое каталитический риформинг?
13. Приведите геологические и геохимические аргументы в пользу органической теории происхождения нефти.
14. При крекинге нефти образуется этилен, который можно использовать для получения уксусной кислоты. Приведите уравнения соответствующих реакций.
15. Вычислите объем кислорода (н.у.), который необходим для сжигания 60 кг бензина, содержащего 80% гептановых изомеров и 20% октановых изомеров.
16. Напишите уравнения реакций, которые могут происходить с углеводородом додеканом С12Н26 при крекинге нефти.
17. Что представляет собой нефтяной кокс? Из чего он образуется? Для чего используется? Дайте исчерпывающий ответ.
18. Основными процессами, протекающими при ароматизации нефти (каталитический риформинг), является дегидрирование нафтенов и циклизация алканов с одновременным дегидрированием. Составьте схемы образования этими способами: а) бензола; б) толуола.
19. Рассчитайте удельную теплоту сгорания синтез - газа, состоящего из 0,5 мольных долей СО и 0,5 мольный долей Н2, при стандартных состояниях и 2980К.
20. Рассчитайте стандартный тепловой эффект, константу равновесия реакции получения метанола из Н2 и СО при 2980К. Определите температуру, при которой наступит равновесие этой реакции при стандартных состояниях.
Задания к разделу «Физические свойства нефти»
21. Как влияет температура на вязкость нефти и нефтепродукта? От чего зависят вязкостно-температурные свойства нефти и нефтепродукта?
22. Как влияет температура и состав нефти на величину ее плотности?
23. Охарактеризуйте оптические свойства нефти.
24. Что такое структурная вязкость?
25. Какие методы определения молекулярной массы вы знаете? Охарактеризуйте их.
26. Какие методы определения плотности вы знаете? Охарактеризуйте их.
27. Какие методы определения вязкости вы знаете? Охарактеризуйте их.
28. Вычислите кинематическую вязкость нефти, истекающей через вискозиметр за 1 мин 20 с. Постоянная вискозиметра 0,3085 мм2/с2. В каких единицах в системе СИ и СГС измеряется кинематическая вязкость?
29. Какую информацию можно получить из величины показателя преломления нефти (нефтепродукта). Как его можно определить?
30. Вода - обычный спутник сырых нефтей. В каком виде вода может содержаться в нефти?
31. Начертите график температурных кривых вязкостей различных нефтей и объясните ход кривых.
32. Что называется условной вязкостью? В каких единицах измеряется условная вязкость? Для каких нефтепродуктов определяют условную вязкость?
33. Текучесть нефти равна 0,00176 г/ммс. Определить кинематическую вязкость нефти при t = 200С, если плотность его при той же температуре равна 0,8094 г/мл.
34. Вычислите среднюю молекулярную массу легких фракций нефти, растворенных в бензоле концентрацией 20%, если понижение температуры
замерзания раствора равна 20, а криоскопическая константа для бензола
Ккр = 5,12.
35. Сопоставьте по величине вязкости одинаковые по числу атомов углерода углеводороды парафинового, нафтенового и ароматического рядов. Каково влияние строения молекул на величину вязкости?
36. Масса откалиброванного на 10 мл пикнометра при t = 20оС с нефтью равна 8,0543 г. Определите плотность нефти при t = 20оС, если масса пикнометра равна 0,041 г.
37. В 250 г органического растворителя содержатся g г растворенной нефти с молекулярной массой М. Криоскопическая постоянная растворителя равна К. Какое выражение для Δ t крист. правильно: а) Кg /М; б) 4Кg /М ; в) Кg /4М?
38. Как определяют плотность высоковязких нефтей и нефтепродуктов?
39. С помощью ареометра определили плотность нефти при температуре анализа, равной 300 С. Определите плотность нефти при стандартной температуре 200С.
40. Какую температуру называют температурой вспышки и какую температурой воспламенения? Что характеризуют эти величины?
41.Напишите структурные формулы изомерных предельных углеводородов состава С7Н16, главная цепь которых состоит из пяти углеродных атомов, и назовите их по систематической номенклатуре. Укажите число первичных, вторичных, третичных и четвертичных атомов углерода в каждом изомере.
42. Приведите уравнение реакции крекинга гексадекана.
43. Напишите структурные формулы всех предельных углеводородов с пятью атомами углерода в главной цепи, плотность паров которых по водороду равна 50. Назовите их по систематической номенклатуре.
44. При гидролизе карбида алюминия образовался метан объемом 2,24 л (н.у.). Вычислите массу образовавшегося гидроксида алюминия.
45. Вычислите элементный состав (% по массе) предельных углеводородов, плотность паров которых по водороду равна 36.
46. Напишите все изомеры соединений состава С8Н18, С4Н7Вr.
47. При дегидрировании бутана объемом 10 л выделилось 20 л водорода. Установите молекулярную формулу образовавшегося продукта. Объемы газов измерены при одинаковых условиях.
48. Напишите структурные формулы всех возможных изомерных радикалов: С2Н5 - , С3Н7 - , С4Н9 - и назовите их.
49. Напишите последовательность реакций, с помощью которых из метана можно получить 2,2,3,3 - тетраметилбутан.
50. Углеводород неразветвленного строения А изомеризуется в вещество В, которое при дегидрировании образует соединение С, применяемое в синтезе каучука. Приведите формулы веществ А, В и С. Напишите уравнения реакций.
51. При крекинге углеводорода А образуются два других углеводорода с одинаковым числом углеродных атомов. Углеводород с меньшей относительной молекулярной массой В при дегидрировании образует вещество С, использующееся в синтезе каучука. Приведите формулы веществ А, В, С. Напишите уравнение реакций.
52. Какой объем водорода (н.у.) выделится при каталитическом дегидрировании метилциклогексана массой 49 г в толуол, если реакция протекает с выходом 75% от теоретического?
53. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода, если известно, что при полном сгорании 8,6 г его образовалось 13,44 л (н.у.) оксида углерода (IV).
54. В веществе А содержится 83,33% углерода по массе и водород. Установите возможные структурные формулы А.
55. Напишите уравнения реакций, при помощи которых из метана и неорганических реагентов можно получить бутан.
56. Напишите структурные формулы соединений по их названиям: 2-метилпента, 2,5,6-триметилоктан, 3,3-диэтилгексан, 2-метил-4-изопропилнонан. Изобразите структурные формулы изомеров алкана С6Н14 и назовите их.
57. При сгорании алкана массой 3,6 г образуется оксид углерода (IV) объемом 5,6 л (н.у.). Какой объем кислорода, приведенный к нормальным условиям, потребуется для реакции.
58. Напишите уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений:
Al4C3 → CH4 → CH3Br → C2H6 → CO2 → CO → CH4.
Укажите условия протекания реакций.
59. Какие из перечисленных ниже соединений являются изомерами:
а) 2-метилгексан; б) 3-метилгептан; в) 3-этилгексан; г) 2,2-диметилгептан;
д) 2,4-диметилгексан; е)2-метилоктан? Дать определение изомеров.
60. Органическое вещество содержит углерод (массовая доля 84,21%) и водород (15,79%). Плотность паров вещества по воздуху составляет 3,93. Определите формулу этого вещества.
Задания к разделу «Циклоалканы»
61. Углеводород циклического строения, не имеющий ответвлений в циклической цепи, имеет плотность паров по воздуху 1,931. Массовая доля углерода в этом веществе составляет 85,7%. Определите формулу углеводорода и напишите его структурную формулу.
62. При сгорании циклоалкана массой 7 г образуется оксид углерода массой 22 г. Какой объем кислорода, измеренный при нормальных условиях, расходуется при этом?
63. Для сжигания некоторого объема циклопарафина требуется шестикратный объем кислорода. Рассчитайте максимальную массу гидроксида бария, которая может вступить в реакцию с продуктом горения 1л (н.у.) этого парафина.
64. Определите формулу циклоалкана, на сгорание которого затрачивается объем кислорода в 9 раз больший, чем объем паров циклоалкана. Назовите этот циклоалкан, если известно, что его углеводородный скелет имеет неразветвленное строение.
65. Составьте уравнения реакций: а) гидрирования циклобутана;
б) гидрогалогенирования циклопропана; в) галогенирования циклопропана; г) полного окисления циклопентана.
66. При сгорании 1 л паров циклопарафина получается 6 л углекислого газа. Какой объем кислорода при этом расходуется? (Все объемы измеряются при одинаковых условиях).
67. Напишите формулу циклопарафина, при сгорании паров которого получается в 5 раз больший объем оксида углерода (IV), чем объем исходного парафина, измеренный при тех же условиях.
68. Напишите формулу циклопарафина, на сгорание паров которого расходуется в 6 раз больший объем кислорода.
69. Сколько различных циклопарафинов соответствуют молекулярной формуле С5Н10? Изобразите их структурные формулы и напишите названия.
70. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно получить: а) циклобутан из бутана; б) бутан из циклобутана; в) оксид углерода (IV) из циклопропана; г) бензол из гексана.
71.Предельные углеводороды циклопарафины ароматические
углеводороды
дигалогенопроизводные
углеводороды
Согласно приведенной схеме, составьте уравнения химических реакций.
72. Напишите структурные формулы соединений:
а) 1,1-диметилциклобутан; б) 1,1,2,2-тетраметилциклобутан;
в) 1-бром-2-метилциклогексан; г) 1,3-диметилциклогексен;
д) изопропилциклогексан; е) 1,3-дихлорциклопентан.
73. Углеводород А, плотность которого при нормальных условиях равна 2,5 г/л, не обесцвечивает водный раствор перманганата калия, а при взаимодействии с водородом в присутствии платины дает смесь двух веществ. Определите структуру А.
74. Напишите структурные формулы соединений:
а) циклогептан; б) этилциклогексан;
в) 1,3-диметилциклопентан; г) 1,2-дихлорциклопентан;
д) 1,2-диметилциклопропан; е) 1,1,2-триметилциклопентан.
75. Осуществите превращения по схеме
C6H14 → C6H12Cl2 → C6H12 → C6H6
76. Какой объем воздуха расходуется для полного сжигания смеси циклобутана и бутена объемом 10 л? Объемы газов измерены при одинаковых условиях.
77. Циклогексен массой 12,3 г подвергли гидрированию. Продукт гидрирования сожгли, получив оксид углерода (IV) объемом 13,44 л (н.у.) Определите выход продукта гидрирования, если выход продуктов горения - количественный.
78. Гексахлоран (гексахлорциклогексан) является продуктом реакции присоединения максимального количества хлора к молекуле бензола. Он применяется как ядохимикат для борьбы с вредными насекомыми и с болезнями растений, для уничтожения сорняков. Сколько г хлора потребуется для превращения 39 г бензола в гексахлоран?
79. Два углеводорода А и Б, имеющие циклическое строение, являются соседними членами гомологического ряда. Массовая доля углерода в обоих веществах А и Б составляет 85,71%. Относительная плотность смеси А и Б по водороду составляет 29,4. Определите формулы углеводородов А и Б. К какому гомологическому ряду они относятся? Изобразите структурные формулы изомеров веществ А и Б. Рассчитайте массовые доли газов в их смеси.
80. Закончите уравнения следующих реакций:
а) Br-CH2-CH2-CH2-Br + Zn → ... б) + Br2 → ...
CH3 t, кат
в) + 3H2 → ... г) C7H14 + Br2 → ...
Задания к разделу «Алкены»
81. Промышленным способом получения дивинила из нефтяного сырья является дегидрирование бутилена. Составьте уравнение этой реакции.
82. В нефтехимической промышленности получают спирты взаимодействием воды с непредельными углеводородами. Укажите, какой углеводород может дать этанол и какой - бутанол-2.
83. Сколько изомерных алкенов могут соответствовать эмпирической формуле С5Н10? Напишите структурные формулы этих изомеров и назовите их.
84. Какую массу бромной воды с массовой долей брома 1,6% может обесцветить пропилен объемом 1,12 л (н.у.)?
85. Смесь метана и этилена объемом 400 мл (н.у.) обесцветила бромную воду с массовой долей брома 3,2% массой 40 г. Определите объемную долю этилена в смеси.
86. Алкен нормального строения содержит двойную связь при первом углеродном атоме. Образец этого алкена массой 0,7 г присоединил бром массой 1,6 г. Определите формулу алкена и назовите его.
87. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, может присоединить смесь газов массой 15,4 г, которая содержит этилен (массовая доля 54,5%), пропилен (27,3%) и бутилен (18,2%)?
88. Приведите не менее трех химических реакций, в результате которых может быть получен этилен. Укажите необходимые условия протекания реакций.
89. Рассчитайте выход продукта реакции ( в % от теоретического), если при взаимодействии 5,6 л этилена (н.у.) с бромом получено 42,3 г 1,2-дибромэтана.
90. Какой объем этилена можно окислить кислородом объемом 10 л для получения ацетальдегида? Объемы газов измерены при одинаковых условиях.
91. Этиленовый углеводород массой 7 г присоединяет 2,24 л (н.у.) бромоводорода. Определите молярную массу и строение этого углеводорода, если известно, что он является цис-изомером.
92. Четыре ненасыщенных углеводорода имеют одинаковый состав (по массе): 85,7% углерода и 14,3% водорода. Установите формулы этих углеводородов, если плотности их паров по воздуху равны 0,97; 1,45; 1,93; 2,41 соответственно.
93. Напишите формулы строения 2-метилбутена-2, 3-этилгептена-3, транс-дихлорэтена, цис-бутена-2.
94. Напишите формулы строения изомерных углеводородов, представляющих собой газы с относительной плотностью по водороду, равной 28? Какие из них обесцвечивают раствор перманганата калия? Составьте уравнения реакций этих углеводородов с бромной водой. Назовите все вещества.
95. Углеводород относится к гомологическому ряду этилена. Напишите его формулу строения, зная, что 0,21 г его присоединяет 0,80 г брома.
96. При пропускании смеси этилена с метаном через склянку с бромом масса склянки увеличилась на 8 г. Вычислите объем прореагировавшего газа.
97. Чтобы очистить от примеси гексана гомолог этилена состава С6Н12, у которого двойная связь делит молекулу на 2 симметричные части, его обработали бромом, затем перегонкой освободили продукт реакции от гексана и, наконец, этот продукт нагрели с цинком. Объясните сущность этого способа очистки соответствующими уравнениями реакций.
98. Какой объем этилена должен вступить в реакцию с водородом, чтобы образовалось 3 г этана?
99. Напишите формулу строения вещества, образующегося в результате присоединения брома : а) к пропилену; б) изобутилену.
100. Поясните правило Марковникова на примере реакции присоединения хлорида иода JCl к 2-метилпропену.
Задания к разделу «Алкадиены»
101. При гидрировании бутадиена-1,3 массой 8,1 г получили смесь бутана и бутена-1. При пропускании этой смеси через раствор брома образовался 1,2-бромбутан массой 10,8 г. Определите массовые доли углеводородов в полученной смеси.
102. Напишите структурные формулы соединений по их названиям: 2,3-диметилбутадиен-1,3; 2-метилбутадиен-1,3; пентадиен-2,3; 2-хлорбутадиен-1,3.
103. Назовите по систематической номенклатуре следующие диеновые углеводороды:
а) Н2С = СН - СН2 - СН - СН = СН - СН3
│
СН3
б) Н3С - СН = СН - С = С - СН3
│ │
Н3С СН3
СН3 СН3
│ │
в) Н3С - С - СН = СН - С - СН = СН2
│ │
СН3 СН3
г) СН3 - СН = С = СН - СН2 - СН3
д) СН3 - СН = СН - СН = СН - СН - СН = СН2
│
СН3
104. Сколько брома может присоединиться к 30 г бутадиена-1,3?
105. Чем объясняется высокая химическая активность диеновых углеводородов? В какие реакции они вступают? Приведите примеры.
106. Напишите все изомеры для углеводорода С5Н8.
107. Назовите по систематической номенклатуре IUPAC следующие углеводороды:
а) СН2= СН - СН = СН2 в) СН3 - СН = СН - СН = СН - СН3
б) СН2 = С - С = СН2 г) СН2 = СН - С ≡ С - СН = СН2
│ │
СН3 СН3
д) СН3 - СН2 - С - СН2 - С - СН3
║ ║
СН2 СН2
108. Составьте структурные формулы углеводородов:
а) 2,5-диметилгексадиен-1,5; в) 2,7-диметилоктадиен-3,5;
б) гексадиен-2,4; г) 2-этилпентадиен-1,3.
109. Предложите схему получения изопрена из пентановой фракции нефти.
110. Напишите уравнения реакций получения хлоропрена из метана и необходимых неорганических веществ.
111. Напишите уравнения реакций между следующими веществами:
а) 2-метилбутадиеном-1,3 и бромоводородом;
б) пентадиеном-1,4 и хлором.
112. Напишите уравнения взаимодействия брома со следующими углеводородами:
а) пентадиеном-1,4; б) пентадиеном-1,3.
113. Исходным сырьем для получения хлоропренового каучука является ацетилен: ацетилен → винилацетилен → хлоропрен → полимер хлоропрена.
Напишите уравнения реакций получения хлоропренового каучука. Чем отличается каучук от резины?
114. Вулканизация каучука связана с взаимодействием серы с молекулами каучука. Приведите схему реакции серы с натуральным и бутадиеновым каучуками.
115. Осуществите следующие превращения:
а) СН2 = СН - СН = СН2 → ClCH2 - CHBr - CHBr - CH3;
б) СН2 = СН - СН = СН2 → BrCH2 - СН2 - СНCl - СН2Br.
116. Получите 1,5-гексадиен по реакции Вюрца, по реакции Гриньяра-Вюрца.
117. Предложите пути синтеза бутадиена-1,3, используя в качестве исходного вещества ацетилен:
О ОН О
? │
СН3 - С → СН3 - СН - СН2 - С
Н Н
?
СН ≡ СН - СН2 = СН - С ≡ СН → СН2 = СН -СН - СН2
?
СН ≡ С - СН2 - ОН → СН2ОН - С ≡ С - СН2ОН
118. Напишите уравнения реакций дегидратации следующих соединений (катализатор - оксид алюминия):
СН3 СН3
│ │
а) СН3 - СН - СН2 - СН - СН3 б) СН3 - СН2 - С - С - СН3
│ │ │ │
ОН ОН ОН ОН
в) СН3 - СН = СН - СН - СН3
│
ОН
119. Бутадиен-1,3 по-разному реагирует с водородом. Напишите уравнения реакций гидрирования бутадиена-1,3:
а) натрием (в спирте) ;
б) водородом в присутствии катализатора (никель, платина)
120. Напишите структурные формулы всех диеновых углеводородов, при гидрировании которых получается 2-метилпентан. Назовите их по номенклатуре IUPAC.
Задания к разделу «Алкины»
121. Какие виды изомерии характерны для углеводородов гомологического ряда ацетилена? Привести примеры.
122. Напишите структурные формулы изомерных ацетиленовых углеводородов состава С7Н12, главная цепь которых состоит из пяти углеродных атомов, и назовите их.
123. Ацетилен массой 15,6 г присоединил хлороводород массой 43,8 г. Установите структуру продукта реакции.
124. Рассчитайте элементный состав (в % по массе) изомерных ацетиленовых углеводородов, плотность паров которых по кислороду равна 1,69. Напишите структурные формулы возможных изомеров.
125. Какая масса карбида кальция вступила в реакцию с водой, если при этом выделилось 5,6 л ацетилена (н.у.)?
126. Составьте уравнение полного сгорания ацетиленового углеводорода, являющегося вторым членом гомологического ряда ацетиленовых углеводородов, и рассчитайте, сколько литров воздуха потребуется для сгорания 5,6 л этого углеводорода.
127. Приведите формулу простейшего алкина с разветвленным углеродным скелетом, приведите три реакции, описывающие свойства этого соединения.
128. Исходя из ацетилена и неорганических реактивов, получите метан.
129. Получите уравнения реакций: а) ацетилен из этилена; б) бутин-2 из бутена-2. Напишите уравнения реакций.
130. В трех запаянных ампулах находятся три разных газа: метан, углекислый газ, ацетилен. Опишите, как, основываясь на различии в химических и физических свойствах, можно надежно определить, где какой газ находится. Приведите необходимые уравнения реакций.
131. Сколько алкинов могут быть изомерны изопрену? Напишите структурные формулы этих алкинов и назовите их.
132. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:
1-хлорбутан → бутен-1 → 1,2-дибромбутан → бутин-1.
Укажите условия протекания реакций.
133. При гидрировании ацетилена объемом 672 мл (н.у.) получили смесь этана и этилена, которая обесцвечивает раствор брома в тетрахлориде углерода массой 40 г, массовая доля брома в котором составляет 4%. Определите массовые доли углеводородов в полученной смеси.
134. При пропускании ацетилена в спиртовой раствор йода получено соединение, содержащее 90,7% йода и 0,7% водорода по массе. Найдите формулу этого вещества.
135. Указатель уровня в цистернах с жидким кислородом обычно заполняется тетрабромэтаном, который получают из ацетилена. Напишите схему реакции образования этого соединения.
136. Ацетилен, хранящийся в баллоне в виде раствора в ацетоне, очищают, пропуская его через воду и затем через концентрированную серную кислоту. Каково здесь назначение воды и серной кислоты?
137. Напишите формулы строения изомерных углеводородов состава С4Н6 и С5Н8.
138. Сколько воздуха по объему потребуется для сжигания 1м3 1-бутина?
139. Сколько ацетилена по объему (н.у.) потребуется, чтобы получить 44,25 г хлоропрена?
140. Сколько ацетилена и водорода по объему (н.у.) можно получить из 1042 м3 природного газа, который содержит 0,96 объемных долей, или 96% (по объему), метана?
Задания к разделу «Арены»
141. Составьте структурные формулы изомеров, отвечающих формуле С8Н10 и содержащих ароматическое кольцо.
142. Сколько изомерных гомологов бензола может отвечать формуле С9Н12? Напишите структурные формулы изомеров и назовите их.
143. Напишите уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:
СН3 СООН
Укажите условия протекания реакций.
144. Какой объем воздуха, измеренный при нормальных условиях, потребуется для полного сгорания 1,4-диметилбензола массой 5,3 г ? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%.
145. При сжигании гомолога бензола массой 0,92 г в кислороде получили оксид углерода (IV), который пропустили через избыток раствора гидроксида кальция. При этом образовался осадок массой 7 г. Определите формулу углеводорода и назовите его.
146. Ароматический углеводород, являющийся гомологом бензола, массой 5,3 г, сожгли, получив оксид углерода (IV) объемом 8,96 л (н.у.). Определите формулу углеводорода. Сколько изомеров может иметь этот углеводород среди гомологов бензола? Напишите структурные формулы этих изомеров.
147. 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.
148. При бромировании бензола в присутствии бромида железа (III) получили бромоводород, который пропустили через избыток раствора нитрата серебра. При этом образовался осадок массой 7,52 г. Вычислите массу полученного продукта бромирования бензола и назовите этот продукт.
149. Бензол, полученный дегидрированием циклогексана объемом 151 мл и плотностью 0,779 г/мл, подвергли хлорированию при освещении. Образовалось хлорпроизводное массой 300 г. Определите выход продукта реакции.
150. Приведите уравнения реакции необходимых для превращений:
а) гексан → бензол → циклогексан;
б) ацетилен → бензол → гексахлорциклогексан.
151. Приведите не менее трех химических реакций, в результате которых может быть получен толуол. Укажите необходимые условия протекания реакций.
152. В лаборатории из 25 л ацетилена было получено 16 г бензола. Сколько это составляет ( в % ) от той массы, которая должна была образоваться согласно уравнению реакции?
153. Составьте формулы бромзамещенных толуола, в которых массовая доля брома составляет 46,72%.
154. Сколько может существовать изомерных триметилбензолов и тетраметилбензолов? Составьте их формулы строения и укажите, какие из этих соединений можно назвать симметричными.
155. Чем отличается по типу реакция брома с бензолом от реакции его с этиленом? Ответ подтвердите, приведя уравнения реакций.
156. Действием брома на 78 г бензола было получено столько же граммов бромбензола. Сколько это составляет (в %) от той массы, которая должна образоваться, если весь взятый бензол вступил бы в реакцию?
157. К смеси изомерных бутенов-2 и бензола добавили бромной воды до появления слабой окраски и после отмывки избытка брома раствором щелочи смесь высушили и перегнали. Какое вещество было получено в приемнике?
158. При сжигании 1,3 г вещества образуется 4,4 г углекислого газа и 0,9 г воды. Плотность паров этого соединения по водороду равна 39. Выведите молекулярную формулу этого вещества.
159. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:
а) СН4 → С2Н2 → С6Н6 → С6Н5Сl бутен
б) СаСО3 → СаС2 → С2Н2 → С2Н4 → С2Н5Сl
циклобутан
циклогексан
в) СН4 → С2Н6 → С3Н8 → С6Н14
С6Н6 → С6Н5NO2
160. Согласно схеме генетической связи ароматических углеводородов с другими классами органических соединений, приведите соответствующие уравнения реакций:
предельные галогенопроизводные
углеводороды бензола
ацетилен бензол нитробензол
циклопарафины
Задания к разделу «Гетероатомные соединения нефти»
161. При взаимодействии 115 г бензольного раствора пиррола с металлическим калием выделилось 1,12 л газа (н.у.). Вычислите массовые доли веществ в исходном растворе.
162. Напишите структурные формулы: а) 2-пропилгексагидропиридина; б) 2-метил-4,5-дигидроксиметил-3-гидроксипиридина.
163. Напишите структурные формулы трех ароматических соединений, имеющих молекулярную формулу С6Н5NO2.
164. Напишите формулы всех изомерных соединений, имеющих в своем составе только пуриновую систему гетероциклов и бутильный радикал.
165. Выпишите из перечисленных формул фенолы: С6Н6О2, С6Н6О3, С6Н12О3, С7Н8О, С8Н10О, С7Н14О, С6Н14О. Напишите формулы строения для фенолов, имеющихся в этом ряду.
166. Какой из гетероциклов содержит наибольшую массовую долю азота: пиридин, пурин или пиримидин.
167. При сжигании смеси двух изомерных органических соединений образовался азот объемом 5,376 л (н.у.). Массовая доля азота в исходных
веществах равна 31,1%. Рассчитайте массу исходной смеси веществ, напишите их структурные формулы и дайте им названия.
168. При каталитическом гидрировании 6,3 г пиридина поглотилось 1,7 л водорода ( н.у.). С каким выходом прошло гидрирование?
169. Составьте структурные формулы всех возможных изомеров: а) метилфурана; б) диметилтиофена; в) метилпиррола. Назовите их.
170. Почему обработка бензола, полученного из каменного угля, 92%-ной серной кислотой при комнатной температуре позволяет очистить его от примеси тиофена?
171. Напишите уравнения реакций пиррола и фурана с бромоводородом. Куда присоединяется протон?
172. Изобразите электронные формулы следующих соединений:
а) CH3SH; б) C2H5SC2H5 ; в) H2S.
173. Приведите структурные формулы меркаптанов, аналогичных следующим спиртам: метиловому, этиловому, пропиловому, изобутиловому. Назовите эти вещества по систематической номенклатуре.
174. Отметьте сходство и различие в строении и свойствах пиридина и бензола.
175. Напишите структурные формулы кислот: а) пропионовой; б) масляной; в) изомасляной; г) триметилуксусной; д) валериановой; е) пальмитиновой; ж) стеариновой. Назовите по номенклатуре IUPAC.
176. Напишите формулу амина, имеющего в своем составе фенильный и бутильный радикал. Напишите формулу его изомера, который можно рассматривать как производное аммиака со всеми замещенными на радикалы атомами водорода.
177. Напишите формулы всех изомерных соединений, имеющих в своем составе только пиррольное кольцо и три метильных радикала.
178. Нафталин представляет собой конденсированную систему, состоящую из двух бензольных колец. Сколько может быть изомерных дихлорнафталинов? Напишите структурные формулы всех изомеров.
179. Какие классы органических соединений могут быть представлены в нефти в качестве неуглеводородных соединений? Приведите примеры.
180. Приведите схемы реакций, иллюстрирующих амфотерный характер пиррола.
Задания к разделу «Природный и попутный газы. Применение газа»
181. Природный газ одного из месторождений содержит метан (объемная доля 92%), этан (3%), пропан (1,6%), бутан (0,4%), азот (2%), оксид углерода (IV), пары воды и другие негорючие газы (1%). Какой объем воздуха потребуется для сжигания газа объемом 5 м3 (н.у.)? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21%. Объем воздуха рассчитайте при нормальных условиях.
182. Природный газ объемом 240 л (н.у.) использовали для получения ацетилена. Объемная доля метана в газе составляет 85%. Определите объем образовавшегося ацетилена, приведенный к нормальным условиям, если его выход составил 60%.
183. Из природного газа объемом 40 л (н.у.) получили хлорметан массой 30,3 г. Определите объемную долю метана в природном газе, если выход хлорметана равен 40% от теоретически возможного.
184. Какой объем природного газа, который содержит метан (объемная доля 96%), азот, благородные газы, оксиды углерода и незначительные количества других примесей, потребуется для получения водорода, при помощи которого можно восстановить оксид молибдена (VI) массой 14,4кг ?
Водород получают конверсией природного газа с водяным паром. Выход водорода составляет 80%. Объем рассчитайте при нормальных условиях.
185. Какой объем хлороформа плотностью 1,5 г/мл можно получить из природного газа объемом 60 л (нормальные условия), объемная доля метана в котором составляет 90%. Выход хлороформа равен 70% от теоретически возможного.
186. Добыто 620 млрд. м3 природного газа. Вычислите массу этого количества газа, считая, что он в основном состоит из метана.
187. Что называется попутным газом и что называется природным газом? В чем принципиальное отличие природного газа от попутного?
188. На сжигание природного газа объемом 200 л, содержащего метан, этан и негорючие примеси, затратили кислород объемом 395 л. Объемы газов измерены при нормальных условиях. Определите объемные доли метана и этана в газе, если объемная доля негорючих примесей составляет 5%.
189. В залежах каких типов может находиться газ в природе? Охарактеризуйте каждый тип.
190. Составьте уравнения реакций, с помощью которых из попутного нефтяного газа можно получить непредельные углеводороды.
191. Составьте уравнения реакций получения из природного газа водорода, сажи, этилена, ацетилена.
192. Напишите эмпирические и структурные формулы углеводородов, которые входят в состав природного газа и попутного нефтяного.
193. С помощью химических реакций приведите примеры применения попутного газа.
194. Какие преимущества по сравнению с другими видами топлива имеет природный газ? Для каких целей используется природный газ в химической промышленности?
195. Какой объем хлороформа (ρ = 1,5 г/мл) можно получить из 160 л природного газа (н.у.), содержащего 92% метана? Выход хлороформа составляет 76% от теоретического.
196. Определить стандартное изменение энтальпии Н0 реакции горения метана, зная, что энтальпии образования СО2(г), Н2(г) и СН4(г) равны соответственно -393,5; -241,8 и -74,9 кДж/моль.
197. Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 200С до 300С. Мольную теплоемкость воды принять равной 75,3 Дж/моль К0.
198. Сколько молекул диоксида углерода находится в 1 л природного газа, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (н.у.)?
199. Определите молекулярный вес попутного газа, зная, что он состоит из 0,5 моля метана, 0,25 моля этана и 0,25 моля углекислого газа.
200. Определите плотность попутного газа и плотность газа по отношению к воздуху, учитывая, что средний молекулярный вес воздуха приблизительно равен 29 кг, а молекулярный вес газа 26,5 кг.
1. В веществе А содержится 83 33 % углерода по массе и водороду. Установите возможные структурные формулы А.
2. Сколько различных циклопарафинов соответствуют молекулярной формуле С5Н10? Изобразите их структурные формулы и подпишите названия.
3. Промышленным способом получения дивинила из нефтяного сырья является дегидрирование бутилена. Составьте уравнение этой реакции.
4. Напишите эмпирические и структурные формулы углеводородов, которые входят в состав природного газа и попутного нефтяного.