Упражнения и задачи для самостоятельной работы

1. Какие вещества называются изомерами? Напишите формулы изомеров пентана и назовите их по международной номенклатуре.

2. Какие соединения называются гомологами? По общей формуле парафинов определите молекулярную формулу двенадцатого и семнадцатого представителей гомологического ряда.

3. Назовите по правилам номенклатуры ИЮПАК следующие соединения: а) CH₃-CH(C₂H₅)-CH₃; б) (CH₃)₂CН-CH₂-CH(C₂H₅)₂.

4. Напишите структурные формулы следующих веществ: а) 3-этилпентан, б) 2,2-диметилгексан; в) 2,2,3-триметилбутан;

г) 2,2,4-триметилпентан; д) 3,3-диметил-4-этилгептан;

е) 2,3,4,5,6-пентаметилоктан.

5. Найдите ошибки, допущенные в следующих названиях, напишите структурные формулы веществ и правильно назовите их по номенклатуре ИЮПАК:

а) 3-метилбутан; б) 2-этилпентан; в) 3-этилпропан; г) 3-этилпентан;

д) 2,2-диметилгексан; е) 2,2,3-триметилбутан.

6. Сколько первичных (А), вторичных (Б), третичных (В) и четвертичных (Г) атомов углерода содержится в молекуле (ответ дайте в виде численной последовательности АБВГ): CH₃−CH(CH₃)−CH₂−C(CH₃)₂−СH₃.

Назовите это вещество по номенклатуре ИЮПАК.

7. Напишите структурные формулы следующих соединений:

1,2-диметилгексан; 2,5- диметил-4-этилгептан; 2,3,4-триметилоктан.

8. Что такое гомологическая разность? Составьте молекулярные формулы углеводородов в гомологическом ряде метана, содержащих:

а) 15 атомов углерода; б) 36 атомов водорода.

9. Сколько может быть углеводородов, содержащих четвертичный (т.е. имеющий четыре различных заместителя) атом углерода, среди первых семи членов ряда алканов? Составьте структурные формулы этих углеводородов, назовите их.

10. Напишите структурную формулу 2,4,5,5-тетраметил-3-этилоктана. Укажите все первичные, вторичные, третичные и четвертичные углеродные атомы.

11. При помощи каких реакций можно осуществить следующие превращения:

а) CH₄  CH₃Cl  C₂H₆  C₂H₅Cl  C₄H₁₀

б) C  CH₄ CH₃Cl  C₂H₆  C₂H₅NO₂

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

Al₄C₃  CH₄  CH₃Cl  C₂H₆  CO₂  CO  CH₄

Укажите условия протекания реакций.

13. Напишите механизм для реакции радикального бромирования

н-бутана. Укажите условия, названия стадий, побочные продукты.

14. Вычислите массу гексана, который может быть получен при взаимодействии 1-хлорпропана массой 9,42 г с металлическим натрием массой 3,22 г.

15. На полное сгорание 0,1 моль алкана неизвестного строения израсходовано 11,2 л кислорода (при н.у.). Какова структурная формула алкана?

16. Рассчитайте объём воздуха, который потребуется для сгорания смеси метана объёмом 5,6 л с этаном объёмом 4,48 л. Объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%. Все объёмы указаны в нормальных условиях.

17. При сгорании алкана массой 3,6 г образовался углекислый газ объёмом 5,6 л (н.у.). Рассчитайте объём кислорода, который потребуется для реакции.

18. Взрывоопасная смесь метана с воздухом содержит массовую долю метана от 5 до 15 %. Вычислите массу метана в 1 м³ смеси при минимальном и максимальном взрывных пределах.

19. Какой объём метана выделяется:

а) при гидролизе 72 г Al4C3;

б) из безводного ацетата натрия массой 8,2 г?

20. При нагревании йодметана массой 5,68 г с металлическим натрием массой 1,38 г получили этан, объём которого при нормальных условиях составил 358,4 мл. Определите выход продукта реакции.

21. Какой объём раствора с массовой долей гидроксида калия 20 % и плотностью 1,19 г/мл потребуется для поглощения всего оксида углерода (IV), полученного при сжигании пропана объёмом 112 л?

22. Образец технического карбида алюминия массой 16 г обработали избытком воды. Определите объём газа, который получили при этом, если массовая доля примесей в карбиде составляет 10 %, а выход продукта реакции равен 75 %. Объём газа рассчитайте при нормальных условиях.

23. Определите объём воздуха (н.у.) с объёмной долей кислорода 0,21, необходимый для сжигания 60 л (н.у.) смеси пропана и бутана, содержащей

60 % бутана и 40 % пропана по объёму.

24. Из природного газа объёмом 11 л (н.у.) получили 11 г хлорметана. Определите объёмную долю метана в природном газе, если выход хлорметана равен 50 %.

25. 31,3 г технического карбида алюминия, содержащего 8 % примесей, обработали избытком воды. Определите выход продуктов реакции, если выделилось 10,75 л газа (н.у.).

26. Какой объём раствора с массовой долей гидроксида натрия 25 % и плотностью 1,19 г/мл потребуется для поглощения всего оксида углерода (IV), полученного при сжигании пропана объемом 112 л.

27. Из природного газа объёмом 40 л (н.у.) получили хлорметан массой 30,3 г. Определите объёмную долю метана в природном газе, если выход хлорметана равен 40 % от теоретически возможного.

28. Какой объём хлороформа плотностью 1,5 г/мл можно получить из природного газа объёмом 60 л (н.у.), объёмная доля метана в котором составляет

90 %. Выход хлороформа равен 70 % от теоретически возможного.

29. Рассчитайте объём хлора, который необходим для хлорирования метана объёмом 4,48 л (н.у.) до хлороформа.

30. При сплавлении натриевой соли одноосновной органической кислоты с гидроксидом натрия выделилось 11,2 л (н.у.) газообразного органического соединения, которое при нормальных условиях имеет плотность 1,965 г/л. Рассчитайте массу соли (в г), вступившей в реакцию и определите, какой газ выделился.

31. Какой объём раствора гидроксида натрия концентрацией 0,25 моль/л потребуется для полной нейтрализации продуктов сгорания природного газа, состоящего из 96 % метана, 1 % этана, 1 % пропана и 2 % сероводорода (по объёму)?

32. Определите объём природного газа (который содержит 98 % метана), требуемого для получения 0,644 т муравьиной кислоты методом каталитического окисления.

33. Дихлорпроизводное алкана содержит 5,31 % водорода по массе. Определите молекулярную формулу дихлоралкана. Приведите структурную формулу одного из возможных изомеров и назовите его.

34. Продукты полного сгорания (в избытке кислорода) 10,08 л смеси этана и пропана пропустили через избыток известковой воды. При этом образовалось 120 г осадка. Определить объёмный состав исходной смеси.

35. Какова структурная формула газообразного предельного углеводорода, если 11 г этого газа занимают объём 5,6 л?