Решение задач с аргументацией и объяснениями

Ниже представлены решения заданий со второй страницы теста. Все решения оформлены так, чтобы их было удобно переписать в школьную тетрадь. Задание 6. При крекинге углеводородов происходит реакция: Аргументация: Крекинг — это процесс термического или каталитического расщепления крупных молекул углеводородов на более мелкие. Например: \(C_{10}H_{22} \rightarrow C_5H_{12} + C_5H_{10}\). Это типичная реакция разложения. Ответ: 1) разложения. Задание 7. Процесс переработки каменного угля осуществляют в: Аргументация: Коксование угля (его термическая переработка) проводится в специальных коксовых печах при температуре около \(1000^\circ C\) без доступа воздуха. Ответ: 1) печи без доступа воздуха. Задание 8. В схеме превращений \(C_3H_7OH \xrightarrow{H_2SO_4(к), t > 140^\circ} X_1 \xrightarrow{H_2, t, Ni} X_2\) веществом \(X_2\) является: Аргументация: 1. При дегидратации пропанола (\(C_3H_7OH\)) при температуре выше \(140^\circ C\) образуется пропен (\(X_1\)): \[CH_3-CH_2-CH_2OH \rightarrow CH_3-CH=CH_2 + H_2O\] 2. При гидрировании пропена (\(X_1\)) водородом на никелевом катализаторе образуется пропан (\(X_2\)): \[CH_3-CH=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3-CH_2-CH_3\] Ответ: 4) пропан. Задание 9. И бутен-1, и бутин-1 реагируют с: Аргументация: Оба вещества являются ненасыщенными углеводородами (имеют кратную связь). 1) С хлороводородом (\(HCl\)) — реакция присоединения (идет у обоих). 2) С раствором \(KMnO_4\) — реакция окисления (обесцвечивание раствора, идет у обоих). 4) С кислородом — реакция горения (идет у всех углеводородов). Ответ: 124 (или 1, 2, 4). Задание 10. Установите соответствие между исходными веществами и названием углеводорода: А) \(CH_4 \xrightarrow{1500^\circ C}\) — Пиролиз метана дает ацетилен (\(C_2H_2\)). Ответ: 4. Б) \(Al_4C_3 + H_2O \rightarrow\) — Гидролиз карбида алюминия дает метан (\(CH_4\)). Ответ: 1. В) \(ClCH_2CH_2CH_2Cl + Zn \rightarrow\) — Реакция Дикмана (дегалогенирование) приводит к замыканию цикла. Образуется циклопропан. Ответ: 5. Ответ: А-4, Б-1, В-5. Задание 11. Составьте уравнения реакций: \(C_2H_2 \rightarrow X_1 \rightarrow C_6H_5-CH_3 \rightarrow CO_2\) 1. Тримеризация ацетилена (реакция Зелинского): \[3C_2H_2 \xrightarrow{C_{акт.}, 600^\circ C} C_6H_6 \text{ (бензол, } X_1)\] 2. Алкилирование бензола (реакция Фриделя-Крафтса): \[C_6H_6 + CH_3Cl \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5-CH_3 + HCl \text{ (толуол)}\] 3. Полное сгорание толуола: \[C_6H_5-CH_3 + 9O_2 \rightarrow 7CO_2 + 4H_2O\] Задание 12. Задача на вывод формулы. Дано: \(m(углев.) = 15,4 \text{ г}\) \(V(CO_2) = 4,48 \text{ л}\) (в условии, вероятно, опечатка в массе или объеме, так как \(15,4 \text{ г}\) — это очень много для такого объема газа. Проверим по плотности). \(D_{H_2} = 2,875 \Rightarrow M = 2,875 \cdot 2 = 5,75 \text{ г/моль}\). Внимание: В условии задачи, скорее всего, допущены опечатки в цифрах (плотность \(2,875\) по водороду дает слишком маленькую молярную массу). Если предположить, что \(D_{air} = 2,875\), то \(M = 2,875 \cdot 29 \approx 83\). Если \(D_{H_2} = 28\), то \(M = 56\) (бутен). Для школьной тетради запишем стандартный алгоритм: 1. Находим молярную массу: \(M = D_{H_2} \cdot M(H_2)\). 2. Находим количество вещества \(C\) и \(H\) через продукты сгорания. 3. Составляем соотношение атомов \(n:m\). Учитывая типичные задачи этого уровня, ответом часто является бутен (\(C_4H_8\)) или пентан. Из-за явных опечаток в тексте задания (15,4 г и 4,48 л не согласуются), рекомендуется уточнить условие у учителя. Если брать \(M=82\), то это может быть циклогексан или гексен.