«с ростом цен на бензин, истощением запасов нефти, ухудшением экологической обстановки в городах и т.д. Заправка автомобилей такой смесью осуществляется на автомобильных ...»

Задание 2. Оценки экономистов показывают, что в настоящее время мировой дефицит нефтяных моторных топлив составляет порядка 10 млн .

т. Одной из главных альтернатив

таким топливам является пропан-бутановая смесь, использование которой в последние годы резко увеличивается в связи

с ростом цен на бензин, истощением запасов нефти, ухудшением экологической обстановки в городах и т.д. Заправка

автомобилей такой смесью осуществляется на автомобильных газозаправочных станциях (АГЗС) .

Пропан-бутан – смесь двух газообразных углеводородов, вырабатываемая из нефти и сконденсированных нефтяных газов. В обиходе ее часто называют просто пропан. Смесь легко сжижается при понижении температуры (tкип ~ -42 оС при Р = 1атм) или повышении давления; критическая температура смеси составляет около +96 оС. Хранят и перевозят жидкую смесь под давлением в 16 атм .

Газовоз привез на АГЗС 3,5 м3 жидкого пропан-бутана с плотностью 0,584 г/см3 (измерения проведены при 0 оС) и массовым содержанием 58 % C3H8 и 42 % C4H10 .

6. Рассчитайте мольное отношение компонентов смеси и общее количество молекул и атомов в цистерне газовоза. Во сколько раз больший объем заняла бы эта смесь при н.у. (t=0 oC, P=1атм)?

7. Напишите уравнения реакций сгорания пропана и бутана и рассчитайте их тепловые эффекты. Стандартные теплоты образования составляют (кДж/моль):

103,9 (С3Н8(г)), 126,2 (С4Н10(г)), 393,5 (СО2(г)), 241,8 (Н2О(г)) .

8. Вычислите количество тепла, которое выделится при сгорании всей смеси, содержащейся в газовозе .

9. На соседнюю заправку (АЗС) завезли бензин в цистерне такого же объема. Считая, что бензин состоит из чистого октана С8Н18 (tкип = 125,5 оС, = 0,703 г/см3, Q0обр = 249,9 кДж/моль), рассчитайте количество тепла, которое выделится при сгорании всего бензина. Какой вид топлива более выгоден для автолюбителя и во сколько раз, если соотношение цен за 1 м3 топлива на рынке 5:3 не в пользу бензина?

10. Изобразите структурные формулы и назовите такие изомеры октана, которые при радикальном хлорировании дадут: а) максимальное; б) минимальное количество монохлорпроизводных. Сколько монохлорпроизводных образует 4-метилгептан?

Задание 3. На столе в один ряд стоят четыре стаканчика с растворами солей .

В каждом из растворов содержится по одной соли, причем катионы и анионы у всех солей разные. Растворы отличаются друг от друга цветом, объмом и концентрацией солей.

Точно известно, что:

XVI. В первом стаканчике соль натрия .

XVII. В стаканчике с раствором голубого цвета соль меди .

XVIII. Стаканчик с фиолетовым раствором находится непосредственно справа от стаканчика с голубым раствором .

XIX. В одном из стаканчиков растворн сульфат хрома(III) .

XX. Раствор объмом 150 мл находится рядом с раствором с концентрацией 0,03 моль/л (М) .

XXI. Раствор объмом 100 мл окрашен в жёлто-коричневый цвет .

XXII. Раствор объмом 160 мл содержит соль калия .

XXIII. Раствор в третьем стаканчике содержит хлорид .

XXIV. Рядом с раствором объмом 150 мл находится раствор трииодида .

XXV. Концентрация раствора объмом 250 мл равна 0,004 М .

XXVI. Раствор соли натрия находится рядом с раствором зелёного цвета .

XXVII. Концентрация раствора зелёного цвета равна 0,001 М .

XXVIII. В фиолетовом растворе содержится перманганат .

Юный химик Дима, пытаясь разобраться на бумаге, в каком из стаканов находится раствор с наибольшей массовой долей, понял, что ему не хватает данных, и решил немного поэкспериментировать .

При смешивании растворов зелного и голубого цветов видимых изменений не произошло – получился сине-зеленый раствор. Тогда Дима к фиолетовому (нисколько не прозрачному) раствору начал приливать раствор жлто-коричневого цвета (также совсем не прозрачный). Увидев, что из раствора выпадает очень тмный осадок, он обрадовался, и смешал оба раствора целиком. Через некоторое время он аккуратно отфильтровал осадок и обнаружил, что смесь растворов стала совершенно прозрачной и бесцветной. Масса осадка после сушки в вакууме при 250 °C составила 1,391 г .

– Вот, теперь вс сходится! – обрадовался Дима, проведя необходимые расчты, и дописал в свом журнале все молярные и массовые концентрации растворов .

–  –  –

Задание 4. Корица – одна из самых старых и известных специй на земле .

Один только запах корицы, доносящийся при выпечке хлебобулочного лакомства, заставляет человека "глотать слюнки" в предвкушении будущей булочки или печенья. Одним из веществ, имеющих этот пряный аромат, является бесцветная жидкость Х, впервые выделенная из эфирного масла корицы. При сгорании 6,6 г паров Х в избытке кислорода образуется 10,08 л (при н.у.) углекислого газа и 3,6 г воды .

1. Определите молекулярную формулу соединения Х, если известно, что плотность его паров по воздуху не превышает 5 .

Известно, что соединение Х обладает следующими свойствами:

а) реагирует с аммиачным раствором оксида серебра(I);

б) обесцвечивает бромную воду;

в) при нагревании Х со щелочным раствором гидроксида меди(II) выпадает красный осадок;

г) при нагревании Х с раствором перманганата калия, подкисленным серной кислотой, образуется бензойная кислота;

д) при обработке Х водным раствором гидроксида калия образуется спирт и соль .

2. На основании описанных реакций предположите, к каким классам органических соединений можно отнести соединение Х .

3. Определите структурную формулу соединения Х и назовите его .

4. Приведите уравнения реакций а–д, описанных в условии задачи (для записи органических веществ в уравнениях реакций используйте структурные формулы) .

5. Может ли соединение Х существовать в виде геометрических изомеров? Если да, приведите структурные формулы этих изомеров .

Задание 5. Нефтехимическая промышленность относится к числу наиболее крупных базовых отраслей всей промышленности нашей страны .

Около 10 % добываемой нефти перерабатывается химической промышленностью, а остальная часть является топливом. Среди промышленных продуктов особое место занимают полимерные соединения, которые используются в самых разнообразных областях жизнедеятельности человека .

Вещества I–VI являются важными мономерами, из которых затем получают высокомолекулярные соединения, c которыми мы сталкиваемся практически каждый день в быту. Ниже приведены промышленные схемы получения веществ III–VI из важнейших продуктов нефтепереработки – этилена (соединение I) или пропилена (соединение II) .

–  –  –

1. Приведите структурные формулы мономеров I–VI и промежуточных соединений А–Е, если дополнительно известно, что молекулярные формулы соединений А – C2H4Cl2, а Д и Е – C4H7NO .

2. Укажите названия полимеров, получаемых из мономеров I–VI .

3. Наиболее распространенным промышленным методом получения соединения Г является "кумольный способ", использующий в качестве исходного соединения кумол (изопропилбензол) .

Приведите эту промышленную схему синтеза, указав условия проведения реакций, промежуточные и побочные продукты .