Предельные углеводороды. Алканы: Учебно-практическое пособие, страница 24

ОТВЕТ: - гексан

3)   Найдите объем ацетилена, необходимый для получения 672 л этана путём гидрирования, если потери на каждом этапе составляют 5%. Какой объём водорода на это потребуется? Каков объём природного газа, содержащего 96% метана нужен для получения этого количества водорода путём разложения?

РЕШЕНИЕ

Запишем схему процесса:

С₂H₂   +Н₂                                     С₂H₄                     

С₂H₄   +Н₂                                     С₂H₆                     

Суммарно:

С₂H₂   +2Н₂                                 С₂H₆  

Рассуждаем. Для получения 672 л этана по уравнению реакции требуется также 672 л ацетилена. Так как процесс состоит из двух стадий, на каждой из них теряется 5%, общие потери составят 10%, Значит исходное вещество (С₂H₂) требуется взять с 10%-ным избытком. То есть, 672 л – это 90% от требуемого количества ацетилена. Нужный  объём ацетилена составляет 672/0,9 = 746,7 л

По реакции видно, что для этого количества ацетилена требуется водорода в 2 раза больше, чем ацетилена. V(H₂) = 746,7*2 = 1493,4 л.

Водород для данной реакции получается из природного газа (главного компонента его – метана) путём разложения:

СН₄                     С+2Н₂

По уравнению видно, что чистого метана требуется 746,7 л. В пересчёте на природный газ это составляет 746,7/0,96 = 777,81 л.

ОТВЕТ: объём ацетилена равен 746,7 л, объём водорода – 1493,7 л, объём природного газа составляет 777,81 л.

4)  Пары алкана, не имеющего ответвлений от главной цепи, имеют плотность по водороду 43. Найдите формулу алкана и опишите его строение.

РЕШЕНИЕ

Используя плотность данного алкана по водороду найдём его молярную массу:

М (алкана) = 43*2г/моль

М (алкана) = 86 г/моль

Зная общую формулу алканов C_nH_2n+2 выразим молярную массу в общем виде:

12n+2n+2 = 14n+2

Найдём n:

14n+2 = 86

n = 6

Значит, импирическая формула алкана С₆Н₁₄.

Так как он не имеет ответвлений от главной цепи, значит, это нормальный гексан:

СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃

Ответ: н-гексан.

5)  Какая масса ацетата калия потребуется для получения метана массой 300 г. Найдите объём этого газа (н.у) и рассчитайте массу требуемого едкого натра, содержащего 5% примесей. Выход метана составляет 75%. 

РЕШЕНИЕ

Уравнение реакции:

СН₃СООNa+NaOH               СН₄+Na₂CO₃

Найдём количество вещества метана:

n(СН₄) = 300/17 = 17,65 моль.

определим объём метана:

V(СН₄) = 17,65 *22,4

V(СН₄) =393,3 л.

Так как выход метана составляет 75%, рассчитаем теоретический выход:

n(CH₄) = 17,65/0,75

n(CH₄) = 23,53 моль.

По уравнению реакции видно, что для получения 23,53 моль метана требуется 23,53 моль ацетата натрия и столько же гидроксида натрия.

Найдём их массы:

m (СН₃СООNa) = 23,53*82