Решебник по химии 9 класс. Рудзитис ФГОС §58

Роль углеводородов в быту и промышленности

Стр. 213

Вопросы

1. Какие вещества относят к углеводородам?

К углеводородам относят органические вещества, молекулы которых состоят только из атомов углерода и водорода. Это такие соединения, как алканы (например, метан, этан), алкены (например, этилен), алкины (например, ацетилен), ароматические углеводороды (например, бензол) и циклоалканы (например, циклогексан).

2. Напишите формулу метана.

Формула метана: CH₄.

Стр. 215

Подумай, ответь, выполни

1. Как используют природный газ в химической промышленности?

Природный газ, основным компонентом которого является метан, широко применяется в химической промышленности как ценное сырьё. Один из основных направлений его использования — получение водорода (CH₄ + H₂O → CO + 3H₂), который далее применяется, например, для синтеза аммиака (NH₃) и азотных удобрений. Также природный газ используется для производства синильной кислоты, ацетилена и других органических соединений. Благодаря высокой теплотворной способности и отсутствию сажи при сгорании, природный газ применяют в энергетике и как топливо в промышленных установках.

2. Охарактеризуйте главные продукты перегонки нефти. Сколько процентов бензина получают при перегонке нефти и сколько — при крекинге?

Главными продуктами перегонки нефти являются фракции бензина, керосина и мазута.

Фракция бензина (t до 150 °C) содержит углеводороды с 5–9 атомами углерода в молекуле. Используется для получения органических растворителей, бензина и других продуктов.

Фракция керосина (t 150–300 °C) содержит углеводороды с 9–16 атомами углерода. Применяется в авиации и в дизельных установках.

Мазут — тяжёлая остаточная фракция, перегоняемая при температуре выше 360 °C. Из неё получают смазочные масла, парафин, гудрон.

При прямой перегонке нефти получают около 20 % бензина, а при использовании крекинга (термического или каталитического расщепления тяжёлых фракций нефти) выход бензина увеличивается до 70 %.

3. Как вы понимаете высказывание Д. И. Менделеева «Нефть — не топливо. Топить можно и ассигнациями»? (Ассигнационный рубль — первые бумажные деньги России.) Дайте аргументированный развёрнутый ответ.

Высказывание Д. И. Менделеева подчёркивает недопустимость использования нефти только как топлива. Учёный считал, что нефть — ценнейшее сырьё для химической промышленности, из которой можно получить пластмассы, синтетические волокна, лекарственные вещества, красители, удобрения и множество других важных продуктов. Поэтому сжигать нефть — значит нерационально использовать ресурс, как если бы мы жгли деньги. Менделеев был сторонником научного подхода к использованию природных богатств и призывал к бережному обращению с ними, особенно с такими ценными, как нефть.

4. Вычислите объём кислорода из воздуха, который потребуется для полного сжигания 150 дм³ природного газа, содержащего 94 % метана (н. у.). Содержание кислорода (по объёму) в воздухе составляет 20 %. Ответ округлите до целых, объём воздуха выразите в дм³.

Уравнение реакции полного сгорания метана:

(CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O)

94 % от 150 дм³ = 141 дм³ метана.

Для сгорания 1 дм³ CH₄ нужно 2 дм³ O₂, следовательно, на 141 дм³ CH₄ потребуется:

141 × 2 = 282 дм³ O₂

Содержание кислорода в воздухе — 20 %, значит:

Объём воздуха = 282 / 0.2 = 1410 дм³

5. Найдите в тексте два предложения, содержащие фактические ошибки. Запишите эти предложения, исправив найденные ошибки. Письменно обоснуйте одно из трёх исправлений по своему выбору с точки зрения химии. Соблюдайте нормы литературной письменной речи.

Исправленные предложения:

1. При горении основного компонента природного газа — метана — образуются углекислый газ и водяной пар.

2. Кокс используют в качестве восстановителя в металлургии.

Обоснование исправления №1:

В предложении говорится, что при сгорании метана (основного компонента природного газа) образуются этилен и водяной пар. Это ошибка. При полном сгорании метана происходит реакция с кислородом воздуха, в результате которой образуются углекислый газ (CO₂) и водяной пар (H₂O). Этилен (C₂H₄) не может быть продуктом горения, так как он сам является углеводородом и горит с образованием CO₂ и H₂O. Уравнение реакции полного сгорания метана:

(CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O)

Следовательно, в исправленном предложении правильно указано: «образуются углекислый газ и водяной пар».