Въглерод, величини и алкани

Въглерод

1. Кои са две алотропни форми на въглерода?

   • Озон и кислород
   • Диамант и графит
   • Червен и бял фосфор
   • Ромбична и моноклинна сяра

   Отговор: Диамант и графит

   Алотропните форми са прости вещества, образувани от един и същ елемент.

2. Какъв е поредният номер на въглерода в периодичната система?

   • 6
   • 12
   • 4
   • 14

   Отговор: 6

   Въглеродът е 6. елемент: има 6 протона в ядрото.

3. В коя група на периодичната система е въглеродът?

   • I A група
   • II A група
   • VI A група
   • IV A група

   Отговор: IV A група

   Въглеродът е в IV A група (14. група) и във 2. период: има 4 валентни електрона.

4. Коя алотропна форма на въглерода е най-твърдото природно вещество?

   • Графитът
   • Фулеренът
   • Саждите
   • Диамантът

   Отговор: Диамантът

   В диаманта всеки атом е свързан здраво с четири съседни в атомна решетка.

5. Колко валентни (външни) електрона има атомът на въглерода?

   • 2
   • 6
   • 8
   • 4

   Отговор: 4

   Въглеродът е в IVA група и има 4 електрона във външния слой.

6. Какво вещество се получава при пълно изгаряне на въглерод в кислород?

   • CO
   • CO₂
   • CH₄
   • H₂CO₃

   Отговор: CO₂

   При достатъчно кислород: C + O₂ → CO₂.

7. Защо графитът се използва за електроди?

   • много е твърд
   • прозрачен е
   • провежда електричен ток
   • разтваря се във вода

   Отговор: Защото провежда електричен ток

   В графита всеки атом е свързан с три съседни и има подвижни електрони.

8. Защо активният въглен се използва във филтрите и противогазите?

   • Отделя кислород
   • Поглъща на повърхността си газове и вещества
   • Разтваря се във вода
   • Провежда ток

   Отговор: Поглъща на повърхността си газове и вещества

   Активният въглен е силно порест и адсорбира (задържа на повърхността си) много вещества.

9. Колко е приблизително масовата част на въглерода в CO? (C = 12, O = 16)

   • 27,3%
   • 57,1%
   • 42,9%
   • 12%

   Отговор: 42,9%

   M(CO) = 28 g/mol, w(C) = 12 : 28 ≈ 0,429, т.е. 42,9%.

10. Кое вещество се образува при непълно изгаряне на въглерод (при недостиг на кислород)?

    • CO₂
    • CH₄
    • CO
    • H₂CO₃

    Отговор: Въглероден оксид, CO

    2C + O₂ → 2CO; при достатъчно кислород се образува CO₂.

11. Каква роля има коксът (въглеродът) при получаването на метали от техните оксиди?

    • Окислител
    • Катализатор
    • Разтворител
    • Редуктор

    Отговор: Редуктор

    Въглеродът отнема кислорода от оксида, например 2ZnO + C → 2Zn + CO₂.

12. Какъв вид химична връзка има в молекулата на CO₂?

    • Ковалентна полярна
    • Йонна
    • Метална
    • Ковалентна неполярна

    Отговор: Ковалентна полярна

    Въглеродът и кислородът са неметали с различна електроотрицателност, затова връзките C=O са ковалентни полярни.

13. Защо въглеродният оксид CO е отровен?

    • разрушава озоновия слой
    • свързва се здраво с хемоглобина и пречи на преноса на кислород
    • предизвиква киселинни дъждове
    • разяжда стените на стомаха

    Отговор: Свързва се с хемоглобина и блокира преноса на кислород

    Образува се стабилно съединение с хемоглобина и тъканите не получават кислород.

14. Колко грама въглерод се съдържат в 44 g CO₂? (C = 12, O = 16)

    • 32 g
    • 12 g
    • 22 g
    • 44 g

    Отговор: 12 g

    44 g CO₂ са 1 mol и съдържат 1 mol C, т.е. 12 g.

15. Колко литра CO₂ (н.у.) се получават при пълното изгаряне на 6 g въглерод? (C = 12)

    • 22,4 L
    • 11,2 L
    • 5,6 L
    • 44,8 L

    Отговор: 11,2 L

    n(C) = 6 : 12 = 0,5 mol, от уравнението n(CO₂) = 0,5 mol, V = 0,5 · 22,4 = 11,2 L.

Оксиди и карбонати

1. Какъв оксид е CO₂?

   • киселинен
   • основен
   • амфотерен
   • неутрален

   Отговор: Киселинен оксид

   CO₂ взаимодейства с вода и основи; с вода образува въглена киселина.

2. Каква е формулата на натриевия карбонат (калцинирана сода)?

   • NaHCO₃
   • NaCO₃
   • Na₂CO₃
   • Na₂CO₂

   Отговор: Na₂CO₃

   Карбонатният йон е CO₃²⁻, затова на него отговарят два Na⁺.

3. Какво е химичното наименование на негасената вар CaO?

   • Калциев хидроксид
   • Калциев оксид
   • Калциев карбонат
   • Калциев хидрогенкарбонат

   Отговор: Калциев оксид

   CaO е калциев оксид, основен оксид, получаван чрез изпичане на варовик.

4. С кой реактив се доказва CO₂?

   • с разтвор на готварска сол
   • с фенолфталеин
   • с варна вода
   • с разтвор на захар

   Отговор: С варна вода (разтвор на Ca(OH)₂)

   Варната вода помътнява, защото се образува неразтворим CaCO₃.

5. Кой от карбонатите е разтворим във вода?

   • Na₂CO₃
   • CaCO₃
   • MgCO₃
   • BaCO₃

   Отговор: Na₂CO₃

   Карбонатите на алкалните метали (Na, K) са разтворими, а повечето други не са.

6. Каква е формулата на въглеродната киселина?

   • H₂CO₃
   • HCO₃
   • H₂CO₂
   • CH₃COOH

   Отговор: H₂CO₃

   Въглеродната киселина е H₂CO₃, получава се при разтваряне на CO₂ във вода.

7. Кой газ се отделя при действие на солна киселина върху варовик (CaCO₃)?

   • H₂
   • O₂
   • CO₂
   • Cl₂

   Отговор: Въглероден диоксид

   Карбонатите се разлагат от киселини, като се отделя CO₂.

8. Какво се получава при силно нагряване на калциев карбонат?

   • Ca и CO₂
   • CaO и CO₂
   • CaO и CO
   • Ca(OH)₂ и C

   Отговор: CaO и CO₂

   CaCO₃ → CaO + CO₂: така се произвежда негасена вар.

9. Какво се получава при реакцията на CO₂ с калциев оксид?

   • Ca(OH)₂
   • CaC₂
   • CaCO₃
   • Ca(HCO₃)₂

   Отговор: CaCO₃

   Киселинният оксид реагира с основния оксид и образува сол: CaO + CO₂ → CaCO₃.

10. Кое уравнение е правилно изравнено?

    • CaCO₃ + HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂
    • CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂
    • CaCO₃ + 2HCl → CaCl + H₂O + CO₂
    • CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O + CO₂

    Отговор: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

    От двете страни има по 1 Ca, 1 C, 3 O, 2 H и 2 Cl.

11. Защо газираната вода шупва при отваряне на бутилката?

    • Водата завира
    • Отделя се кислород
    • Образува се водород
    • Разтвореният под налягане CO₂ се отделя

    Отговор: Разтвореният под налягане CO₂ се отделя

    При спадане на налягането разтворимостта на CO₂ намалява и газът излиза на мехурчета.

12. Колко е масовата част на калция в CaCO₃? (Ca = 40, C = 12, O = 16)

    • 12%
    • 48%
    • 60%
    • 40%

    Отговор: 40%

    M(CaCO₃) = 100 g/mol, w(Ca) = 40 : 100 = 40%.

13. Какво се случва с въглерода при фотосинтезата?

    • растенията отделят CO₂ и поемат кислород
    • растенията поемат CO₂ и го превръщат в органични вещества
    • CO₂ се разлага в атмосферата на въглерод и кислород
    • въглеродът преминава направо от скалите в животните

    Отговор: Растенията поемат CO₂ и образуват органични вещества

    Фотосинтезата връща въглерода от атмосферата в органичните вещества.

14. Колко грама CaCO₃ трябва да се разложат, за да се получат 11,2 L CO₂ (н.у.)? (Ca = 40, C = 12, O = 16)

    • 50 g
    • 100 g
    • 25 g
    • 44 g

    Отговор: 50 g

    n(CO₂) = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol = n(CaCO₃); m = 0,5·100 = 50 g.

15. Колко литра CO₂ (н.у.) се отделят при действие на излишък от солна киселина върху 10,6 g Na₂CO₃? (Na = 23, C = 12, O = 16)

    • 1,12 L
    • 2,24 L
    • 4,48 L
    • 22,4 L

    Отговор: 2,24 L

    M(Na₂CO₃) = 106 g/mol, n = 0,1 mol. Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂, n(CO₂) = 0,1 mol, V = 2,24 L.

Количество вещество

1. В каква мерна единица се измерва количеството вещество?

   • mol
   • g
   • L
   • g/mol

   Отговор: В молове (mol)

   Молът е единицата за количество вещество в SI.

2. Колко частици съдържа 1 mol вещество?

   • 6,02·10²²
   • 22,4
   • 6,02·10²³
   • 1000

   Отговор: 6,02·10²³

   Това е числото на Авогадро: N_A = 6,02·10²³ mol⁻¹.

3. Как се нарича масата на 1 mol вещество?

   • Молен обем
   • Относителна атомна маса
   • Молна маса
   • Молна концентрация

   Отговор: Молна маса

   Молната маса M е масата на 1 mol вещество и се измерва в g/mol.

4. Каква е молната маса на водата H₂O? (H = 1, O = 16)

   • 18 g/mol
   • 17 g/mol
   • 16 g/mol
   • 34 g/mol

   Отговор: 18 g/mol

   M = 2·1 + 16 = 18 g/mol.

5. Каква е молната маса на въглеродния диоксид CO₂? (C = 12, O = 16)

   • 28 g/mol
   • 32 g/mol
   • 44 g/mol
   • 40 g/mol

   Отговор: 44 g/mol

   M = 12 + 2·16 = 44 g/mol.

6. Каква е молната маса на амоняка NH₃? (N = 14, H = 1)

   • 17 g/mol
   • 15 g/mol
   • 14 g/mol
   • 18 g/mol

   Отговор: 17 g/mol

   M(NH₃) = 14 + 3 · 1 = 17 g/mol.

7. Каква е молната маса на сярната киселина H₂SO₄? (H = 1, S = 32, O = 16)

   • 98 g/mol
   • 96 g/mol
   • 49 g/mol
   • 82 g/mol

   Отговор: 98 g/mol

   M = 2·1 + 32 + 4·16 = 98 g/mol.

8. Колко мола са 36 g вода H₂O? (H = 1, O = 16)

   • 2 mol
   • 0,5 mol
   • 3 mol
   • 36 mol

   Отговор: 2 mol

   n = m : M = 36 : 18 = 2 mol.

9. Колко мола са 8 g кислород O₂? (O = 16)

   • 0,5 mol
   • 0,25 mol
   • 2 mol
   • 4 mol

   Отговор: 0,25 mol

   M(O₂) = 32 g/mol, n = 8 : 32 = 0,25 mol.

10. Колко мола са 88 g CO₂? (C = 12, O = 16)

    • 2 mol
    • 0,5 mol
    • 4 mol
    • 1 mol

    Отговор: 2 mol

    M(CO₂) = 44 g/mol; n = 88 : 44 = 2 mol.

11. Каква е масата на 0,2 mol CaCO₃? (Ca = 40, C = 12, O = 16)

    • 10 g
    • 50 g
    • 200 g
    • 20 g

    Отговор: 20 g

    M(CaCO₃) = 100 g/mol; m = 0,2·100 = 20 g.

12. Колко атома има в 2 mol желязо?

    • 6,02·10²³
    • 3,01·10²³
    • 2,408·10²⁴
    • 1,204·10²⁴

    Отговор: 1,204·10²⁴

    N = n · N_A = 2 · 6,02·10²³ = 1,204·10²⁴ атома.

13. Каква е масата на 0,5 mol NaCl? (Na = 23, Cl = 35,5)

    • 58,5 g
    • 117 g
    • 29,25 g
    • 28 g

    Отговор: 29,25 g

    M(NaCl) = 58,5 g/mol; m = 0,5 · 58,5 = 29,25 g.

14. Колко молекули има в 4 g водород H₂? (H = 1)

    • 6,02·10²³
    • 1,204·10²⁴
    • 2,408·10²⁴
    • 3,01·10²³

    Отговор: 1,204·10²⁴

    n = 4 : 2 = 2 mol; N = 2·6,02·10²³ = 1,204·10²⁴.

15. Коя проба има най-голяма маса? (H = 1, C = 12, O = 16, Na = 23)

    • 1 mol H₂O
    • 2 mol H₂
    • 0,5 mol CO₂
    • 0,2 mol NaOH

    Отговор: 0,5 mol CO₂

    Масите са: 18 g вода, 4 g водород, 22 g CO₂ и 8 g NaOH. Най-тежка е пробата CO₂.

Молен обем и конц.

1. Какъв обем заема 1 mol от всеки газ при нормални условия?

   • 1 L
   • 22,4 L
   • 11,2 L
   • 44,8 L

   Отговор: 22,4 L

   Това е моларният (молният) обем на газовете при нормални условия.

2. Каква е мерната единица на молния обем?

   • g/mol
   • mol/L
   • g/L
   • L/mol

   Отговор: L/mol

   Молният обем показва колко литра заема 1 mol газ.

3. Какво означава съкращението „н.у.“ при газовете?

   • Наситени условия
   • Нормални условия
   • Начални условия
   • Неутрални условия

   Отговор: Нормални условия

   Н.у. са нормални условия: 0 °C и 101,3 kPa, при които молният обем е 22,4 L/mol.

4. Какъв обем заемат 2 mol CO₂ при нормални условия?

   • 22,4 L
   • 11,2 L
   • 44,8 L
   • 88 L

   Отговор: 44,8 L

   V = n · V_m = 2 · 22,4 = 44,8 L.

5. Колко мола са 44,8 L кислород при нормални условия?

   • 1 mol
   • 2 mol
   • 4 mol
   • 0,5 mol

   Отговор: 2 mol

   n = V : V_m = 44,8 : 22,4 = 2 mol.

6. Какъв обем заемат 0,1 mol водород при нормални условия?

   • 22,4 L
   • 0,224 L
   • 2,24 L
   • 11,2 L

   Отговор: 2,24 L

   V = n · V_m = 0,1 · 22,4 = 2,24 L.

7. Колко мола са 11,2 L азот N₂ при нормални условия?

   • 1 mol
   • 0,5 mol
   • 2 mol
   • 0,25 mol

   Отговор: 0,5 mol

   n = V : V_m = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol.

8. Какъв обем заемат 32 g кислород O₂ при нормални условия? (O = 16)

   • 11,2 L
   • 44,8 L
   • 22,4 L
   • 32 L

   Отговор: 22,4 L

   32 g O₂ са 1 mol, а 1 mol газ заема 22,4 L.

9. Взети са по 10 g от четири газа. Кой заема най-голям обем при н.у.?

   • O₂
   • CO₂
   • N₂
   • H₂

   Отговор: H₂

   Водородът има най-малка молна маса (2 g/mol), затова 10 g от него са най-много молове (5 mol) и заемат най-голям обем.

10. Каква е молната концентрация на разтвор, който съдържа 2 mol NaOH в 4 L разтвор?

    • 2 mol/L
    • 8 mol/L
    • 0,25 mol/L
    • 0,5 mol/L

    Отговор: 0,5 mol/L

    c = n : V = 2 : 4 = 0,5 mol/L.

11. Колко мола H₂SO₄ има в 2 L разтвор с концентрация 0,1 mol/L?

    • 0,2 mol
    • 0,05 mol
    • 2 mol
    • 0,1 mol

    Отговор: 0,2 mol

    n = c·V = 0,1·2 = 0,2 mol.

12. Колко грама KOH има в 250 mL разтвор с концентрация 2 mol/L? (K = 39, O = 16, H = 1)

    • 28 g
    • 14 g
    • 56 g
    • 112 g

    Отговор: 28 g

    n = c · V = 2 · 0,25 = 0,5 mol, M(KOH) = 56 g/mol, m = 0,5 · 56 = 28 g.

13. Колко грама NaOH са нужни за 500 mL разтвор с концентрация 0,2 mol/L? (Na = 23, O = 16, H = 1)

    • 4 g
    • 2 g
    • 8 g
    • 40 g

    Отговор: 4 g

    n = 0,2 · 0,5 = 0,1 mol; m = 0,1 · 40 = 4 g.

14. 5,85 g NaCl се разтварят и се получават 500 mL разтвор. Каква е молната концентрация? (Na = 23, Cl = 35,5)

    • 0,1 mol/L
    • 0,2 mol/L
    • 0,05 mol/L
    • 1,17 mol/L

    Отговор: 0,2 mol/L

    n = 5,85 : 58,5 = 0,1 mol; c = 0,1 : 0,5 = 0,2 mol/L.

15. Колко литра газ HCl (н.у.) трябва да се разтворят във вода, за да се получат 2 L разтвор с концентрация 0,5 mol/L?

    • 11,2 L
    • 44,8 L
    • 22,4 L
    • 5,6 L

    Отговор: 22,4 L

    n(HCl) = 0,5 · 2 = 1 mol, V = 1 · 22,4 = 22,4 L.

Алкани

1. Каква е общата формула на алканите?

   • C_nH_2n
   • C_nH_2n−2
   • C_nH_n
   • C_nH_2n+2

   Отговор: C_nH_2n+2

   Алканите са наситени въглеводороди само с единични връзки.

2. Кой алкан е главната съставка на природния газ?

   • Хексан
   • Октан
   • Бутан
   • Метан

   Отговор: Метан

   Природният газ съдържа главно метан CH₄.

3. Какво е агрегатното състояние на метана при стайна температура?

   • Газ
   • Течност
   • Твърдо вещество
   • Кристали

   Отговор: Газ

   Метанът е газ без цвят и мирис, главна съставка на природния газ.

4. Как се нарича алканът с формула C₃H₈?

   • Етан
   • Бутан
   • Пропен
   • Пропан

   Отговор: Пропан

   Алканът с 3 въглеродни атома е пропан (n = 3, 2n + 2 = 8).

5. Каква е молекулната формула на етана?

   • C₂H₆
   • C₂H₄
   • C₂H₂
   • CH₄

   Отговор: C₂H₆

   По C_nH_2n+2 при n = 2 се получава C₂H₆.

6. Колко въглеродни атома има в молекулата на декана?

   • 8
   • 10
   • 12
   • 6

   Отговор: 10

   Представката „дек“ означава 10: деканът е C₁₀H₂₂.

7. Какъв тип реакция е хлорирането на метана на светлина?

   • присъединителна
   • полимеризация
   • естерификация
   • заместителна

   Отговор: Заместителна реакция

   Хлорен атом замества водороден атом: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl.

8. Как се изменят температурите на кипене на алканите с нарастване на въглеродната верига?

   • Понижават се
   • Не се променят
   • Повишават се
   • Стават отрицателни

   Отговор: Повишават се

   По-големите молекули се привличат по-силно, затова кипят при по-висока температура.

9. Каква е пространствената форма на молекулата на метана?

   • Плосък квадрат
   • Линейна
   • Тетраедър
   • Шестоъгълник

   Отговор: Тетраедър

   Четирите връзки C−H сочат към върховете на тетраедър, с ъгли около 109,5°.

10. Кое е правилно изравненото уравнение за горенето на метан?

    • CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
    • CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
    • CH₄ + 2O₂ → CO₂ + H₂O
    • 2CH₄ + O₂ → 2CO₂ + 4H₂O

    Отговор: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

    От двете страни има 1 C, 4 H и 4 O.

11. Колко водородни атома има в молекулата на алкан с 8 въглеродни атома?

    • 16
    • 14
    • 18
    • 20

    Отговор: 18

    2n + 2 = 2·8 + 2 = 18; това е октанът C₈H₁₈.

12. Как се нарича въглеводородният остатък −CH₃?

    • Метан
    • Етил
    • Метилен
    • Метил

    Отговор: Метил

    Остатъкът −CH₃ се нарича метил, а −C₂H₅ се нарича етил.

13. Кое вещество е верижен изомер на бутана?

    • 2-метилбутан
    • бут-1-ен
    • пропан
    • 2-метилпропан

    Отговор: 2-метилпропан

    И двете вещества имат формула C₄H₁₀, но различна въглеродна верига.

14. Кое е наименованието на алкана C(CH₃)₄?

    • 2,2-диметилпропан
    • 2-метилбутан
    • Тетраметилметан
    • 2,2-диметилбутан

    Отговор: 2,2-диметилпропан

    Главната верига е от 3 атома (пропан), а на втория атом има две метилови групи.

15. Каква е относителната плътност на пропана C₃H₈ спрямо водорода? (C = 12, H = 1)

    • 11
    • 44
    • 22
    • 14,7

    Отговор: 22

    D = M(C₃H₈) : M(H₂) = 44 : 2 = 22.

Финален въпрос