Въглеводороди

Вериги и изомерия

1. Каква е валентността на въглерода в органичните съединения?

   • II
   • III
   • I
   • IV

   Отговор: Четиривалентен (IV)

   Всеки въглероден атом образува четири ковалентни връзки.

2. Как се наричат веществата с еднаква молекулна формула, но различен строеж?

   • Хомолози
   • Изомери
   • Изотопи
   • Алотропи

   Отговор: Изомери

   Изомерите имат еднакъв състав, но различна структура и свойства.

3. Кой учен създава теорията за химичния строеж на органичните съединения?

   • Менделеев
   • Бутлеров
   • Лавоазие
   • Авогадро

   Отговор: Бутлеров

   А. М. Бутлеров (1861 г.) показва, че свойствата на веществата зависят от реда на свързване на атомите.

4. Какъв вид е въглеродната верига в молекулата на циклохексана C₆H₁₂?

   • Права (неразклонена)
   • Пръстенна (циклична)
   • Разклонена
   • Няма верига

   Отговор: Пръстенна (циклична)

   Шестте въглеродни атома са затворени в пръстен.

5. Какъв е видът на веригата в молекулата CH₃−CH₂−CH₂−CH₃?

   • Разклонена
   • Пръстенна
   • Отворена неразклонена
   • Ароматна

   Отговор: Отворена неразклонена

   Въглеродните атоми са подредени в права, отворена верига без разклонения.

6. Какъв вид е въглеродната верига в молекулата на 2-метилпропана?

   • Отворена неразклонена
   • Пръстенна
   • Отворена разклонена
   • Ароматна

   Отговор: Отворена разклонена

   Към средния въглероден атом на пропана е свързана метилова група, затова веригата е разклонена.

7. Как се нарича групата CH₂, с която се различават съседните членове на един хомоложен ред?

   • Хомоложна разлика
   • Радикал метил
   • Изомерна група
   • Функционална група

   Отговор: Хомоложна разлика

   Например метан CH₄ и етан C₂H₆ се различават с една група CH₂.

8. Кое вещество е хомолог на метана?

   • Етан
   • Етен
   • Етин
   • Бензен

   Отговор: Етан

   Етанът C₂H₆ е в същия хомоложен ред (алкани) и се различава от метана с една група CH₂.

9. Как се нарича въглероден атом, свързан с три други въглеродни атома?

   • Първичен
   • Вторичен
   • Четвъртичен
   • Третичен

   Отговор: Третичен

   Видът на въглеродния атом се определя от броя на въглеродните атоми, с които е свързан: три означава третичен.

10. Колко структурни изомера има пентанът C₅H₁₂?

    • 3
    • 5
    • 4
    • 2

    Отговор: 3: пентан, 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан

    Изомерите имат еднаква молекулна формула, но различен строеж на веригата.

11. Колко структурни изомера има бутанът C₄H₁₀?

    • 1
    • 2
    • 3
    • 4

    Отговор: 2

    Бутан (права верига) и 2-метилпропан (разклонена верига).

12. Каква е молекулната формула на 2,3-диметилпентана?

    • C₇H₁₆
    • C₅H₁₂
    • C₆H₁₄
    • C₇H₁₄

    Отговор: C₇H₁₆

    Главната верига има 5 атома C плюс 2 метилови групи: 7 атома C, алкан C₇H₁₆.

13. Кое е правилното наименование на CH₃−CH(CH₃)−CH₂−CH₃?

    • Изохексан
    • 2-етилпропан
    • 3-метилбутан
    • 2-метилбутан

    Отговор: 2-метилбутан

    Най-дългата верига е от 4 C атома (бутан); номерацията започва от края, по-близо до разклонението.

14. Кое е правилното наименование на CH₃−CH(CH₃)−CH(CH₃)−CH₃?

    • 2,2-диметилбутан
    • 3,4-диметилбутан
    • 2-етилбутан
    • 2,3-диметилбутан

    Отговор: 2,3-диметилбутан

    Главната верига е от 4 атома (бутан), а метиловите групи са при 2. и 3. атом.

15. Колко структурни изомера има хексанът C₆H₁₄?

    • 3
    • 4
    • 5
    • 6

    Отговор: 5

    Изомерите са хексан, 2-метилпентан, 3-метилпентан, 2,2-диметилбутан и 2,3-диметилбутан, общо 5.

Алкани

1. Какви са връзките между въглеродните атоми в алканите?

   • Ароматни
   • Само единични
   • Двойни
   • Тройни

   Отговор: Само единични (прости) връзки

   Затова алканите са наситени въглеводороди.

2. Как се нарича алканът с 5 въглеродни атома в права верига?

   • Пентан
   • Бутан
   • Хексан
   • Пропан

   Отговор: Пентан

   Представката пент- означава 5; формулата е C₅H₁₂.

3. Кой алкан е основната съставка на газа в запалките?

   • Етанол
   • Бутан
   • Бензен
   • Етен

   Отговор: Бутан

   В запалките има втечнен бутан, който при отваряне на клапана се изпарява и гори.

4. Коя е формулата на хексана?

   • C₆H₆
   • C₆H₁₂
   • C₆H₁₄
   • C₆H₁₀

   Отговор: C₆H₁₄

   По общата формула C_nH_2n+2: при n = 6 водородните атоми са 14.

5. Как се отнасят алканите към водата?

   • Разтварят се напълно
   • Реагират бурно
   • Не се разтварят в нея
   • Образуват киселини

   Отговор: Не се разтварят в нея

   Алканите са неполярни и не се смесват с водата; течните алкани плуват по нея.

6. Колко връзки C−H има в молекулата на метана?

   • 2
   • 3
   • 4
   • 6

   Отговор: 4

   Въглеродът е четиривалентен и в CH₄ е свързан с 4 водородни атома.

7. Какви вещества се получават при първата степен на хлориране на метана на светлина?

   • CCl₄ и H₂
   • CH₂Cl₂ и H₂
   • C и HCl
   • CH₃Cl и HCl

   Отговор: Хлорометан и хлороводород: CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

   Един водороден атом се замества с хлорен атом.

8. Защо алканите се наричат наситени въглеводороди?

   • Съдържат двойни връзки
   • Наситени са с кислород
   • Имат само единични връзки и максимален брой водородни атоми
   • Разтварят се във вода до насищане

   Отговор: Имат само единични връзки и максимален брой водородни атоми

   Всички валентности на въглерода са заети с единични връзки, затова не могат да присъединяват.

9. Как се нарича веществото CCl₄, получено при пълното хлориране на метана?

   • Хлорометан
   • Дихлорометан
   • Трихлорометан
   • Тетрахлорометан

   Отговор: Тетрахлорометан

   При пълното заместване и четирите водородни атома се заменят с хлор: CCl₄, тетрахлорометан.

10. Какъв е коефициентът пред O₂ в изравненото уравнение за горенето на пропан C₃H₈?

    • 10
    • 3
    • 4
    • 5

    Отговор: 5: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

    Кислород: вдясно 3 · 2 + 4 = 10 атома, значи вляво 5 молекули O₂.

11. Кой алкан има молна маса 72 g/mol? (C = 12, H = 1)

    • C₅H₁₂
    • C₆H₁₄
    • C₄H₁₀
    • C₅H₁₀

    Отговор: C₅H₁₂

    14n + 2 = 72, откъдето n = 5: пентан.

12. Какви вещества се получават при силно нагряване на метан без достъп на въздух?

    • Въглерод (сажди) и водород
    • CO₂ и H₂O
    • Етан и кислород
    • CO и вода

    Отговор: Въглерод (сажди) и водород

    При термичното разлагане CH₄ → C + 2H₂.

13. Колко литра CO₂ (н.у.) се получават при пълното изгаряне на 0,5 mol пропан?

    • 22,4 L
    • 33,6 L
    • 11,2 L
    • 67,2 L

    Отговор: 33,6 L

    От 1 mol C₃H₈ се получават 3 mol CO₂; 0,5 · 3 = 1,5 mol; 1,5 · 22,4 = 33,6 L.

14. Колко литра O₂ (н.у.) са нужни за пълното изгаряне на 11,2 L метан? (CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O)

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

    Отговор: 22,4 L

    При газове отношението на обемите е като на коефициентите: 11,2·2 = 22,4 L.

15. Каква е молната маса на алкана със 7 въглеродни атома? (C = 12, H = 1)

    • 98 g/mol
    • 100 g/mol
    • 86 g/mol
    • 114 g/mol

    Отговор: 100 g/mol

    Хептанът е C₇H₁₆: M = 7 · 12 + 16 · 1 = 100 g/mol.

Алкени и алкини

1. Каква връзка между въглеродните атоми имат алкините?

   • Водородна
   • Двойна
   • Тройна
   • Само единична

   Отговор: Една тройна връзка

   Общата формула на алкините е C_nH_2n−2.

2. Към кои въглеводороди принадлежи пропенът C₃H₆?

   • Алкани
   • Алкени
   • Алкини
   • Арени

   Отговор: Алкени

   Наставката -ен показва двойна връзка, а формулата отговаря на C_nH_2n.

3. Каква е молекулната формула на етина?

   • C₂H₄
   • C₂H₂
   • C₂H₆
   • CH₄

   Отговор: C₂H₂

   Етинът има тройна връзка и само два водородни атома: C₂H₂ (HC≡CH).

4. Как се нарича още етинът C₂H₂?

   • Метан
   • Етилен
   • Пропилен
   • Ацетилен

   Отговор: Ацетилен

   Ацетиленът гори с много горещ пламък и се използва за заваряване и рязане на метали.

5. С коя реакция се доказва двойната връзка в алкените?

   • Помътняване на варна вода
   • Синьо оцветяване с йод
   • Червено оцветяване на лакмус
   • Обезцветяване на бромна вода

   Отговор: Обезцветяване на бромна вода

   Бромът се присъединява към двойната връзка и кафявият разтвор се обезцветява.

6. Как се нарича алкенът C₄H₈ с двойна връзка след първия въглероден атом?

   • Бутан
   • Бут-1-ин
   • Бут-1-ен
   • Пропен

   Отговор: Бут-1-ен

   Наставката -ен показва двойна връзка, а цифрата 1 показва мястото ѝ.

7. Какво се получава при присъединяване на вода към етен (хидратация)?

   • Етанол
   • Етан
   • Оцетна киселина
   • Етин

   Отговор: Етанол: C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH

   Така в промишлеността се получава етилов алкохол.

8. Как се нарича полимерът, получен от пропен?

   • Полиетилен
   • Полипропилен
   • Поливинилхлорид
   • Полистирен

   Отговор: Полипропилен

   При полимеризацията на пропен (пропилен) се получава полипропилен.

9. Как се нарича процесът, при който много малки молекули се свързват в една много голяма молекула?

   • Хидриране
   • Крекинг
   • Дестилация
   • Полимеризация

   Отговор: Полимеризация

   При полимеризация мономерите (например етен) се свързват в полимер (полиетилен).

10. Какво се получава при присъединяване на бром към етен?

    • Етанол
    • 1,2-дибромоетан
    • Бромоетин
    • Бромоетан и HBr

    Отговор: 1,2-дибромоетан, CH₂Br−CH₂Br

    Бромната вода се обезцветява, защото бромът се присъединява по двойната връзка.

11. Какво се получава при присъединяване на HCl към етен?

    • 1,2-дихлороетан
    • Хлорометан
    • Хлороетан
    • Етанол

    Отговор: Хлороетан

    CH₂=CH₂ + HCl → CH₃−CH₂Cl.

12. От кое вещество и вода се получава етинът в лабораторията?

    • Калциев карбид CaC₂
    • Калциев карбонат CaCO₃
    • Калциев оксид CaO
    • Метан CH₄

    Отговор: Калциев карбид CaC₂

    CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂.

13. Какъв е коефициентът пред O₂ в изравненото уравнение 2C₂H₂ + ?O₂ → 4CO₂ + 2H₂O?

    • 4
    • 5
    • 3
    • 6

    Отговор: 5

    Вдясно кислородните атоми са 4 · 2 + 2 = 10, значи вляво трябват 5 молекули O₂.

14. Колко литра H₂ (н.у.) са нужни за пълното хидриране на 0,5 mol етин до етан?

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

    Отговор: 22,4 L

    C₂H₂ + 2H₂ → C₂H₆; n(H₂) = 1 mol, V = 22,4 L.

15. Колко грама бром присъединява 1 mol етин при пълно присъединяване? (Br = 80)

    • 160 g
    • 320 g
    • 80 g
    • 640 g

    Отговор: 320 g

    Тройната връзка присъединява 2 mol Br₂: 2 · 160 = 320 g.

Бензен

1. Кой е най-простият ароматен въглеводород?

   • Етен
   • Метан
   • Бензен
   • Циклохексан

   Отговор: Бензен, C₆H₆

   Бензенът съдържа шестатомен пръстен с делокализирани електрони.

2. Какво е бензенът при стайна температура?

   • Бял кристал
   • Безцветна течност с характерна миризма
   • Жълт газ
   • Черно твърдо вещество

   Отговор: Безцветна течност с характерна миризма

   Бензенът е летлива безцветна течност с характерна миризма.

3. Как се наричат въглеводородите, които съдържат бензенов пръстен?

   • Алкани
   • Ароматни
   • Алкени
   • Алкини

   Отговор: Ароматни

   Бензенът и неговите производни се наричат ароматни въглеводороди (арени).

4. Каква е формата на молекулата на бензена?

   • Права линия
   • Тетраедър
   • Пирамида
   • Плосък правилен шестоъгълник

   Отговор: Плосък правилен шестоъгълник

   Всички C−C връзки в бензена са еднакви по дължина.

5. Колко въглеродни атома образуват пръстена на бензена?

   • 5
   • 4
   • 12
   • 6

   Отговор: 6

   Бензеновият пръстен е шестоъгълник от 6 въглеродни атома.

6. Как се отнася бензенът към водата?

   • Смесва се с нея напълно
   • Реагира бурно с нея
   • Практически не се разтваря в нея
   • Разтваря се само при кипене

   Отговор: Практически не се разтваря в нея

   Бензенът е неполярно вещество и не се разтваря във вода. Той е по-лек от нея и плува на повърхността.

7. Какви реакции са по-характерни за бензена?

   • Заместителни
   • Само присъединителни
   • Полимеризация при стайна температура
   • Не реагира изобщо

   Отговор: Заместителни реакции (например нитриране, халогениране)

   Ароматният пръстен е устойчив, затова бензенът трудно участва в присъединяване.

8. Защо в училищните лаборатории бензенът се заменя с по-безопасни разтворители?

   • Отровен е и може да причини рак
   • Не се изпарява
   • Твърде скъп е
   • Разтваря се във вода

   Отговор: Отровен е и може да причини рак

   Бензенът е токсичен и канцерогенен.

9. Каква е общата формула на бензена и неговите хомолози?

   • C_nH_2n+2
   • C_nH_2n−2
   • C_nH_2n
   • C_nH_2n−6

   Отговор: C_nH_2n−6

   За n = 6 се получава C₆H₆, а за n = 7 метилбензенът C₇H₈.

10. Какво се получава при нитриране на бензена със смес от HNO₃ и H₂SO₄?

    • Фенол и азот
    • Нитробензен и вода
    • Бензоена киселина
    • Анилин и водород

    Отговор: Нитробензен: C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O

    Сярната киселина е катализатор и поглъща водата.

11. Какво се получава при бромиране на бензена в присъствие на FeBr₃?

    • 1,2-дибромоетан
    • Хексабромохексан и H₂
    • Бромобензен и HBr
    • Бензоена киселина

    Отговор: Бромобензен и HBr

    C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr: заместителна реакция.

12. Какво се получава при присъединяване на водород към бензена при катализатор?

    • Циклохексан
    • Хексан
    • Хексен
    • Етен

    Отговор: Циклохексан

    C₆H₆ + 3H₂ → C₆H₁₂ (циклохексан), пръстенът се запазва.

13. Колко е масовата част на въглерода в бензена? (C = 12, H = 1)

    • Около 92,3%
    • Около 85,7%
    • Около 50,0%
    • Около 75,0%

    Отговор: Около 92,3%

    M(C₆H₆) = 78 g/mol; w(C) = 72 : 78 · 100% ≈ 92,3%.

14. Каква е молната маса на нитробензена C₆H₅NO₂? (C = 12, H = 1, N = 14, O = 16)

    • 78 g/mol
    • 107 g/mol
    • 123 g/mol
    • 139 g/mol

    Отговор: 123 g/mol

    M = 6·12 + 5·1 + 14 + 2·16 = 72 + 5 + 14 + 32 = 123 g/mol.

15. Колко грама нитробензен се получават от 15,6 g бензен при пълно превръщане? (C = 12, H = 1, N = 14, O = 16)

    • 12,3 g
    • 24,6 g
    • 49,2 g
    • 15,6 g

    Отговор: 24,6 g

    n(C₆H₆) = 15,6 : 78 = 0,2 mol, n(C₆H₅NO₂) = 0,2 mol, m = 0,2 · 123 = 24,6 g.

Нефт и горива

1. Какво представлява нефтът по състав?

   • Разтвор на сол във вода
   • Смес от метали
   • Смес от много въглеводороди
   • Чисто вещество

   Отговор: Смес от много въглеводороди

   Затова нефтът няма определена температура на кипене и се разделя на фракции.

2. Кое гориво е газообразно и се доставя до домовете по тръби?

   • Природният газ
   • Бензинът
   • Въглищата
   • Мазутът

   Отговор: Природният газ

   Природният газ (главно метан) се пренася по газопроводи.

3. Как изглежда суровият нефт?

   • Бял прах
   • Тъмна маслена течност
   • Безцветен газ
   • Сини кристали

   Отговор: Тъмна маслена течност

   Нефтът е гъста маслена течност, обикновено тъмнокафява до черна.

4. Коя нефтена фракция е горивото на реактивните самолети?

   • Мазут
   • Парафин
   • Керосин
   • Асфалт

   Отговор: Керосин

   Керосинът кипи при по-висока температура от бензина и по-ниска от дизеловото гориво.

5. Как се нарича разделянето на нефта на фракции в рафинериите?

   • Крекинг
   • Полимеризация
   • Филтриране
   • Фракционна дестилация

   Отговор: Фракционна дестилация

   Нефтът се нагрява и компонентите се разделят според температурите им на кипене.

6. Как се наричат горивата от растения, например биоетанолът и биодизелът?

   • Изкопаеми горива
   • Ядрени горива
   • Биогорива
   • Минерални горива

   Отговор: Биогорива

   Биогоривата се получават от растителна маса, например биоетанол чрез ферментация на захари.

7. Какво показва октановото число на бензина?

   • Устойчивостта му срещу детонация
   • Броя на въглеродните атоми
   • Съдържанието на сяра
   • Цената на литър

   Отговор: Устойчивостта на бензина срещу детонация (самовъзпламеняване) в двигателя

   Колкото по-високо е октановото число, толкова по-устойчив е бензинът.

8. Коя нефтена фракция е горивото на дизеловите двигатели?

   • Керосинът
   • Газьолът
   • Бензинът
   • Битумът

   Отговор: Газьолът

   Дизеловото гориво се получава от газьоловата фракция.

9. Кои метали са катализаторите в изпускателната система на автомобилите, които намаляват вредните газове?

   • Желязо и мед
   • Олово и цинк
   • Алуминий и калай
   • Платина и паладий

   Отговор: Платина и паладий

   Каталитичният конвертор с платина, паладий и родий превръща CO в CO₂ и намалява азотните оксиди.

10. Кой газ, отделян при горене на горива със сяра, причинява киселинни дъждове?

    • N₂
    • H₂
    • CO₂
    • SO₂

    Отговор: Серен диоксид, SO₂

    SO₂ се окислява и с водата образува сярна киселина.

11. Кой отровен газ се отделя при непълно изгаряне на горивата в двигателите?

    • CO₂
    • O₂
    • N₂
    • CO

    Отговор: CO

    При недостиг на кислород въглеродът изгаря до въглероден оксид CO.

12. Кое вещество в миналото се е добавяло към бензина за повишаване на октановото число, но е забранено заради отровността си?

    • Тетраетилолово
    • Етанол
    • Метанол
    • Вода

    Отговор: Тетраетилолово

    Тетраетилоловото замърсява въздуха с отровно олово, затова оловният бензин е забранен.

13. Колко грама вода се получават при пълното изгаряне на 1 mol октан? 2C₈H₁₈ + 25O₂ → 16CO₂ + 18H₂O (H = 1, O = 16)

    • 144 g
    • 324 g
    • 162 g
    • 18 g

    Отговор: 162 g

    От 2 mol октан се получават 18 mol вода, значи от 1 mol са 9 mol; 9 · 18 = 162 g.

14. Колко литра CO₂ (н.у.) се получават при изгарянето на 2 mol бутан? (2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O)

    • 89,6 L
    • 179,2 L
    • 44,8 L
    • 358,4 L

    Отговор: 179,2 L

    От 2 mol бутан се получават 8 mol CO₂; V = 8·22,4 = 179,2 L.

15. Колко литра O₂ (н.у.) са нужни за пълното изгаряне на 1 mol октан? (2C₈H₁₈ + 25O₂ → 16CO₂ + 18H₂O)

    • 560 L
    • 280 L
    • 25 L
    • 140 L

    Отговор: 280 L

    За 1 mol октан са нужни 25 : 2 = 12,5 mol O₂, V = 12,5 · 22,4 = 280 L.

Финален въпрос