Подготовка к ЕГЭ по химии, расчетные задачи на вывод формулы вещества
1 . Органическое вещество А содержит 13,58% азота, 8,80% водорода и 31,03% кислорода по массе и образуется при взаимодействии органического вещества Б с этанолом в молярном соотношении 1 : 1. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение и способно взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.
На основании данных условия задания:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества А;
2) запишите молекулярную формулу вещества А;
3) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
4) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и этанола.
Элементы ответа:
Общая формула вещества – CxHyNzOg
1) Найдено соотношение атомов углерода, водорода, азота и кислорода в соединении:
ω(С) = 100 – 13,58-8,80- 31,03 = 46,59%
46,59 ⁄ 12 : 8,80 ⁄ 1 : 13,58 ⁄ 14 : 31,03 ⁄ 16
3,88 : 8,80 : 0,97 : 1,94
2) Определена молекулярная формула вещества А.
С 4 H 9 NO 2
3) Составлена структурная формула вещества А:
4) Составлено уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и этанола:
2. При сгорании 4,12 г органического вещества получается 3,584 л углекислого газа (н.у.), 448 мл азота (н.у.) и 3,24 г воды. При нагревании с соляной кислотой данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединение состава С 2 H 6 NО 2 Cl и одноатомный спирт.
На основании данных условия задания:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;
2) запишите молекулярную формулу исходного органического вещества;
3) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
4) напишите уравнение реакции гидролиза исходного вещества в присутствии соляной кислоты.
Элементы ответа:
Общая формула вещества – CxHyNzOg
1) Найдено количество вещества продуктов сгорания:
n(CO 2 ) = 3,584 / 22,4 = 0,16 моль; n(С) = 0,16 моль
n(H 2 O) = 3,24 / 18 = 0,18 моль; n(H) = 0,18 ∙ 2 = 0,36 моль
n(N 2 ) = 0,448 / 22,4 = 0,02 моль; n(N) = 0,02 ∙ 2 = 0,04 моль
2) Установлены масса и количество вещества атомов кислорода,
и определена молекулярная формула вещества:
m(C + H + N) = 0,16 ∙ 12 + 0,36 ∙ 1 + 0,04 ∙ 14 = 2,84 г
m(О) = 4,12 – 2,84 = 1,28 г
n(O) = 1,28 / 16 = 0,08 моль
n(С) : n(Н) : n(N) : n(O)
0,16 : 0,36 : 0,04 : 0,08 4 : 9 : 1 : 2
Молекулярная формула – C 4 H 9 NO 2
3) Приведена структурная формула органического вещества:
4) Составлено уравнение реакции гидролиза в присутствии соляной кислоты:
3. Органическое вещество А содержит 11,97% азота, 9,40% водорода и 27,35% кислорода по массе и образуется при взаимодействии органического вещества Б с пропанолом-2 в молярном соотношении 1 : 1. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение и способно взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.
На основании данных условия задания:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества А;
2) запишите молекулярную формулу вещества А;
3) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
4) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и пропанола-2.
Элементы ответа:
Общая формула вещества – CxHyNzOg
1) Найдено соотношение атомов углерода, водорода, азота и кислорода в соединении:
ω(С) = 100 – 11,97 - 9,40 - 27,35 = 51,31%
x : y : z : g
51,31 ⁄ 12 : 9,4 ⁄ 1 : 11,97 ⁄ 14 : 27,35 ⁄ 16
4,27 : 9,4 : 0,855 : 1,71
5:11:1:2
2) Определена молекулярная формула вещества А.
С 5 H 11 NO 2
3) Составлена структурная формула вещества А:
4) Составлено уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и пропанола-2:
4. При сжигании образца дипептида природного происхождения массой 6,4 г получено 5,376л углекислого газа (н.у.), 4,32 г воды и 896 мл азота (н.у.). При гидролизе данного дипептида в присутствии соляной кислоты образуется одна соль.
На основании данных условия задания:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы дипептида;
2) запишите молекулярную формулу дипептида;
3) составьте структурную формулу этого дипептида, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
4) напишите уравнение реакции гидролиза дипептида в присутствии соляной кислоты.
Элементы ответа:
1) Найдено количество вещества продуктов сгорания:
n(CO 2 ) = 5,376 / 22,4 = 0,24 моль; n(С) = 0,24 моль
n(H 2 O)= 4,32/18= 0,24 моль;n(H)= 0,24∙2= 0,48 моль
n(N 2 ) = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль; n(N) = 0,04 ∙ 2 = 0,08 моль
2) Установлены масса и количество вещества атомов кислорода, и определена молекулярная формула вещества:
m(C + H + N) = 0,24 ∙ 12 + 0,48 ∙ 1 + 0,08 ∙ 14 = 4,48 г
m(О)= 6,4 – 4,48 =1,92 г ; n(O) = 1,92/16 = 0,12 моль
n(С) : n(Н) : n(N) : n(O) = 0,24 : 0,48 : 0,08 : 0,12 6 : 12 : 2 : 3
Молекулярная формула – C 6 H 12 N 2 O 3
3) Приведена структурная формула дипептида:
4) Составлено уравнение реакции гидролиза в присутствии соляной кислоты: