Задание 33 ЕГЭ по химии · 00070A
Углеводороды · 5 заданий
Вещество А состава CxHyOzBrk содержит 15,92 % кислорода и 39,8 % брома по массе. При сгорании 10,05 г этого вещества образуется 7,84 л (н.у.) углекислого газа. Вещество А является преимущественно образующимся продуктом реакции вещества Б с бромом в присутствии катализатора.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин, и установите молекулярную формулу;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А при действии брома на вещество Б в присутствии катализатора, используя структурные формулы органических веществ.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин, и установите молекулярную формулу;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение реакции получения вещества А при действии брома на вещество Б в присутствии катализатора, используя структурные формулы органических веществ.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Найдём количество вещества углекислого газа при нормальных условиях:
n(CO2)=7,84 л22,4 л/моль=0,35 моль
В одной молекуле вещества А содержится столько атомов углерода, во сколько раз количество вещества углекислого газа больше количества вещества вещества А. Масса углерода в образце равна:
m(C)=n(CO2)M(C)=0,35·12=4,20 г
Массы кислорода и брома в образце:
m(O)=10,05·0,1592=1,60 г; m(Br)=10,05·0,398=4,00 г
Масса водорода определяется по разности:
m(H)=10,05-4,20-1,60-4,00=0,25 г
Определим количества вещества атомов элементов:
n(C)=4,2012=0,35 моль; n(H)=0,25 моль; n(O)=1,6016=0,10 моль; n(Br)=4,0080=0,05 моль
Разделим количества вещества атомов на наименьшее значение, равное 0,05 моль. Получим соотношение индексов:
x:y:z:k=0,350,05:0,250,05:0,100,05:0,050,05=7:5:2:1
Следовательно, молекулярная формула вещества А — C7H5BrO2, или C6H4BrCOOH.
Вещество Б имеет формулу C6H5COOH — это бензойная кислота. Карбоксильная группа является заместителем второго рода и ориентирует электрофильное замещение в мета-положение. Поэтому основным продуктом является 3-бромбензойная кислота.
Уравнение реакции:
C6H5COOH+Br2 → (FeBr3) 3-BrC6H4COOH+HBr
n(CO2)=7,84 л22,4 л/моль=0,35 моль
В одной молекуле вещества А содержится столько атомов углерода, во сколько раз количество вещества углекислого газа больше количества вещества вещества А. Масса углерода в образце равна:
m(C)=n(CO2)M(C)=0,35·12=4,20 г
Массы кислорода и брома в образце:
m(O)=10,05·0,1592=1,60 г; m(Br)=10,05·0,398=4,00 г
Масса водорода определяется по разности:
m(H)=10,05-4,20-1,60-4,00=0,25 г
Определим количества вещества атомов элементов:
n(C)=4,2012=0,35 моль; n(H)=0,25 моль; n(O)=1,6016=0,10 моль; n(Br)=4,0080=0,05 моль
Разделим количества вещества атомов на наименьшее значение, равное 0,05 моль. Получим соотношение индексов:
x:y:z:k=0,350,05:0,250,05:0,100,05:0,050,05=7:5:2:1
Следовательно, молекулярная формула вещества А — C7H5BrO2, или C6H4BrCOOH.
Вещество Б имеет формулу C6H5COOH — это бензойная кислота. Карбоксильная группа является заместителем второго рода и ориентирует электрофильное замещение в мета-положение. Поэтому основным продуктом является 3-бромбензойная кислота.
Уравнение реакции:
C6H5COOH+Br2 → (FeBr3) 3-BrC6H4COOH+HBr
Пример ответа
Молекулярная формула вещества А: C7H5BrO2; структурная формула: 3-BrC6H4COOH; вещество Б — бензойная кислота, реакция: C6H5COOH+Br2 → (FeBr3) 3-BrC6H4COOH+HBr.
Похожие задания
33При сгорании органического вещества А массой 13,95 г получили 5,6 л (н.у.) углекислого газа и 6,72 л (н.у.)…Углеводороды · 5 заданий · 5DB01533Некоторое вещество было получено при окислении циклического углеводорода, не содержащего заместителей в…Углеводороды · 5 заданий · 5F5C8A33При сгорании 5,30 г органического вещества получили 8,96 л углекислого газа (н.у.) и 4,5 г воды. Известно…Углеводороды · 5 заданий · A4B57C33При сгорании органического вещества A массой 5,74 г получили 6,272 л углекислого газа (н.у.), 1,46 г…Углеводороды · 5 заданий33При сгорании 3,6 г органического вещества А получили 896 мл углекислого газа (н.у.), 2,76 г карбоната калия и…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий33При сжигании образца органического вещества массой 5,1 г получено 5,6 л (н.у.) углекислого газа и 4,5 г воды.…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 047CE5
Нужен репетитор по химии?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по химии в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.