Задание 33 ЕГЭ по химии · 616D73
Химические расчёты · 14 заданий
При сгорании 10,8 г органического вещества А получили 7,84 л углекислого газа (н.у.), 5,3 г карбоната натрия и 4,5 г воды. Известно, что заместители в структуре вещества А максимально удалены друг от друга. При нагревании вещества А с гидроксидом натрия образуется вещество Б, молекула которого содержит только вторичные атомы углерода и не содержит π-связей. На основании данных условия задачи проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества А; составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; напишите уравнение реакции вещества А с гидроксидом натрия с получением вещества Б, используя структурные формулы органических веществ.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Вычислим количество вещества углекислого газа:
n(CO2)=7,84 л22,4 л/моль=0,35 моль
Вычислим количество вещества карбоната натрия:
n(Na2CO3)=5,3 г106 г/моль=0,05 моль
Общее количество атомов углерода в исходном веществе равно сумме углерода, перешедшего в углекислый газ и карбонат натрия:
n(C)=0,35+0,05=0,40 моль, m(C)=0,40·12=4,8 г
По количеству воды найдём количество атомов водорода:
n(H2O)=4,5 г18 г/моль=0,25 моль; n(H)=0,50 моль, m(H)=0,50 г
Натрий содержится в карбонате натрия:
n(Na)=2n(Na2CO3)=0,10 моль, m(Na)=0,10·23=2,3 г
Масса кислорода в веществе А определяется по разности:
m(O)=10,8-4,8-0,5-2,3=3,2 г; n(O)=3,216=0,20 моль
Отношение количеств вещества элементов:
n(C):n(H):n(Na):n(O)=0,40:0,50:0,10:0,20=4:5:1:2
Простейшая формула имеет вид C4H5NaO2. С учётом двух атомов натрия и двух карбоксильных групп молекулярная формула вещества А: C8H10Na2O4.
Заместители максимально удалены друг от друга, поэтому карбоксилатные группы расположены в положениях 1 и 4 циклогексанового кольца. Вещество А является динатриевой солью циклогексан-1,4-дикарбоновой кислоты.
При сплавлении динатриевой соли дикарбоновой кислоты с гидроксидом натрия каждая карбоксильная группа отщепляется в виде карбоната натрия. Оставшийся циклогексановый фрагмент превращается в циклогексан.
n(CO2)=7,84 л22,4 л/моль=0,35 моль
Вычислим количество вещества карбоната натрия:
n(Na2CO3)=5,3 г106 г/моль=0,05 моль
Общее количество атомов углерода в исходном веществе равно сумме углерода, перешедшего в углекислый газ и карбонат натрия:
n(C)=0,35+0,05=0,40 моль, m(C)=0,40·12=4,8 г
По количеству воды найдём количество атомов водорода:
n(H2O)=4,5 г18 г/моль=0,25 моль; n(H)=0,50 моль, m(H)=0,50 г
Натрий содержится в карбонате натрия:
n(Na)=2n(Na2CO3)=0,10 моль, m(Na)=0,10·23=2,3 г
Масса кислорода в веществе А определяется по разности:
m(O)=10,8-4,8-0,5-2,3=3,2 г; n(O)=3,216=0,20 моль
Отношение количеств вещества элементов:
n(C):n(H):n(Na):n(O)=0,40:0,50:0,10:0,20=4:5:1:2
Простейшая формула имеет вид C4H5NaO2. С учётом двух атомов натрия и двух карбоксильных групп молекулярная формула вещества А: C8H10Na2O4.
Заместители максимально удалены друг от друга, поэтому карбоксилатные группы расположены в положениях 1 и 4 циклогексанового кольца. Вещество А является динатриевой солью циклогексан-1,4-дикарбоновой кислоты.
При сплавлении динатриевой соли дикарбоновой кислоты с гидроксидом натрия каждая карбоксильная группа отщепляется в виде карбоната натрия. Оставшийся циклогексановый фрагмент превращается в циклогексан.
Пример ответа
А: C8H10Na2O4, структурная формула — NaOOC-C6H10-COONa с группами COONa в положениях 1 и 4; NaOOC-C6H10-COONa+2NaOH → (t) C6H12+2Na2CO3.
Похожие задания
33При сгорании 3,1 г вещества А состава CxHyOzNx получено 1,8 г воды. При взаимодействии вещества А этой же…Химические расчёты · 14 заданий33При сгорании органического вещества, не содержащего кислорода, получили 5,28 г углекислого газа, 0,72 г воды…Химические расчёты · 14 заданий · 11DC3A33Соль органической кислоты содержит 5,05% водорода, 42,42% углерода, 32,32% кислорода и 20,21% кальция по…Химические расчёты · 14 заданий · 1D0BD833При сгорании 4,32 г органического вещества А образуется 5,04 л (н.у.) углекислого газа, 2,43 г воды и 1,59 г…Химические расчёты · 14 заданий · 3E44ED33При сжигании образца органического вещества массой 1,85 г получено 1,68 л (н.у.) углекислого газа и 1,35 г…Химические расчёты · 14 заданий · 6343E833Органическое вещество, массовая доля углерода в котором равна 40,68%, а кислорода — 54,24% (остальное …Химические расчёты · 14 заданий · 6BB0FB33Соль органической кислоты содержит 25,62% углерода, 2,85% водорода, 22,78% кислорода и 48,75% бария по массе.…Химические расчёты · 14 заданий · 7EDE9A33Вещество А содержит 2,60% водорода, 20,78% кислорода, 29,87% натрия по массе, остальное углерод. Вещество А…Химические расчёты · 14 заданий · 8FDE95
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.