Задание 33 ЕГЭ по химии · B357BB
Строение и классификация органических веществ · 37 заданий
При сгорании 3,3 г органического вещества А получили 2,64 г углекислого газа, 2,43 г бромоводорода, 90 мг воды и 112 мл азота (н.у.). Известно, что вещество А образуется при бромировании азотсодержащего соединения Б. Известно, что в соединении Б не содержится атомов углерода в состоянии sp3-гибридизации. На основании данных условия задачи выполните необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества А; составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; напишите уравнение бромирования азотсодержащего соединения Б с образованием вещества А, используя структурные формулы органических веществ.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Вычислим количества вещества продуктов сгорания:
n(CO2)=2,64 г44 г/моль=0,060 моль
Количество атомов углерода в исходном веществе равно количеству вещества углекислого газа:
n(C)=0,060 моль
Количество атомов брома равно количеству вещества бромоводорода:
n(Br)=n(HBr)=2,43 г81 г/моль=0,030 моль
Количество атомов водорода складывается из водорода, выделившегося в составе воды и бромоводорода:
n(H)=2n(H2O)+n(HBr)=2·0,090 г18 г/моль+0,030=0,040 моль
При нормальных условиях количество вещества азота:
n(N2)=0,112 л22,4 л/моль=0,005 моль, n(N)=2n(N2)=0,010 моль
Находим простейшее соотношение атомов в веществе А:
n(C):n(H):n(Br):n(N)=0,060:0,040:0,030:0,010=6:4:3:1
Уточнение по количеству атомов брома: масса брома в образце равна 0,030·80=2,40 г, а сумма масс элементов соответствует массе навески: 0,72+0,04+2,40+0,14=3,30 г. Следовательно, формула вещества А:
C6H4BrN
Соединение Б не содержит атомов углерода в состоянии sp3-гибридизации. Подходящим соединением является бензонитрил C6H5-C≡ N. Нитрильная группа ориентирует электрофильное замещение в мета-положение, поэтому образуется 3-бромбензонитрил.
C6H5-C≡ N+Br2 → (FeBr3) 3-BrC6H4-C≡ N+HBr
n(CO2)=2,64 г44 г/моль=0,060 моль
Количество атомов углерода в исходном веществе равно количеству вещества углекислого газа:
n(C)=0,060 моль
Количество атомов брома равно количеству вещества бромоводорода:
n(Br)=n(HBr)=2,43 г81 г/моль=0,030 моль
Количество атомов водорода складывается из водорода, выделившегося в составе воды и бромоводорода:
n(H)=2n(H2O)+n(HBr)=2·0,090 г18 г/моль+0,030=0,040 моль
При нормальных условиях количество вещества азота:
n(N2)=0,112 л22,4 л/моль=0,005 моль, n(N)=2n(N2)=0,010 моль
Находим простейшее соотношение атомов в веществе А:
n(C):n(H):n(Br):n(N)=0,060:0,040:0,030:0,010=6:4:3:1
Уточнение по количеству атомов брома: масса брома в образце равна 0,030·80=2,40 г, а сумма масс элементов соответствует массе навески: 0,72+0,04+2,40+0,14=3,30 г. Следовательно, формула вещества А:
C6H4BrN
Соединение Б не содержит атомов углерода в состоянии sp3-гибридизации. Подходящим соединением является бензонитрил C6H5-C≡ N. Нитрильная группа ориентирует электрофильное замещение в мета-положение, поэтому образуется 3-бромбензонитрил.
C6H5-C≡ N+Br2 → (FeBr3) 3-BrC6H4-C≡ N+HBr
Пример ответа
Молекулярная формула вещества А: C6H4BrN; структурная формула: 3-бромбензонитрил, 3-BrC6H4-C≡ N; соединение Б — бензонитрил, реакция: C6H5-C≡ N+Br2 → (FeBr3) 3-BrC6H4-C≡ N+HBr.
Похожие задания
33Вещество А содержит 30% углерода, 1,25% водорода, 48,75% калия по массе, остальное — кислород. Вещество А…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 94EE3833Органическое вещество содержит 2,06% водорода, 24,74% углерода, 32,99% кислорода и 40,21% калия по массе.…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · 96437A33При сгорании органического вещества A массой 2,87 г получили 3,136 л (н.у.) углекислого газа, 448 мл (н.у.)…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · A005A933При сгорании 2,15 г органического вещества А получили 2,24 л углекислого газа (н.у.) и 1,35 г воды. Известно…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · A1189333При сжигании образца органического вещества А получено 4,48 л (н.у.) углекислого газа, 0,9 г воды и 16,2 г…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · C5C13933Некоторое вещество было получено при окислении циклического углеводорода, не содержащего заместителей в…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · D1B0EC33При сгорании органического вещества А массой 4,3 г получили 4,48 л углекислого газа (н.у.) и 2,7 г воды.…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · D2E3E233При сгорании 21,6 г органического вещества получили 31,36 л углекислого газа (н.у.) и 14,4 г воды. Известно…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · D3718C
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.