Задание 33 ЕГЭ по химии · D91B39
Азотсодержащие органические вещества · 13 заданий
Органическое вещество А состава CxHyOzNk содержит 38,1 % кислорода и 16,67 % азота по массе. При сгорании 16,8 г этого вещества образуется 13,44 л (н.у.) углекислого газа.
Вещество А является преимущественно образующимся продуктом реакции вещества Б со смесью концентрированных серной и азотной кислот. Известно, что в составе вещества Б содержится азот.
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 получения вещества А при действии смеси концентрированных серной и азотной кислот на вещество Б, используя структурные формулы органических веществ.
Вещество А является преимущественно образующимся продуктом реакции вещества Б со смесью концентрированных серной и азотной кислот. Известно, что в составе вещества Б содержится азот.
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 получения вещества А при действии смеси концентрированных серной и азотной кислот на вещество Б, используя структурные формулы органических веществ.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Вычислим количество вещества углекислого газа, образовавшегося при сгорании:
n(CO2)=13,44 л22,4 л/моль=0,60 моль
Следовательно, в образце содержится 0,60 моль атомов углерода, то есть масса углерода равна:
m(C)=0,60·12=7,2 г
Определим массы и количества вещества кислорода и азота:
m(O)=16,8·0,381=6,4 г, n(O)=6,416=0,40 моль; m(N)=16,8·0,1667≈2,8 г, n(N)=2,814=0,20 моль
Масса и количество вещества водорода:
m(H)=16,8-7,2-6,4-2,8=0,4 г, n(H)=0,40 моль
Соотношение количеств атомов элементов равно 0,60:0,40:0,40:0,20=3:2:2:1. Простейшая формула — C3H2N O2.
Масса образца 16,8 г соответствует 0,10 моль вещества с молярной массой 168 г/моль, поэтому молекулярная формула в два раза больше простейшей:
M=16,80,10=168 г/моль; C6H4N2O4
Вещество Б должно быть нитробензолом: он содержит азот, а при нитровании смесью концентрированных азотной и серной кислот преимущественно образуется мета-динитробензол.
Уравнение реакции:
C6H5NO2+HNO3 → (конц. H2SO4; t ) m-C6H4(NO2)2+H2O
n(CO2)=13,44 л22,4 л/моль=0,60 моль
Следовательно, в образце содержится 0,60 моль атомов углерода, то есть масса углерода равна:
m(C)=0,60·12=7,2 г
Определим массы и количества вещества кислорода и азота:
m(O)=16,8·0,381=6,4 г, n(O)=6,416=0,40 моль; m(N)=16,8·0,1667≈2,8 г, n(N)=2,814=0,20 моль
Масса и количество вещества водорода:
m(H)=16,8-7,2-6,4-2,8=0,4 г, n(H)=0,40 моль
Соотношение количеств атомов элементов равно 0,60:0,40:0,40:0,20=3:2:2:1. Простейшая формула — C3H2N O2.
Масса образца 16,8 г соответствует 0,10 моль вещества с молярной массой 168 г/моль, поэтому молекулярная формула в два раза больше простейшей:
M=16,80,10=168 г/моль; C6H4N2O4
Вещество Б должно быть нитробензолом: он содержит азот, а при нитровании смесью концентрированных азотной и серной кислот преимущественно образуется мета-динитробензол.
Уравнение реакции:
C6H5NO2+HNO3 → (конц. H2SO4; t ) m-C6H4(NO2)2+H2O
Пример ответа
Молекулярная формула вещества А — C6H4N2O4; вещество А — мета-динитробензол, m-C6H4(NO2)2.
Похожие задания
33При сгорании 29,2 г органического вещества А образовалось 26,88 л (н.у.) оксида углерода(IV), 4,48 л (н.у.)…Азотсодержащие органические вещества · 13 заданий · B2F4C733Органическое вещество содержит 9,09% азота, 31,19% углерода и 51,87% брома по массе. Это вещество может быть…Азотсодержащие органические вещества · 13 заданий · B5362733При сгорании 7,35 г органического вещества A образуется 5,6 л (н.у.) углекислого газа, 4,05 г воды, 0,56 л…Азотсодержащие органические вещества · 13 заданий · BA45FC33Вещество A содержит 39,13 % углерода, 17,39 % кислорода, 15,22 % азота, 21,20 % калия по массе, остальное …Азотсодержащие органические вещества · 13 заданий · CAD4CA33При сгорании 1,18 г вторичного амина получили 1,344 л углекислого газа (н.у.), 1,62 г воды и азот. Установите…Азотсодержащие органические вещества · 13 заданий · D9A49233Вещество А состава CxHyOzBrk содержит 15,92 % кислорода и 39,8 % брома по массе. При сгорании 10,05 г этого…Углеводороды · 5 заданий · 00070A
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.