Задание 33 ЕГЭ по химии · DFE6ED
Строение и классификация органических веществ · 37 заданий
При сгорании 9,0 г органического вещества А получили 15,68 л углекислого газа (н. у.) и 5,4 г воды. Известно, что вещество А не содержит атомов углерода в sp3-гибридизации, а при его окислении сернокислым раствором перманганата калия образуется только одно органическое соединение — бензойная кислота. 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 окисления вещества А раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты, используя структурные формулы органических веществ.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Найдём количество вещества углекислого газа при нормальных условиях:
n(CO2)=15,68 л22,4 л/моль=0,70 моль
В одной молекуле углекислого газа содержится один атом углерода, поэтому количество вещества атомов углерода равно 0,70 моль. Их масса:
m(C)=0,70· 12=8,4 г
Найдём количество вещества воды и атомов водорода:
n(H2O)=5,4 г18 г/моль=0,30 моль; n(H)=2· 0,30=0,60 моль
Масса водорода равна 0,60 г. Сумма масс углерода и водорода совпадает с массой вещества А:
m(C)+m(H)=8,4+0,6=9,0 г
Отношение количеств атомов углерода и водорода в веществе:
n(C):n(H)=0,70:0,60=7:6
Эмпирическая формула вещества — C7H6. С учётом отсутствия атомов углерода в sp3-гибридизации и образования только бензойной кислоты вещество имеет строение стильбена: C6H5-CH=CH-C6H5, то есть молекулярную формулу C14H12.
При окислении стильбена двойная связь разрывается, и каждый из двух фрагментов превращается в бензойную кислоту. Уравнение реакции в кислой среде:
5 C6H5-CH=CH-C6H5+8 KMnO4+12 H2SO4→ 10 C6H5-COOH+8 MnSO4+4 K2SO4+12 H2O
n(CO2)=15,68 л22,4 л/моль=0,70 моль
В одной молекуле углекислого газа содержится один атом углерода, поэтому количество вещества атомов углерода равно 0,70 моль. Их масса:
m(C)=0,70· 12=8,4 г
Найдём количество вещества воды и атомов водорода:
n(H2O)=5,4 г18 г/моль=0,30 моль; n(H)=2· 0,30=0,60 моль
Масса водорода равна 0,60 г. Сумма масс углерода и водорода совпадает с массой вещества А:
m(C)+m(H)=8,4+0,6=9,0 г
Отношение количеств атомов углерода и водорода в веществе:
n(C):n(H)=0,70:0,60=7:6
Эмпирическая формула вещества — C7H6. С учётом отсутствия атомов углерода в sp3-гибридизации и образования только бензойной кислоты вещество имеет строение стильбена: C6H5-CH=CH-C6H5, то есть молекулярную формулу C14H12.
При окислении стильбена двойная связь разрывается, и каждый из двух фрагментов превращается в бензойную кислоту. Уравнение реакции в кислой среде:
5 C6H5-CH=CH-C6H5+8 KMnO4+12 H2SO4→ 10 C6H5-COOH+8 MnSO4+4 K2SO4+12 H2O
Пример ответа
Молекулярная формула вещества А: C14H12; структурная формула: C6H5-CH=CH-C6H5; при окислении образуется бензойная кислота.
Похожие задания
33При 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 · D3718C33Некоторое вещество было получено при окислении циклического углеводорода, не содержащего заместителей в…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · D4A52133При сгорании 1,86 г органического вещества, не содержащего кислорода, получили углекислый газ, 1,26 г воды и…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · DBEBCB33При сгорании 35,1 г органического вещества получили 33,6 л (н.у.) углекислого газа, 3,36 л (н.у.) азота и…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · E38CC733При сгорании органического вещества, не содержащего кислорода, получили 26,4 г углекислого газа, 5,4 г воды и…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий · EFD95B33Органическое вещество А состава CxHyOzNk содержит 15,79 % углерода и 63,16 % кислорода по массе. При сгорании…Строение и классификация органических веществ · 37 заданий
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.