Главная / Решение реальных заданий ЕГЭ в формате 2018 года / Задания 35 (C5) (2016). Нахождение формулы органического вещества

Задания 35 (C5) (2016). Нахождение формулы органического вещества

Условие
1

Некоторое органическое вещество А содержит по массе 11,97% азота, 51,28% углерода, 27,35% кислорода и А образуется при взаимодействии вещества Б с пропанолом-2 в молярном соотношении 1:1. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы вещества А;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу вещества А, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и пропанола-2.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, x : y : z : w = 5 : 11 : 1 : 2

2) Молекулярная формула вещества А — C5H11NO2

3) Структурная формула вещества А:

isopropil Glycin

4) Уравнение реакции получения вещества А из глицина и изопропанола (кат. — H2SO4):

GLy + isopropil Glycin

Пояснение:

1) Обозначим молекулярную формулу органического вещества А как CxHyNzOw и вычислим процентное содержание водорода:

ω(H)% = 100% − 11,97% − 51,28% − 27,35% = 9,4%

Атомы в молекуле вещества А соотносятся между собой следующим образом:

x : y : z : w = 51,28/12 : 9,4/1 : 11,97/14 : 27,35/16 = 4,2733 : 9,4 : 0,855 : 1,7094 = 5 : 11 : 1 : 2

2) Молекулярная формула вещества А – C5H11NO2.

3) Веществом Б природного происхождения является аминокислота глицин:

GLycine

Веществом А является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты, структурная формула которого

isopropil Glycin

4) Получить изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты можно реакцией этерификации изопропилового спирта с глицином (в присутствии катализатора – серной кислоты):

GLy + isopropil Glycin

2

При сгорании 40,95 г органического вещества получили 39,2 л углекислого газа (н.у.), 3,92 л азота (н.у.) и 34,65 г воды. При нагревании с соляной кислотой данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединения состава C2H6NO2Cl и вторичный спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии соляной кислоты.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 5, y = 11, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула органического вещества — C5H11NO2

3) Структурная формула органического вещества:

изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты

4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии соляной кислоты:

гидролиз изопропилового эфира глицина

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 39,2 л/22,4 л/моль = 1,75 моль; отсюда ν(C) = 1,75 моль и m(C) = 21 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 3,92 л/22,4 л/моль = 0,175 моль; отсюда ν(N) = 0,35 моль и m(N) = 4,9 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 34,65 г/18 г/моль = 1,925 моль; отсюда ν(H) = 3,85 моль и m(H) = 3,85 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 40,95 г – 21 г – 4,9 г – 3,85 г = 11,2 г, ν(O) = 11,2 г/16 г/моль = 0,7 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 1,75 : 3,85 : 0,35 : 0,7 = 5 : 11 : 1 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C5H11NO2

3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии соляной кислоты образует соединение C2H6NO2Cl (гидрохлорид глицина) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты:

изопропиловый эфир глицина

4) В присутствии соляной кислоты изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием гидрохлорида глицина и изопропанола (помимо гидролиза хлороводород образует соль с молекулой глицина):

гидролиз изопропилового эфира аминоуксусной кислоты

3

Соль первичного амина прореагировала с нитратом серебра, в результате чего выделился осадок AgBr и образовалось органическое вещество А, содержащее по массе 27,79% азота, 53,06% кислорода и 12,77% углерода.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы вещества А;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества А, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения вещества А из соли первичного амина и AgNO3.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 1, y = 6, z = 2, w = 3

2) Молекулярная формула вещества А – CH6N2O3

3) Структурная формула вещества А:

[CH3-NH3]+NO3

4) Уравнение реакции получения вещества А из гидробромида метиламина и нитрата серебра:

[CH3-NH3]+Br + AgNO3 → [CH3-NH3]+NO3 + AgBr↓

Пояснение:

1) Запишем уравнение реакции получения вещества А из соли первичного амина с нитратом серебра:

CnH2n+4NBr + AgNO3 → CnH2n+4N2O3 + AgBr↓

Обозначим органическое вещество А как CxHyNzOw и вычислим процентное содержание водорода:

ω(H)% = 100% – 27,79% – 53,06% – 12,77% = 6,38%

x : y : z : w = 12,77/12 : 6,38/1 : 27,79/14 : 53,06/16 = 1,064 : 6,38 : 1,985 : 3,316 = 1 : 6 : 2 : 3

2) Молекулярная формула вещества А – CH6N2O3

3) Солью первичного амина является гидробромид метиламина [CH3-NH3]+Br.

Веществом А является азотнокислая соль метиламина [CH3-NH3]+NO3.

4) Получить азотнокислую соль метиламина можно реакцией гидробромида метиламина с нитратом серебра (в осадок выпадает бромид серебра):

[CH3-NH3]+Br + AgNO3 → [CH3-NH3]+NO3 + AgBr↓

4

При сжигании дипептида природного происхождения массой 2,64 г получено 1,792 л углекислого газа (н.у.), 1,44 г воды и 448 мл азота (н.у.). При гидролизе этого вещества в присутствии соляной кислоты образовалась только одна соль.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы дипептида;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу дипептида, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого дипептида в присутствии соляной кислоты.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 4, y = 8, z = 2, w = 3

2) Молекулярная формула дипептида – C4H8N2O3

3) Структурная формула дипептида:

dipeptid Glycin

4) Уравнение гидролиза глицилглицина в присутствии соляной кислоты:

dipeptid Glycin plus water + HCl

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании дипептида, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 1,792 л/22,4 л/моль = 0,08 моль; отсюда ν(C) = 0,08 моль и m(C) = 0,96 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль; отсюда ν(N) = 0,04 моль и m(N) = 0,56 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 1,44 г/18 г/моль = 0,08 моль; отсюда ν(H) = 0,16 моль и m(H) = 0,16 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав дипептида:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 2,64 г – 0,96 г – 0,56 г – 0,16 г = 0,96 г, ν(O) = 0,96 г/16 г/моль = 0,06 моль

Обозначим молекулярную формулу дипептида как CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 0,08 : 0,16 : 0,04 : 0,06 = 4 : 8 : 2 : 3

2) Молекулярная формула дипептида – C4H8N2O3

3) Поскольку при гидролизе дипептида в присутствии соляной кислоты образуется только одна соль, то этой солью является гидрохлорид аминоуксусной кислоты. Структурная формула дипептида представляет собой:

dipeptid Glycin

4) В присутствии соляной кислоты дипептид глицилглицин гидролизуется с образованием соли — гидрохлорида аминоуксусной кислоты:

dipeptid Glycin plus water + HCl

5

Некоторое органическое вещество А содержит по массе 13,58% азота, 46,59% углерода и 31,03 % кислорода и образуется при взаимодействии вещества Б с этанолом в молярном отношении 1:1. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы вещества А;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу вещества А, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и этанола.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, x : y : z : w = 4 : 9 : 1 : 2

2) Молекулярная формула вещества А – C4H9NO2

3) Структурная формула вещества А:

ethyl Glysin

4) Уравнение реакции получения вещества А из глицина и этанола (кат. — H2SO4):

Glycine plus ethanol

Пояснение:

1) Обозначим молекулярную формулу органического вещества А как CxHyNzOw и вычислим процентное содержание водорода:

ω(H)% = 100% − 13,58% − 46,59% − 31,03% = 8,8%

Атомы в молекуле вещества А соотносятся между собой следующим образом:

x : y : z : w = 46,59/12 : 8,8/1 : 13,58/14 : 31,03/16 = 3,8825 : 8,8 : 0,97 : 1,9394 = 4 : 9 : 1 : 2

2) Молекулярная формула вещества А – C4H9NO2

3) Веществом Б природного происхождения является аминокислота глицин

GLycine

Веществом А является этиловый эфир аминоуксусной кислоты, структурная формула которого

ethyl Glysin

4) Получить этиловый эфир аминоуксусной кислоты можно реакцией этерификации этилового спирта с глицином в присутствии катализатора – серной кислоты:

Glycine plus ethanol

6

Некоторое органическое вещество А содержит по массе 10,68% азота, 54,94% углерода и 24,39 % кислорода и образуется при взаимодействии вещества Б с пропанолом-1 в молярном отношении 1:1. Известно, что вещество Б является природной аминокислотой.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы вещества А;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу вещества А, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и н-пропанола.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, x : y : z : w = 6 :13 : 1 : 2

2) Молекулярная формула вещества А – C6H13NO2

3) Структурная формула вещества А:

Propyl Alanine

4) Уравнение реакции получения вещества А из аланина и н-пропанола (кат. — H2SO4):

Alanine plus propanole

Пояснение:

1) Обозначим молекулярную формулу вещества А как CxHyNzOw и вычислим процентное содержание водорода:

ω(H)% = 100% − 10,68% − 54,94% − 24,39% = 9,99%

Атомы в молекуле вещества А соотносятся между собой следующим образом:

x : y : z : w = 54,94/12 : 9,99/1 : 10,68/14 : 24,39/16 = 4,578 : 9,99 : 0,763 : 1,524 = 6 : 13 : 1 : 2

2) Молекулярная формула вещества – C6H13NO2

3) Природной аминокислотой (веществом Б) является аланин

Alanine

Веществом А является н-пропиловый эфир метиламиноуксусной кислоты, структурная формула которого

Propyl Alanine

4) Получить н-пропиловый эфир метилуксусной кислоты можно реакцией этерификации н-пропанола с аланином в присутствии катализатора – серной кислоты:

Alanine plus propanole

7

Некоторое вещество, представляющее собой соль органического происхождения, содержит по массе 12,79% азота, 43,84% углерода и 32,42 % хлора и образуется при взаимодействии первичного амина с хлорэтаном.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения этого вещества из первичного амина и хлорэтана.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzClw, x : y : z : w = 4 : 12 : 1 : 1

2) Молекулярная формула органического вещества – C4H12NCl

3) Структурная формула вещества А:

(CH3-CH2)2NH2+Cl

4) Уравнение реакции получения гидрохлорида диэтиламмония из этиламина и хлорэтана:

CH3-CH2-NH2 + CH3-CH2-Cl → (CH3-CH2)2NH2+Cl

Пояснение:

1) Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzClw и вычислим процентное содержание водорода:

ω(H)% = 100% − 12,79% − 43,84% − 32,42% = 10,95%

Атомы в молекуле вещества соотносятся между собой следующим образом:

x : y : z : w = 43,84/12 : 10,95/1 : 12,79/14 : 32,42/35,5 = 3,653 : 10,95 : 0,913 : 0,913 = 4 : 12 : 1 : 1

2) Молекулярная формула исходного органического вещества – C4H12NCl.

3) Первичным амином является этиламин

CH3-CH2-NH2

Солью, образующейся из этиламина и этилхлорида, является гидрохлорид диэтиламмония

(CH3-CH2)2NH2+Cl

4) Получить гидрохлорид диэтиламмония можно реакцией присоединения этиламина с хлорэтаном:

CH3-CH2-NH2 + CH3-CH2-Cl → (CH3-CH2)2NH2+Cl

8

При сжигании дипептида природного происхождения массой 3,2 г получено 2,688 л углекислого газа (н.у.), 448 мл азота (н.у.) и 2,16 г воды. При гидролизе этого вещества в присутствии гидроксида калия образовалась только одна соль.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы дипептида;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу дипептида, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого дипептида в присутствии гидроксида калия.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 5, y = 11, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула дипептида – C6H12N2O3

3) Структурная формула дипептида:

дипептид аланилаланин

4) Уравнение гидролиза дипептида аланилаланина в присутствии гидроксида калия:

гидролиз аланилаланина в присутствии щелочи

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании дипептида, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 2,688 л/22,4 л/моль = 0,12 моль; отсюда ν(C) = 0,12 моль и m(C) = 1,44 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль; отсюда ν(N) = 0,04 моль и m(N) = 0,56 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 2,16 г/18 г/моль = 0,12 моль; отсюда ν(H) = 0,24 моль и m(H) = 0,24 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав дипептида:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 3,2 г – 1,44 г – 0,56 г – 0,24 г = 0,96 г, ν(O) = 0,96 г/16 г/моль = 0,06 моль

Обозначим молекулярную формулу дипептида как CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 0,12 : 0,24 : 0,04 : 0,06 = 6 : 12 : 2 : 3

2) Молекулярная формула дипептида – C6H12N2O3

3) Поскольку при гидролизе дипептида в присутствии гидроксида калия образуется только одна соль, то этой солью является метиламиноацетат калия. Структурная формула дипептида представляет собой:

аланилаланин дипептид

4) В присутствии гидроксида калия дипептид аланилаланин гидролизуется с образованием соли – метиламиноацетата калия:

аланилаланин гидроксид калия

9

При сжигании дипептида природного происхождения массой 6,4 г получено 5,376 л углекислого газа (н.у.), 896 мл азота (н.у.) и 4,32 г воды. При гидролизе этого вещества в присутствии соляной кислоты образовалась только одна соль.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы дипептида;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу дипептида, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого дипептида в присутствии соляной кислоты.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 5, y = 11, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула дипептида – C6H12N2O3

3) Структурная формула дипептида:

аланилаланин

4) Уравнение гидролиза дипептида аланилаланина в присутствии соляной кислоты:

аланилаланин гидролиз соляной кислотой

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании дипептида, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 5,376 л/22,4 л/моль = 0,24 моль; отсюда ν(C) = 0,24 моль и m(C) = 2,88 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 0,896 л/22,4 л/моль = 0,04 моль; отсюда ν(N) = 0,08 моль и m(N) = 1,12 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 4,32 г/18 г/моль = 0,24 моль; отсюда ν(H) = 0,48 моль и m(H) = 0,48 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав дипептида:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 6,4 г – 2,88 г – 1,12 г – 0,48 г = 1,92 г, ν(O) = 1,92 г/16 г/моль = 0,12 моль

Обозначим молекулярную формулу дипептида как CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 0,24 : 0,48 : 0,08 : 0,12 = 6 : 12 : 2 : 3

2) Молекулярная формула дипептида – C6H12N2O3

3) Поскольку при гидролизе дипептида в присутствии соляной кислоты образуется только одна соль, то этой солью является гидрохлорид метиламиноуксусной кислоты. Структурная формула дипептида представляет собой:

аланилаланин дипептид

4) В присутствии соляной кислоты дипептид аланилаланин гидролизуется с образованием соли — гидрохлорида метиламиноуксусной кислоты:

аланилаланин гидролиз в кислой среде

10

При сгорании некоторого органического вещества массой 4,12 г получено 3,584 л углекислого газа (н.у.), 448 мл азота (н.у.) и 3,24 г воды. При нагревании с соляной кислотой данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединения состава C2H6NO2Cl и спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии соляной кислоты.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 4, y = 9, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула органического вещества – C4H9NO2

3) Структурная формула органического вещества:

этиловый эфир аминоуксусной кислоты

4) Уравнение гидролиза этилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии соляной кислоты:

этиловый эфир глицина гидролиз в кислой среде

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 3,584 л/22,4 л/моль = 0,16 моль; отсюда ν(C) = 0,16 моль и m(C) = 1,92 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль; отсюда ν(N) = 0,04 моль и m(N) = 0,56 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,24 г/18 г/моль = 0,18 моль; отсюда ν(H) = 0,36 моль и m(H) = 0,36 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 4,12 г – 1,92 г – 0,56 г – 0,36 г = 1,28 г, ν(O) = 1,28 г/16 г/моль = 0,08 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 0,16 : 0,36 : 0,04 : 0,08 = 4 : 9 : 1 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C4H9NO2

3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии соляной кислоты образует соединение C2H6NO2Cl (гидрохлорид аминоуксусной кислоты) и спирт (этанол), то этим соединением является этиловый эфир аминоуксусной кислоты:

этиловый эфир глицина

4) В присутствии соляной кислоты этиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием гидрохлорида аминоуксусной кислоты и этанола (помимо гидролиза хлороводород образует соль с молекулой глицина):

этиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролиз

11

При сгорании некоторого органического вещества массой 4,68 г получили 4,48 л углекислого газа (н.у.), 448 мл азота (н.у.) и 3,96 г воды. При нагревании с раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и вторичный спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии гидроксида натрия.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 5, y = 11, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула органического вещества — C5H11NO2

3) Структурная формула органического вещества:

изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты

4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии гидроксида натрия:

изопропиловый эфир глицина в присутствии щелочи

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль; отсюда ν(C) = 0,2 моль и m(C) = 2,4 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль; отсюда ν(N) = 0,04 моль и m(N) = 0,56 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,96 г/18 г/моль = 0,22 моль; отсюда ν(H) = 0,44 моль и m(H) = 0,44 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 4,68 г – 2,4 г – 0,56 г – 0,44 г = 1,28 г, ν(O) = 1,28 г/16 г/моль = 0,08 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 0,2 : 0,44 : 0,04 : 0,08 = 5 : 11 : 1 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C5H11NO2

3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида натрия образуются соль природной аминокислоты (аминоацетат натрия) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты:

изопропиловый эфир глицина

4) В присутствии гидроксида натрия изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата натрия и изопропанола:

изопропиловый эфир глицина гидролиз

12

При сгорании некоторого органического вещества массой 17,55 г получили 16,8 л углекислого газа (н.у.), 1,68 л азота (н.у.) и 14,85 г воды. При нагревании с раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и вторичный спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии гидроксида натрия.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 5, y = 11, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула органического вещества — C5H11NO2

3) Структурная формула органического вещества:

изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты

4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии гидроксида натрия:

изопропиловый эфир глицина гидролиз в присутствии щелочи

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 16,8 л/22,4 л/моль = 0,75 моль; отсюда ν(C) = 0,75 моль и m(C) = 9 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 1,68 л/22,4 л/моль = 0,075 моль; отсюда ν(N) = 0,15 моль и m(N) = 2,1 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 14,85 г/18 г/моль = 0,825 моль; отсюда ν(H) = 1,65 моль и m(H) = 1,65 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 17,55 г – 9 г – 2,1 г – 1,65 г = 4,8 г, ν(O) = 4,8 г/16 г/моль = 0,3 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 0,75 : 1,65 : 0,15 : 0,3 = 5 : 11 : 1 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C5H11NO2

3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида натрия образуется соль природной аминокислоты (аминоацетат натрия) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты:

изопропиловый эфир глицина

4) В присутствии гидроксида натрия изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата натрия и изопропанола:

изопропиловый эфир глицина гидролиз

13

При сгорании некоторого органического вещества массой 35,1 г получили 33,6 л углекислого газа (н.у.), 3,36 л азота (н.у.) и 29,7 г воды. При нагревании с раствором гидроксида калия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и вторичный спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии гидроксида калия.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 5, y = 11, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула органического вещества — C5H11NO2

3) Структурная формула органического вещества:

изопропиловый эфир глицина

4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии гидроксида калия:

изопропиловый эфир гидролиз в присутствии гидроксида калия

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 33,6 л/22,4 л/моль = 1,5 моль; отсюда ν(C) = 1,5 моль и m(C) = 18 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 3,36 л/22,4 л/моль = 0,15 моль; отсюда ν(N) = 0,3 моль и m(N) = 4,2 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 29,7 г/18 г/моль = 1,65 моль; отсюда ν(H) = 3,3 моль и m(H) = 3,3 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 35,1 г – 18 г – 4,2 г – 3,3 г =9,6 г, ν(O) = 9,6 г/16 г/моль = 0,6 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 1,5 : 3,3 : 0,3 : 0,06 = 5 : 11 : 1 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C5H11NO2

3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида калия образуется соль природной аминокислоты (аминоацетат калия) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты:

изопропиловый эфир глицина

4) В присутствии гидроксида калия изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата калия и изопропанола:

изопропиловый эфир аминоэтановой кислоты

14

При сгорании некоторого органического вещества массой 7,5 г получили 10,08 л углекислого газа (н.у.) и 4,5 г воды. Известно, что в присутствии гидроксида калия исходное соединение подвергается гидролизу, в результате чего образуются соль бензойной кислоты и спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии гидроксида калия.

Решение

Ответ:

1) CxHyOz, где x = 9, y = 10, z = 2

2) Молекулярная формула органического вещества – C9H10O2

3) Структурная формула органического вещества:

этилбенозоат формула

4) Уравнение гидролиза этилового эфира бензойной кислоты в присутствии гидроксида калия:

этилбензоат щелочной гидролиз

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 10,08 л/22,4 л/моль = 0,45 моль; отсюда ν(C) = 0,45 моль и m(C) = 5,4 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 4,5 г/18 г/моль = 0,25 моль; отсюда ν(H) = 0,5 моль и m(H) = 0,5 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(H) = 7,5 г – 5,4 г – 0,5 г = 1,6 г, ν(O) = 1,6 г/16 г/моль = 0,1 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyOz, тогда

x : y : z = 0,45 : 0,5 : 0,1 = 9 : 10 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C9H10O2

3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу в присутствии гидроксида калия, в результате чего образуется этанол, то этим веществом является этилбензоат (этиловый эфир бензойной кислоты):

этилбензоат структурная формула

4) В присутствии гидроксида калия этиловый эфир бензойной кислоты гидролизуется с образованием бензоата калия и этилового спирта:

этиловый эфир бензойной кислоты щелочной гидролиз

15

При сгорании некоторого органического вещества массой 1,85 г получили 1,68 л углекислого газа (н.у.) и 1,35 г воды. Известно, что при гидролизе исходного соединения образуется вещество, вступающее в реакцию «серебряного зеркала».

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества (кат. – H2SO4).

Решение

Ответ:

1) CxHyOz, где x = 3, y = 6, z = 2

2) Молекулярная формула органического вещества – C3H6O2

3) Структурная формула органического вещества:

этилформиат формула

4) Уравнение гидролиза этилформиата (кат. H2SO4):

этилформиат гидролиз

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 1,68 л/22,4 л/моль = 0,075 моль; отсюда ν(C) = 0,075 моль и m(C) = 0,9 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 1,35 г/18 г/моль = 0,075 моль; отсюда ν(H) = 0,15 моль и m(H) = 0,15 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(H) = 1,85 г – 0,9 г – 0,15 г = 0,8 г, ν(O) = 0,8 г/16 г/моль = 0,05 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyOz, тогда

x : y : z = 0,075 : 0,15 : 0,05 = 3 : 6 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C3H6O2

3) Поскольку исходное органическое вещество гидролизуется с образованием вещества, вступающего в реакцию «серебряного зеркала», то исходным веществом является этилформиат (этиловый эфир муравьиной кислоты):

этилформиат структурная формула

4) В присутствии катализатора H2SO4 этилформиат гидролизуется с образованием муравьиной кислоты и этилового спирта:

уравнение гидролиза этилацетата

16

При сгорании некоторого органического вещества массой 20,6 г получили 17,92 л углекислого газа (н.у.), 2,24 л азота (н.у.) и 16,2 г воды. При нагревании с раствором гидроксида калия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и этанол.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии гидроксида калия.

Решение

Ответ:

1) CxHyNzOw, где x = 4, y = 9, z = 1, w = 2

2) Молекулярная формула органического вещества — C4H9NO2

3) Структурная формула органического вещества:

этиловый эфир аминоуксусной кислоты

4) Уравнение гидролиза этилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии гидроксида калия:

этиловый эфир аминоуксусной кислоты

Пояснение:

1) Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов:

ν(CO2) = V(CO2)/Vm = 17,92 л/22,4 л/моль = 0,8 моль; отсюда ν(C) = 0,8 моль и m(C) = 9,6 г

ν(N2) = V(N2)/Vm = 2,24 л/22,4 л/моль = 0,1 моль; отсюда ν(N) = 0,2 моль и m(N) = 2,8 г

ν(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 16,2 г/18 г/моль = 0,9 моль; отсюда ν(H) = 1,8 моль и m(H) = 1,8 г

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

m(O) = m(орг.в-во) – m(C) – m(N) – m(H) = 20,6 г – 9,6 г – 2,8 г – 1,8 г = 6,4 г, ν(O) = 6,4 г/16 г/моль = 0,4 моль

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как CxHyNzOw, тогда

x : y : z : w = 0,8 : 1,8 : 0,2 : 0,4 = 4 : 9 : 1 : 2

2) Молекулярная формула органического соединения – C4H9NO2

3) Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида калия образуются соль природной аминокислоты и этанол, то этим веществом является этиловый эфир аминоуксусной кислоты:

этиловый эфир глицина

4) В присутствии гидроксида калия этиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата калия и этанола:

этиловый эфир глицина гидролиз

комментариев 5
  1. Кристина

    Спасибо большое, замечательный сайт, давно искала подобный!

  2. Инна

    Здравствуйте! А как вы переходите от одного отношения к другому ?
    1,75 : 3,85 : 0,35 : 0,7 = 5 : 11 : 1 : 2

    • Сергей Широкопояс

      поделив каждый член первого соотношения на наименьший член этого соотношения (на 0,35)

  3. Наталия

    В задаче №13 текст такой: «При сгорании некоторого органического вещества массой 36,1 г»
    А в решении масса вещества 35,1.

    • Сергей Широкопояс

      исправлено

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.