Задания на нахождение формулы органического вещества из егэ 2022
Задание №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:
4) Уравнение реакции получения вещества А из глицина и изопропанола (кат. − H2SO4):
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:
Веществом А является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты, структурная формула которого
4) Получить изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты можно реакцией этерификации изопропилового спирта с глицином (в присутствии катализатора – серной кислоты):
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии соляной 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 = 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:
4) В присутствии соляной кислоты изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием гидрохлорида глицина и изопропанола (помимо гидролиза хлороводород образует соль с молекулой глицина):
Задание №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↓
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза глицилглицина в присутствии соляной кислоты:
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:
4) В присутствии соляной кислоты дипептид глицилглицин гидролизуется с образованием соли − гидрохлорида аминоуксусной кислоты:
Задание №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:
4) Уравнение реакции получения вещества А из глицина и этанола (кат. − H2SO4):
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
Веществом А является этиловый эфир аминоуксусной кислоты, структурная формула которого
4) Получить этиловый эфир аминоуксусной кислоты можно реакцией этерификации этилового спирта с глицином в присутствии катализатора – серной кислоты:
Задание №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:
4) Уравнение реакции получения вещества А из аланина и н-пропанола (кат. − H2SO4):
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
Веществом А является н-пропиловый эфир метиламиноуксусной кислоты, структурная формула которого
4) Получить н-пропиловый эфир метилуксусной кислоты можно реакцией этерификации н-пропанола с аланином в присутствии катализатора – серной кислоты:
Задание №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−
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза дипептида аланилаланина в присутствии гидроксида калия:
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:
4) В присутствии гидроксида калия дипептид аланилаланин гидролизуется с образованием соли – метиламиноацетата калия:
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза дипептида аланилаланина в присутствии соляной кислоты:
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:
4) В присутствии соляной кислоты дипептид аланилаланин гидролизуется с образованием соли − гидрохлорида метиламиноуксусной кислоты:
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза этилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии соляной 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 = 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:
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):
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии гидроксида натрия:
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:
4) В присутствии гидроксида натрия изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата натрия и изопропанола:
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты в присутствии гидроксида натрия:
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:
4) В присутствии гидроксида натрия изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата натрия и изопропанола:
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза изопропилового эфира аминоуксусной кислоты 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:
4) В присутствии гидроксида калия изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата калия и изопропанола:
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза этилового эфира бензойной кислоты в присутствии гидроксида калия:
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):
4) В присутствии гидроксида калия этиловый эфир бензойной кислоты гидролизуется с образованием бензоата калия и этилового спирта:
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза этилформиата (кат. H2SO4):
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):
4) В присутствии катализатора H2SO4 этилформиат гидролизуется с образованием муравьиной кислоты и этилового спирта:
Задание №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:
4) Уравнение гидролиза этилового эфира аминоуксусной кислоты 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 = 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:
4) В присутствии гидроксида калия этиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата калия и этанола:
Этан кислород → углекислый газ вода
1
H
1,008
1s1
2,2
Бесцветный газ
t°пл=-259°C
t°кип=-253°C
2
He
4,0026
1s2
Бесцветный газ
t°кип=-269°C
3
Li
6,941
2s1
0,99
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=180°C
t°кип=1317°C
4
Be
9,0122
2s2
1,57
Светло-серый металл
t°пл=1278°C
t°кип=2970°C
5
B
10,811
2s2 2p1
2,04
Темно-коричневое аморфное вещество
t°пл=2300°C
t°кип=2550°C
6
C
12,011
2s2 2p2
2,55
Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал
t°пл=3550°C
t°кип=4830°C
7
N
14,007
2s2 2p3
3,04
Бесцветный газ
t°пл=-210°C
t°кип=-196°C
8
O
15,999
2s2 2p4
3,44
Бесцветный газ
t°пл=-218°C
t°кип=-183°C
9
F
18,998
2s2 2p5
4,0
Бледно-желтый газ
t°пл=-220°C
t°кип=-188°C
10
Ne
20,180
2s2 2p6
Бесцветный газ
t°пл=-249°C
t°кип=-246°C
11
Na
22,990
3s1
0,93
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=98°C
t°кип=892°C
12
Mg
24,305
3s2
1,31
Серебристо-белый металл
t°пл=649°C
t°кип=1107°C
13
Al
26,982
3s2 3p1
1,61
Серебристо-белый металл
t°пл=660°C
t°кип=2467°C
14
Si
28,086
3s2 3p2
1,9
Коричневый порошок / минерал
t°пл=1410°C
t°кип=2355°C
15
P
30,974
3s2 3p3
2,2
Белый минерал / красный порошок
t°пл=44°C
t°кип=280°C
16
S
32,065
3s2 3p4
2,58
Светло-желтый порошок
t°пл=113°C
t°кип=445°C
17
Cl
35,453
3s2 3p5
3,16
Желтовато-зеленый газ
t°пл=-101°C
t°кип=-35°C
18
Ar
39,948
3s2 3p6
Бесцветный газ
t°пл=-189°C
t°кип=-186°C
19
K
39,098
4s1
0,82
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=64°C
t°кип=774°C
20
Ca
40,078
4s2
1,0
Серебристо-белый металл
t°пл=839°C
t°кип=1487°C
21
Sc
44,956
3d1 4s2
1,36
Серебристый металл с желтым отливом
t°пл=1539°C
t°кип=2832°C
22
Ti
47,867
3d2 4s2
1,54
Серебристо-белый металл
t°пл=1660°C
t°кип=3260°C
23
V
50,942
3d3 4s2
1,63
Серебристо-белый металл
t°пл=1890°C
t°кип=3380°C
24
Cr
51,996
3d5 4s1
1,66
Голубовато-белый металл
t°пл=1857°C
t°кип=2482°C
25
Mn
54,938
3d5 4s2
1,55
Хрупкий серебристо-белый металл
t°пл=1244°C
t°кип=2097°C
26
Fe
55,845
3d6 4s2
1,83
Серебристо-белый металл
t°пл=1535°C
t°кип=2750°C
27
Co
58,933
3d7 4s2
1,88
Серебристо-белый металл
t°пл=1495°C
t°кип=2870°C
28
Ni
58,693
3d8 4s2
1,91
Серебристо-белый металл
t°пл=1453°C
t°кип=2732°C
29
Cu
63,546
3d10 4s1
1,9
Золотисто-розовый металл
t°пл=1084°C
t°кип=2595°C
30
Zn
65,409
3d10 4s2
1,65
Голубовато-белый металл
t°пл=420°C
t°кип=907°C
31
Ga
69,723
4s2 4p1
1,81
Белый металл с голубоватым оттенком
t°пл=30°C
t°кип=2403°C
32
Ge
72,64
4s2 4p2
2,0
Светло-серый полуметалл
t°пл=937°C
t°кип=2830°C
33
As
74,922
4s2 4p3
2,18
Зеленоватый полуметалл
t°субл=613°C
(сублимация)
34
Se
78,96
4s2 4p4
2,55
Хрупкий черный минерал
t°пл=217°C
t°кип=685°C
35
Br
79,904
4s2 4p5
2,96
Красно-бурая едкая жидкость
t°пл=-7°C
t°кип=59°C
36
Kr
83,798
4s2 4p6
3,0
Бесцветный газ
t°пл=-157°C
t°кип=-152°C
37
Rb
85,468
5s1
0,82
Серебристо-белый металл
t°пл=39°C
t°кип=688°C
38
Sr
87,62
5s2
0,95
Серебристо-белый металл
t°пл=769°C
t°кип=1384°C
39
Y
88,906
4d1 5s2
1,22
Серебристо-белый металл
t°пл=1523°C
t°кип=3337°C
40
Zr
91,224
4d2 5s2
1,33
Серебристо-белый металл
t°пл=1852°C
t°кип=4377°C
41
Nb
92,906
4d4 5s1
1,6
Блестящий серебристый металл
t°пл=2468°C
t°кип=4927°C
42
Mo
95,94
4d5 5s1
2,16
Блестящий серебристый металл
t°пл=2617°C
t°кип=5560°C
43
Tc
98,906
4d6 5s1
1,9
Синтетический радиоактивный металл
t°пл=2172°C
t°кип=5030°C
44
Ru
101,07
4d7 5s1
2,2
Серебристо-белый металл
t°пл=2310°C
t°кип=3900°C
45
Rh
102,91
4d8 5s1
2,28
Серебристо-белый металл
t°пл=1966°C
t°кип=3727°C
46
Pd
106,42
4d10
2,2
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1552°C
t°кип=3140°C
47
Ag
107,87
4d10 5s1
1,93
Серебристо-белый металл
t°пл=962°C
t°кип=2212°C
48
Cd
112,41
4d10 5s2
1,69
Серебристо-серый металл
t°пл=321°C
t°кип=765°C
49
In
114,82
5s2 5p1
1,78
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=156°C
t°кип=2080°C
50
Sn
118,71
5s2 5p2
1,96
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=232°C
t°кип=2270°C
51
Sb
121,76
5s2 5p3
2,05
Серебристо-белый полуметалл
t°пл=631°C
t°кип=1750°C
52
Te
127,60
5s2 5p4
2,1
Серебристый блестящий полуметалл
t°пл=450°C
t°кип=990°C
53
I
126,90
5s2 5p5
2,66
Черно-серые кристаллы
t°пл=114°C
t°кип=184°C
54
Xe
131,29
5s2 5p6
2,6
Бесцветный газ
t°пл=-112°C
t°кип=-107°C
55
Cs
132,91
6s1
0,79
Мягкий серебристо-желтый металл
t°пл=28°C
t°кип=690°C
56
Ba
137,33
6s2
0,89
Серебристо-белый металл
t°пл=725°C
t°кип=1640°C
57
La
138,91
5d1 6s2
1,1
Серебристый металл
t°пл=920°C
t°кип=3454°C
58
Ce
140,12
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=798°C
t°кип=3257°C
59
Pr
140,91
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=931°C
t°кип=3212°C
60
Nd
144,24
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1010°C
t°кип=3127°C
61
Pm
146,92
f-элемент
Светло-серый радиоактивный металл
t°пл=1080°C
t°кип=2730°C
62
Sm
150,36
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1072°C
t°кип=1778°C
63
Eu
151,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=822°C
t°кип=1597°C
64
Gd
157,25
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1311°C
t°кип=3233°C
65
Tb
158,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1360°C
t°кип=3041°C
66
Dy
162,50
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1409°C
t°кип=2335°C
67
Ho
164,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1470°C
t°кип=2720°C
68
Er
167,26
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1522°C
t°кип=2510°C
69
Tm
168,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1545°C
t°кип=1727°C
70
Yb
173,04
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=824°C
t°кип=1193°C
71
Lu
174,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1656°C
t°кип=3315°C
72
Hf
178,49
5d2 6s2
Серебристый металл
t°пл=2150°C
t°кип=5400°C
73
Ta
180,95
5d3 6s2
Серый металл
t°пл=2996°C
t°кип=5425°C
74
W
183,84
5d4 6s2
2,36
Серый металл
t°пл=3407°C
t°кип=5927°C
75
Re
186,21
5d5 6s2
Серебристо-белый металл
t°пл=3180°C
t°кип=5873°C
76
Os
190,23
5d6 6s2
Серебристый металл с голубоватым оттенком
t°пл=3045°C
t°кип=5027°C
77
Ir
192,22
5d7 6s2
Серебристый металл
t°пл=2410°C
t°кип=4130°C
78
Pt
195,08
5d9 6s1
2,28
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1772°C
t°кип=3827°C
79
Au
196,97
5d10 6s1
2,54
Мягкий блестящий желтый металл
t°пл=1064°C
t°кип=2940°C
80
Hg
200,59
5d10 6s2
2,0
Жидкий серебристо-белый металл
t°пл=-39°C
t°кип=357°C
81
Tl
204,38
6s2 6p1
Серебристый металл
t°пл=304°C
t°кип=1457°C
82
Pb
207,2
6s2 6p2
2,33
Серый металл с синеватым оттенком
t°пл=328°C
t°кип=1740°C
83
Bi
208,98
6s2 6p3
Блестящий серебристый металл
t°пл=271°C
t°кип=1560°C
84
Po
208,98
6s2 6p4
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=254°C
t°кип=962°C
85
At
209,98
6s2 6p5
2,2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=302°C
t°кип=337°C
86
Rn
222,02
6s2 6p6
2,2
Радиоактивный газ
t°пл=-71°C
t°кип=-62°C
87
Fr
223,02
7s1
0,7
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=27°C
t°кип=677°C
88
Ra
226,03
7s2
0,9
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=700°C
t°кип=1140°C
89
Ac
227,03
6d1 7s2
1,1
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=1047°C
t°кип=3197°C
90
Th
232,04
f-элемент
Серый мягкий металл
91
Pa
231,04
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
92
U
238,03
f-элемент
1,38
Серебристо-белый металл
t°пл=1132°C
t°кип=3818°C
93
Np
237,05
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
94
Pu
244,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
95
Am
243,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
96
Cm
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
97
Bk
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
98
Cf
251,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
99
Es
252,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
100
Fm
257,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
101
Md
258,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
102
No
259,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
103
Lr
266
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
104
Rf
267
6d2 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
105
Db
268
6d3 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
106
Sg
269
6d4 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
107
Bh
270
6d5 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
108
Hs
277
6d6 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
109
Mt
278
6d7 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
110
Ds
281
6d9 7s1
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
Металлы
Неметаллы
Щелочные
Щелоч-зем
Благородные
Галогены
Халькогены
Полуметаллы
s-элементы
p-элементы
d-элементы
f-элементы
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.