Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 33 № 40276
i

Ве­ще­ство \it A пред­став­ля­ет собой бес­цвет­ные кри­стал­лы, рас­тво­ри­мые в воде. При сжи­га­нии 4,6 г \it A по­лу­че­но 2,24 л уг­ле­кис­ло­го газа, 1,12 л азота (объёмы газов из­ме­ре­ны при н. у.) и 3,6 г воды. Из­вест­но, что ве­ще­ство \it A ре­а­ги­ру­ет как с рас­тво­ром щёлочи, так и с под­кислённым рас­тво­ром нит­ри­та на­трия, в обоих слу­ча­ях вы­де­ля­ет­ся газ (в пер­вом слу­чае  — при на­гре­ва­нии).

На ос­но­ва­нии дан­ных усло­вия за­да­чи:

1)  уста­но­ви­те мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу ве­ще­ства \it A;

2)  со­ставь­те воз­мож­ную струк­тур­ную фор­му­лу ве­ще­ства \it A, ко­то­рая од­но­знач­но от­ра­жа­ет по­ря­док связи ато­мов в его мо­ле­ку­ле;

3)  на­пи­ши­те урав­не­ние ре­ак­ции вза­и­мо­дей­ствия \it A с из­быт­ком твер­до­го гид­рок­си­да на­трия при про­ка­ли­ва­нии (ис­поль­зуй­те струк­тур­ные фор­му­лы ор­га­ни­че­ских ве­ществ).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства уг­ле­ро­да в ве­ще­стве \it A\rm, опре­де­лив ко­ли­че­ство ве­ще­ства уг­ле­кис­ло­го газа:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка = \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it V\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it V_m конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2,24, зна­ме­на­тель: 22,4 конец дроби = 0,1моль.

Най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства воды:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3,6, зна­ме­на­тель: 18 конец дроби = 0,2моль.

Так как в мо­ле­ку­ле воды со­дер­жит­ся 2 атома во­до­ро­да, то ко­ли­че­ство ве­ще­ства ато­мов во­до­ро­да в ор­га­ни­че­ском со­еди­не­нии в два раза боль­ше, чем в мо­ле­ку­ле воды, то есть:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка H пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,4моль.

Най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства азота:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка N_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it V\rm левая круг­лая скоб­ка N_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it V_m\rm левая круг­лая скоб­ка N_2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1,12, зна­ме­на­тель: 22,4 конец дроби = 0,05моль.

Так как в мо­ле­ку­ле азота со­дер­жит­ся 2 атома азота, то ко­ли­че­ство ве­ще­ства ато­мов азота в ор­га­ни­че­ском со­еди­не­нии в два раза боль­ше, чем в мо­ле­ку­ле азота, то есть:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка N пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1моль.

Таким об­ра­зом:

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка C плюс H плюс N пра­вая круг­лая скоб­ка = \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка H пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка H пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка N пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка N пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 умно­жить на 12 плюс 0,4 умно­жить на 1 плюс 0,1 умно­жить на 14= 3,0 г.

Ор­га­ни­че­ское ве­ще­ство \it A\rm имеет массу 4,6  г (по усло­вию). Сле­до­ва­тель­но, в со­еди­не­нии со­дер­жит­ся кис­ло­род:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4,60 минус 3,0, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби = 0,1моль.

По­лу­чи­ли со­от­но­ше­ние: \nu левая круг­лая скоб­ка \rm C пра­вая круг­лая скоб­ка : \nu левая круг­лая скоб­ка \rm H пра­вая круг­лая скоб­ка : \nu левая круг­лая скоб­ка \rm O пра­вая круг­лая скоб­ка : \nu левая круг­лая скоб­ка \rm N пра­вая круг­лая скоб­ка =0,1:0,4:0,1:0,1=1:4:1:1.

Про­стей­шая фор­му­ла ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства: \ChemFormCH_4NO.

В слу­чае на­хож­де­ния в мо­ле­ку­ле од­но­го атома азота не­воз­мож­но чётное число ато­мов во­до­ро­да, по­это­му про­стей­шую фор­му­лу не­об­хо­ди­мо умно­жить на два. Мо­ле­ку­ляр­ная фор­му­ла ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства \it A\rm: \ChemFormC_2H_8N_2O_2.

 

Вы­де­ле­ние газа при дей­ствии щёлочи под­ска­зы­ва­ет, что \it A\rm пред­став­ля­ет собой соль ам­мо­ния, а ре­ак­ция с под­кис­лен­ным рас­тво­ром нит­ри­та на­трия сви­де­тель­ству­ет о на­ли­чии в ней амино-груп­пы \ChemFormNH_2. Ве­ще­ство \it A\rm  — это гли­ци­нат ам­мо­ния:

\ChemForm левая квад­рат­ная скоб­ка H_2N минус минус минус CH_2 минус минус минус COO в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая квад­рат­ная скоб­ка NH_4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка плюс пра­вая круг­лая скоб­ка

Ре­ак­ция вза­и­мо­дей­ствия \it A\rm с из­быт­ком твер­до­го гид­рок­си­да на­трия при про­ка­ли­ва­нии:

\ChemFormH_2NCH_2COONH_4 плюс 2NaOH \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize t гра­ду­сов CH_3NH_2 плюс Na_2CO_3 плюс NH_3\uparrow.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

—  пра­виль­но про­из­ве­де­ны вы­чис­ле­ния, не­об­хо­ди­мые для уста­нов­ле­ния мо­ле­ку­ляр­ной фор­му­лы ве­ще­ства, и за­пи­са­на мо­ле­ку­ляр­ная фор­му­ла ве­ще­ства;

—  за­пи­са­на струк­тур­ная фор­му­ла ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства, ко­то­рая от­ра­жа­ет по­ря­док связи и вза­им­ное рас­по­ло­же­ние за­ме­сти­те­лей и функ­ци­о­наль­ных групп в мо­ле­ку­ле в со­от­вет­ствии с усло­ви­ем за­да­ния;

—  с ис­поль­зо­ва­ни­ем струк­тур­ной фор­му­лы ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства за­пи­са­но урав­не­ние ре­ак­ции, на ко­то­рую да­ет­ся ука­за­ние в усло­вии за­да­ния

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны два эле­мен­та от­ве­та2
Пра­виль­но за­пи­сан один эле­мент от­ве­та1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.8 На­хож­де­ние мо­ле­ку­ляр­ной фор­му­лы ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства по его плот­но­сти и мас­со­вым долям эле­мен­тов, вхо­дя­щих в его со­став, или по про­дук­там сго­ра­ния
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2026