Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 46718
i

н-Октан мас­сой 91,2 г всту­пил в опре­делённых усло­ви­ях в ре­ак­цию аро­ма­ти­за­ции (де­гид­ро­цик­ли­за­ции). Об­ра­зо­ва­лась смесь двух изо­мер­ных уг­ле­во­до­ро­дов общей мас­сой 63,6 г. После вза­и­мо­дей­ствия этой смеси с из­быт­ком под­кис­лен­но­го рас­тво­ра пер­ман­га­на­та калия по­лу­че­на смесь ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний, в ко­то­рой мас­со­вая доля кис­ло­ро­да равна 31,2%. Уста­но­ви­те со­став ко­неч­ной смеси (в молях) и опре­де­ли­те выход каж­до­го уг­ле­во­до­ро­да. При­ми­те, что окис­ле­ние про­ис­хо­ди­ло ко­ли­че­ствен­но. В от­ве­те за­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния (ука­зы­вай­те еди­ни­цы из­ме­ре­ния ис­ко­мых фи­зи­че­ских ве­ли­чин).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  За­пи­шем урав­не­ния ре­ак­ций:

CH$_3$ левая круг­лая скоб­ка CH$_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка $_6$CH$_3$ \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize t гра­ду­сов$, кат. C$_6$H$_5$C$_2$H$_5$ плюс 4H$_2$;

CH$_3$ левая круг­лая скоб­ка CH$_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка $_6$CH$_3$ \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize t гра­ду­сов$, кат. орто минус C$_6$H$_4$ левая круг­лая скоб­ка CH$_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка $_2$ плюс 4H$_2$;

\ChemForm5C_6H_5C_2H_5 плюс 12KMnO_4 плюс 18H_2SO_4 \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize 5C_6H_5COOH плюс 5CO_2 плюс 6K_2SO_4 плюс 9MnSO_4 плюс 28H_2O;

5 орто минус C$_6$H$_4$ левая круг­лая скоб­ка CH$_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка $_2$ плюс 12KMnO$_4$ плюс 18H$_2$SO$_4$ \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize 5 орто минус C$_6$H$_4$ левая круг­лая скоб­ка COOH пра­вая круг­лая скоб­ка $_2$ плюс 6K$_2$SO$_4$ плюс 9MnSO$_4$ плюс 28H$_2$O;

2.  Опре­де­лим ко­ли­че­ства ве­ще­ства ок­та­на и общее ко­ли­че­ство ве­ще­ства уг­ле­во­до­ро­дов:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка C_8H_18 пра­вая круг­лая скоб­ка = 91,2/114 = 0,8 моль;

\it\nu\rm_общ. левая круг­лая скоб­ка C_8H_10 пра­вая круг­лая скоб­ка = 63,6/106 = 0,6 моль.

3.  Опре­де­лим со­став ко­неч­ной смеси. Пусть \it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка C_6H_5C_2H_5 пра­вая круг­лая скоб­ка = x моль = \it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка C_6H_5COOH пра­вая круг­лая скоб­ка , тогда \it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка орто минус C_6H_4 левая круг­лая скоб­ка CH_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка 0,6 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка моль = \it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка орто минус C_6H_4 левая круг­лая скоб­ка COOH пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка . Мас­со­вая доля кис­ло­ро­да в смеси:

\it\omega\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 C_6H_5COOH пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка C_6H_4 левая круг­лая скоб­ка COOH пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби ;

\it\omega\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 2x плюс 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 0,6 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 16, зна­ме­на­тель: 122x плюс 166 левая круг­лая скоб­ка 0,6 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = 0,312;

x = 0,4.

Ко­неч­ная смесь со­дер­жа­ла 0,4 моль \rm C_6H_5COOH и 0,2 моль \rm орто минус C_6H_4 левая круг­лая скоб­ка COOH пра­вая круг­лая скоб­ка _2.

4.  Опре­де­лим вы­хо­ды про­дук­тов де­гид­ро­цик­ли­за­ции:

\it\eta\rm левая круг­лая скоб­ка C_6H_5C_2H_5 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,4/0,8 умно­жить на 100\% = 50\%;

\it\eta\rm левая круг­лая скоб­ка орто минус C_6H_4 левая круг­лая скоб­ка CH_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,2/0,8 умно­жить на 100\% = 25\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
Пра­виль­но за­пи­са­ны три эле­мен­та от­ве­та3
Пра­виль­но за­пи­са­ны два эле­мен­та от­ве­та2
Пра­виль­но за­пи­сан один эле­мент от­ве­та1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Раздел кодификатора ФИПИ:
5.1 Расчёты массы ве­ще­ства или объёма газов по из­вест­но­му ко­ли­че­ству ве­ще­ства, массе или объёму од­но­го из участ­ву­ю­щих в ре­ак­ции ве­ществ;
5.4 Расчёты массы (объёма, ко­ли­че­ства ве­ще­ства) про­дук­тов ре­ак­ции, если одно из ве­ществ дано в из­быт­ке (имеет при­ме­си);
5.6 Расчёты массы (объёма, ко­ли­че­ства ве­ще­ства) про­дук­та ре­ак­ции, если одно из ве­ществ дано в виде рас­тво­ра с опре­делённой мас­со­вой долей рас­творённого ве­ще­ства;
5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость».