Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 33 № 48844
i

При пол­ном сго­ра­нии в кис­ло­ро­де не­из­вест­но­го ор­га­ни­че­ско­го со­еди­не­ния мас­сой 6,60 г в ка­че­стве един­ствен­ных про­дук­тов сго­ра­ния об­ра­зо­ва­лось 7,84 л уг­ле­кис­ло­го газа, 700 мг азота и 4,05 г воды. Опре­де­ли­те мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу дан­но­го со­еди­не­ния и уста­но­ви­те его стро­е­ние, если из­вест­но, что оно может быть по­лу­че­но в одну ста­дию из ве­ще­ства с мо­ле­ку­ляр­ной фор­му­лой \ChemFormC_7H_6O. На ос­но­ва­нии дан­ных усло­вия за­да­ния:

1)  про­ве­ди­те не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния (ука­зы­вай­те еди­ни­цы из­ме­ре­ния ис­ко­мых фи­зи­че­ских ве­ли­чин) и уста­но­ви­те мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу ис­ход­но­го ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства;

2)  со­ставь­те струк­тур­ную фор­му­лу этого ве­ще­ства, ко­то­рая од­но­знач­но от­ра­жа­ет по­ря­док связи ато­мов в его мо­ле­ку­ле;

3)  на­пи­ши­те урав­не­ние вза­и­мо­дей­ствия этого ве­ще­ства с нит­ру­ю­щей сме­сью (ис­поль­зуй­те струк­тур­ные (ис­поль­зуй­те струк­тур­ные фор­му­лы ор­га­ни­че­ских ве­ществ).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Обо­зна­чим мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу ис­ко­мо­го со­еди­не­ния как \ChemFormC_хH_yO_zN_k. Опре­де­лим мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу ве­ще­ства:

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 7,84/22,4 = 0,35моль;

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 4,05/18 = 0,225моль;

\it \nu \rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка = \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,35 моль;

\it \nu \rm левая круг­лая скоб­ка H пра­вая круг­лая скоб­ка = 2\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 умно­жить на 0,225 = 0,45моль;

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка N_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,7/28 = 0,025моль;

\it \nu \rm левая круг­лая скоб­ка N пра­вая круг­лая скоб­ка = 2\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка N_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 умно­жить на 0,025 = 0,05моль.

Опре­де­лим, есть ли кис­ло­род в ве­ще­стве:

\it m \rm левая круг­лая скоб­ка C плюс H плюс N пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,35 умно­жить на 12 плюс 0,45 умно­жить на 1 плюс 0,05 умно­жить на 14 = 5,00г;

\it m \rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка = 6,60 минус 5,00 = 1,60г;

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка = 1,60/16 = 0,10моль.

Тогда по­лу­ча­ем 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 = 0,35:0,45:0,10:0,05=7:9:2:1. Про­стей­шая фор­му­ла ве­ще­ства: \ChemFormC_7H_9O_2N.

2.  Пред­по­ло­жим, что эта же фор­му­ла яв­ля­ет­ся также ис­тин­ной мо­ле­ку­ляр­ной. Тогда, на ос­но­ва­нии со­от­но­ше­ния в мо­ле­ку­ле уг­ле­род/во­до­род можно пред­по­ло­жить, что мо­ле­ку­ла ве­ще­ства имеет в своей струк­ту­ре бен­золь­ное коль­цо. Два атома кис­ло­ро­да можно от­не­сти к карбок­силь­ной груп­пе. Таким об­ра­зом, фор­му­лу ве­ще­ства можно пред­ста­вить как \ChemFormC_6H_5COOX. Не­слож­но по­счи­тать, что на со­став фраг­мен­та X при­хо­дит­ся один атом азота и 4 атома во­до­ро­да. Сле­до­ва­тель­но, ве­ще­ство пред­став­ля­ет собой бен­зо­ат ам­мо­ния, струк­тур­ная фор­му­ла ко­то­ро­го:

\ChemForm\put левая круг­лая скоб­ка 200,0 пра­вая круг­лая скоб­ка \bzdrh4==\rtrigonal0==C;1== левая круг­лая скоб­ка yl пра­вая круг­лая скоб­ка ;2==ONH_4$;3D==O

3.  На­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции этого ве­ще­ства с нит­ру­ю­щей сме­сью:

\ChemForm\put левая круг­лая скоб­ка 200, минус 400 пра­вая круг­лая скоб­ка \bzdrh4==\rtrigonal0==C;1== левая круг­лая скоб­ка yl пра­вая круг­лая скоб­ка ;2==ONH_4$;3D==O плюс 2HNO_3 \reactrarrow0pt2 cm\scriptsize H_2SO_4 \put левая круг­лая скоб­ка минус 150, минус 400 пра­вая круг­лая скоб­ка \bzdrh6==O_2$N;4==\rtrigonal0==C;1== левая круг­лая скоб­ка yl пра­вая круг­лая скоб­ка ;2==OH;3D==O плюс NH_4NO_3 плюс H_2O.

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