Главная
Химия
Установление молекулярной и структурной формулы вещества
Установление молекулярной и структурной формулы вещества

Мой прогресс

из 10

Решил заданий

из 10

Не решил заданий

из 10

Осталось заданий

История решения

9814 - не приступал 6330 - не приступал 5318 - не приступал 9653 - не приступал 8864 - не приступал 3115 - не приступал 3114 - не приступал 3113 - не приступал 3112 - не приступал 3117 - не приступал

35. Установление молекулярной и структурной формулы вещества

Формат ответа: цифра или несколько цифр, слово или несколько слов. Вопросы на соответствие "буква" - "цифра" должны записываться как несколько цифр. Между словами и цифрами не должно быть пробелов или других знаков.

Примеры ответов: 7 или здесьисейчас или 3514

Раскрыть Скрыть

№1

При взаимодействии органического вещества массой 14,8 г с металлическим натрием собрали 2,24 л (н.у.) водорода. В ходе исследования химических свойств этого вещества установлено, что при его взаимодействии с оксидом меди (II) образуется кетон. На основании данных условия задания

1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества;

2) установите молекулярную формулу исходного органического вещества;

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

4) напишите уравнение реакции этого вещества с оксидом меди (II).

ответ

Кетоны образуются при окислении оксидом меди (II) вторичных спиртов, следовательно, неизвестное вещество – вторичный спирт.

Общая формула вещества C_xH_yOH

1) Составляем уравнение реакции в общем виде и находим количество вещества водорода:

2C_xH_yOH + 2Na → 2C_xH_yONa + H₂

n(H₂) = V_г / V_M = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль

2) Находим молекулярную формулу спирта:

по уравнению реакции:

n(C_xH_yOH) = 2*n(H₂) = 0,2 моль

М(C_xH_yOH) = 14,8 / 0,2 = 74 г/моль

вычисляем: х = 4 и у = 9

молекулярная формула спирта C₄H₉OH

3) Составляем структурную формулу вещества:

4) Уравнение реакции вещества с оксидом меди (II):

№2

Установите молекулярную формулу диена, относительная плотность паров которого по воздуху 1,862. Установите структурную формулу вещества, если оно известно как синтетический каучук. Запишите реакцию полимеризации

ответ

C_nH_2n-2 – общая формула диенов

M (C_nH_2n-2) = D^возд (C_nH_2n-2) * M (возд) = 1,862 * 29 = 54 г/моль

14n – 2 = 54

14n = 56

n = 4

Вещество C₄H₆

Структурная формула: CH₂-CH=CH-CH₂

№3

Некоторая предельная одноосновная карбоновая кислота массой 6 г требует для полной этерификации такой же массы спирта. При этом получается 10,2 г сложного эфира. Установите молекулярную формулу этой карбоновой кислоты. Запишите реакцию этой кислоты со спиртом. Если известно, что спирт в реакции с оксидом меди даёт кетон.

ответ

1) Уравнение реакции этерификации в общем виде:

C_nH_2n+1COOH + ROH → C_nH_2n+1COOR + H₂O

2) Масса и количество вещества воды:

m(H₂O) = (6 + 6) – 10,2 = 1,8 г

n(H₂O) = 1,8 / 18 = 0,1 моль

3) Формула кислоты:

по уравнению реакции

n(C_nH_2n+1COOH) = m / n = 6 / 0,1 = 60 г/моль

12n + 2n + 1 + 12 + 16 ∙ 2 + 1 = 60

n = 1

Формула кислоты – CH₃COOH

4) 4) Так как спирт и кислота имеют одинаковую массу и реагируют в одинаковом соотношении, то исходный спирт – пропанол-1

$\rm CH_3COOH + CH_3CH_2CH_2OH \overset{H^{+}}{\rightleftharpoons} H_2O + CH_3COOCH_2CH_2CH_3$

№4

В результате окисления 23 г предельного одноатомного спирта оксидом меди (II) получены продукты реакции общей массой 63 г. Определите молекулярную формулу исходного спирта. Запишите реакцию одновременной дегидратации и дегидрирования в присутствии катализаторов и температуры 400°С

ответ

1) Уравнение реакции и количество вещества CuO:

C_nH_2n+1CH₂OH + CuO → C_nH_2n+1CHO + Cu + H₂O

По закону сохранения массы

23 + m(CuO) = 63

m(CuO) = 40 г

n(CuO) = 40 / 80 = 0,5 моль

2 ) Рассчитываем молярную массу спирта:

по уравнению реакции

n(спирта) = n(CuO) = 0,5 моль

М(спирта) = 23 / 0,5 = 46 г/моль

3) Определяем формулу спирта:

М(C_nH_2n+1CH₂OH) = 12n + 2n + 1 + 12 + 2 + 16 + 1 = (14n + 32) г/моль

14n + 32 = 46

n = 1

Формула спирта – CH₃CH₂OH или C₂H₅OH

4 )В таких условиях протекает реакция Лебедева с образованием бутадиена-1,3

$\rm 2C_2H_5-OH \overset{\text{кат}, t^{\circ}}{\longrightarrow} \underset{\text{бутадиен - 1,3}}{\chemfig{H_2C=CH-CH=CH_2}} + 2H_2O + H_2$

№5

Определите молекулярную формулу алкена, если известно, что одно и то же количество его, взаимодействуя с различными галогенами, образует соответственно или 5,23 г хлорпроизводного, или 8,2 г бромпроизводного. Запишите реакцию взаимодействия данного алкена с водным раствором перманганата калия при 0°С

ответ

1) Уравнения реакций и соотношение реагирующих веществ:

C_nH_2n + HCl → C_nH_2n+1Cl(1)

C_nH_2n + HBr → C_nH_2n+1Br(2)

n(C_nH_2n+1Cl) = n(C_nH_2n+1Br) = n(C_nH_2n)

2) Рассчитываем количество вещества хлор- и бромпроизводных:

n(C_nH_2n+1Cl) = 5,23 / (12n + 2n + 1 + 35,5) = 5,23 / (14n + 36,5) моль

n(C_nH_2n+1Br) = 8,2 / (12n + 2n + 1 + 80) = 8,2 / (14n + 81) моль

3) Находим индекс «n» и формулу алкена:

5,23 / (14n + 36,5) = 8,2 / (14n + 81)

n = 3, алкен C₃H₆

№6

При взаимодействии органического вещества массой 14,8 г с металлическим натрием собрали 2,24 л (н. у.) водорода. В ходе исследования химических свойств этого вещества установлено, что при его взаимодействии с оксидом меди(II) образуется кетон.

1. установите простейшую молекулярную формулу соединения,

2. составьте его структурную формулу,

3. приведите уравнение реакции этого вещества с оксидом меди (II)

ответ

Содержание ответа	Баллы
Вариант ответа: Общая формула вещества: C_xH_yOH 1) Составляем урвнение реакции в общем виде и находим количество водорода 2 C_xH_yOH + 2 Na → 2C_xH_yONa + H₂ n(H₂) = 2, 24/22,4 = 0,1моль 2) Находим молекулярную формулу спирта по уравнению рекции: n(C_xH_yOH) = 2n(H₂) = 0,2моль M(C_xH_yOH) = 14,8/0,2 = 74г/моль Вычисляем х=4 и у=9 Молекулярная формула спирта: С₄Н₉ОН Структурная формула:
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 соотвенствии с улосвием задания С использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания.	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записаны один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	3

№7

При сжигании образца некоторого органического соединения массой 29,6 г получено 70,4 г углекислого газа и 36,0 г воды. Известно, что относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,552. В ходе исследования химических свойств этого вещества установлено, что при взаимодействии этого вещества с оксидом меди(II) образуется кетон.

1. установите простейшую молекулярную формулу соединения,

2. составьте его структурную формулу,

3. запишите уравнение реакции данного соединения с оксидом меди(II).

ответ

Содержание ответа	Баллы
Вариант ответа: Общая формула вещества: CxHyOz n(CO)=70.4/44 = 1.6 моль n(C) = 1.6 моль n(H₂O) = 36/18 = 2 моль n(H) = 22 = 4 моль m(O) = 29.6-1.612-4 = 6.4 n(O) = 0.4 x : y : z 1,6:4:0,4 4 : 10 : 1 Молярная масса вещества: M(CxHyOz) = 37*2 = 74 г/моль C₄H₁₀O – молекулярная формула CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃ – структурная формула CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃+ CuO = CH₃-C(O)-CH₂-CH₃+ Cu + H₂O
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 соотвенствии с улосвием задания С использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания.	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записаны один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	3

№8

Некоторое органическое соединение массой 5,8 г, взаимодействуя с гидроксидом меди(II), при нагревании образовало 14,4 г осадка оксида меди(I). Указанное органическое соединение вступает в реакции присоединения гидросульфита натрия и этанола.

1. установите простейшую молекулярную формулу соединения

2. составьте его структурную формулу,

3. приведите уравнение реакции, описанное в задаче.

ответ

Содержание ответа	Баллы
Вариант ответа: Вещество, взаимодействующее с гидроксидом меди(II) с образованием Cu₂O, вступающее в реакции присоединения с гидросульфитом натрия и этанола, относится к классу альдегидов. Общая формула C_nH_2nO. Из уравнения следует, что n(C_nH_2nO) = n (CuO₂) 5,8/M=14,4/144 M_{(альдегида)}= 58г/моль Решай уравнение для молярной массы получим: М = 12n +2n +16 = 14n +16 14n +16 = 58 n = 3
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 соотвенствии с улосвием задания С использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания.	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записаны один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	3

№9

При сгорании 16,2 г органического вещества нециклического строения получено 26,88 л углекислого газа (н.у.) и 16,2 г воды. Найдите формулу вещества, если известно, что 1 моль этого вещества может присоединить только 1 моль воды и не вступает в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра. На сновании этих данных:

1. установите простейшую молекулярную формулу соединения,

2. составьте его структурную формулу,

3. приведите уравнение реакции вещества с водой.

ответ

Содержание ответа	Баллы
Вариант ответа: Общая формула вещеста – C_xH_yO_y n(CO₂) = 26,88/22,4 = 1,2 моль, n(C) = 1,2 моль m(C) = 14,4г n(H₂O) = 16,2/18 = 0,9 моль, n(H) = 0,9*2 = 1,8 моль m(H) = 1,8 m(O) = 16,2 – 14,2 – 1,8 = 0 Определяем молекулярную формулу вещества n(C):C(H) : = 1,2 : 1,8= 1:2 = 2:4 => простейшая формула C₂H₄ СH₂=CH₂ CH₂=CH₂ + H₂O = CH₃ – CH₂ – OH
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 соотвенствии с улосвием задания С использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания.	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записаны один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	3

№10

При сжигании 0,45 г газообразного органического вещества выделилось 0,448 л (н. у.) углекислого газа, 0,63 г воды и 0,112 л (н. у.) азота. Плотность вещества по азоту 1,607. В ходе исследования химических свойств этого вещества установлено, что при его взаимодействии с азотистой кислотой выделяется азот.

1. установите простейшую молекулярную формулу соединения,

2. составьте его структурную формулу,

3. приведите уравнение реакции этого вещества с азотистой кислотой

ответ

Содержание ответа	Баллы
Вариант ответа: CxHyOzNu – общая формула 1) M(CxHyOzNu)=D_N2(CxHyOzNu)M(N₂)=1,60728г/моль=45г/моль n(CO₂)=V/VM=0,448л/(22,4л/моль)=0,02моль С => CO₂ 1 моль 1 моль n(C)=n(CO₂)=0,02 моль m(C)=0,02моль12г/моль=0,24г б) n(N₂)=0,112л/(22,4л/моль)=5ммоль 2N=>N2 2 моль 1 моль n(N)=2n(N₂)=0,01моль m(N)=0,01моль14г/моль=0,14г n(H₂O)=0,63г/(18г/моль)=0,035моль 2H => H2 2 моль 1 моль n(H)=2n(H₂)=0,07моль m(H)=0,07моль*1г/моль=0,07г m(N)+m(H)+m(С)=m(CxHyOzNu) 2) Определение формулы вещества x:y:u=n(C):n(H):n(N) x:y:u=0,02:0,07:0,01; x:y:u=2:7:1 Простейшая формула вещества-C₂H₇N Mпрост.=Mист. => Молекулярная формула = простейшей формуле Структурная формула: СH₃-CH₂-NH₂ C₂H₇N + HNO₂ = C₂H₅OH + N₂ + H₂O
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 соотвенствии с улосвием задания С использованием структурной формулы органического вещества записано уравнение реакции, на которую дается указание в условии задания.	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записаны один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	3