При сгорании 9,0 г органического вещества А получили 15,68 л углекислого газа (н. у.) и 5,4 г воды. Известно, что вещество А не содержит атомов углерода в sp3-гибридизации, а при его окислении сернокислым раствором перманганата калия образуется только одно органическое соединение — бензойная кислота.
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение окисления вещества А раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты (используйте структурные формулы органических веществ).
На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А;
2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3) напишите уравнение окисления вещества А раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты (используйте структурные формулы органических веществ).
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Определим простейшую формулу вещества А:
$\nu\rm ( C ) = \nu\rm ( CO_2 ) = 15,68 : 22,4 = 0,70моль$
$\it m\rm ( C ) = 0,70 \cdot 12 = 8,4г$
$\nu\rm ( H ) = 2\nu\rm ( H_2O ) = $\frac{5,4 \cdot 2}{18}$ = 0,60моль$
$\it m\rm ( H ) = 0,60 \cdot 1 = 0,60г$
$m\rm ( O ) = \it m\rm ( A ) - \it m\rm ( C ) - \it m\rm ( H ) = 9,0 - 8,4 - 0,6 = 0г$
Вещество A не содержит кислорода.
$\nu\rm ( C ) : \nu\rm ( H ) = 0,7 : 0,6 = 7 : 6$
Простейшая формула — $\ChemFormC_7H_6$ . Молекула вещества А не содержит атомов углерода в sp3-гибридизации, а при окислении вещества А образуется бензойная кислота, значит, исходное вещество должно содержать фрагмент $\tetrahedral 0==C;2==C_6$H_5$;3==H;4D== ;2== ( yl )$ . Это возможно, если молекулярная формула вещества А — $\ChemFormC_14H_12$ например симметричный дифенилэтилен.
2. Составлена структурная формула вещества A:
$\ChemFormC_6H_5 - CH=CH - C_6H_5$
3. Уравнение окисления вещества A:
$\ChemForm5C_6H_5 - CH=CH - C_6H_5 + 8KMnO_4 + 12 H_2SO_4 \to 10 C_6H_5COOH + 8MnSO_4 + 4K_2SO_4 + 12H_2O$
$\nu\rm ( C ) = \nu\rm ( CO_2 ) = 15,68 : 22,4 = 0,70моль$
$\it m\rm ( C ) = 0,70 \cdot 12 = 8,4г$
$\nu\rm ( H ) = 2\nu\rm ( H_2O ) = $\frac{5,4 \cdot 2}{18}$ = 0,60моль$
$\it m\rm ( H ) = 0,60 \cdot 1 = 0,60г$
$m\rm ( O ) = \it m\rm ( A ) - \it m\rm ( C ) - \it m\rm ( H ) = 9,0 - 8,4 - 0,6 = 0г$
Вещество A не содержит кислорода.
$\nu\rm ( C ) : \nu\rm ( H ) = 0,7 : 0,6 = 7 : 6$
Простейшая формула — $\ChemFormC_7H_6$ . Молекула вещества А не содержит атомов углерода в sp3-гибридизации, а при окислении вещества А образуется бензойная кислота, значит, исходное вещество должно содержать фрагмент $\tetrahedral 0==C;2==C_6$H_5$;3==H;4D== ;2== ( yl )$ . Это возможно, если молекулярная формула вещества А — $\ChemFormC_14H_12$ например симметричный дифенилэтилен.
2. Составлена структурная формула вещества A:
$\ChemFormC_6H_5 - CH=CH - C_6H_5$
3. Уравнение окисления вещества A:
$\ChemForm5C_6H_5 - CH=CH - C_6H_5 + 8KMnO_4 + 12 H_2SO_4 \to 10 C_6H_5COOH + 8MnSO_4 + 4K_2SO_4 + 12H_2O$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 118371 • Задание №8
При электролитической диссоциации соли образуется катионов в 3 раза больше, чем анионов. Название соли —
1) ...
ID 118434 • Задание №8
Нитрат магния в водном растворе вступает в реакцию с
1) HCl
2) CuSO4
3) ZnBr2
4) NaF...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
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 ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
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 ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №33 по предмету Химия:
ID 125873
Органическое вещество А содержит 11,97% азота, 9,40% водорода и 27,35% кислорода по массе и обр...
ID 125874
Органическое вещество А содержит 38,71% углерода и 51,61% кислорода по массе, остальное — водо...
ID 125875
Органическое вещество А содержит 57,83% углерода и 38,55% кислорода по массе, остальное — водо...
ID 125876
Двухосновная органическая кислота А представляет собой бесцветное твердое вещество, хорошо раст...
ID 125877
Двухосновная органическая кислота А представляет собой бесцветное твердое вещество, умеренно ра...