Задание №33 — Типы расчётных задач

Задание №33

При сгорании органического вещества А массой 5,74 г получили 6,272 л углекислого газа (н.у.), 1,46 г хлороводорода, 448 мл азота (н.у.) и 3,24 г воды. Вещество А образуется при действии хлорметана на вещество Б.

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 реакции получения вещества А из вещества Б и хлорметана (используйте структурные формулы органических веществ).

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение. Водород вещества А распределяется между водой и хлороводородом, поэтому его количество складывается из обеих частей.

1) Вычисления и молекулярная формула.
n(CO₂) = 6,272 л / 22,4 л/моль = 0,28 моль → n(C) = 0,28 моль; m(C) = 3,36 г
n(HCl) = 1,46 г / 36,5 г/моль = 0,04 моль → n(Cl) = 0,04 моль; m(Cl) = 1,42 г
n(N₂) = 0,448 л / 22,4 л/моль = 0,02 моль → n(N) = 0,04 моль; m(N) = 0,56 г
n(H₂O) = 3,24 г / 18 г/моль = 0,18 моль
n(H) = 2 · 0,18 моль + 0,04 моль = 0,4 моль; m(H) = 0,4 г
m(C) + m(Cl) + m(N) + m(H) = 3,36 г + 1,42 г + 0,56 г + 0,4 г = 5,74 г = m(A), значит кислорода в веществе А нет.
n(C) : n(H) : n(N) : n(Cl) = 0,28 : 0,4 : 0,04 : 0,04 = 7 : 10 : 1 : 1
Молекулярная формула вещества А — C₇H₁₀NCl, M = 143,5 г/моль.
Проверка: n(A) = 5,74 г / 143,5 г/моль = 0,04 моль; на одну молекулу 0,28 / 0,04 = 7 атомов C и 0,04 / 0,04 = 1 атом N — формула подтверждается.

2) Структурная формула вещества А.
Малое число атомов водорода при семи атомах углерода указывает на бензольное кольцо, а хлор при атоме азота — на соль алкиламмония. Хлорметан вносит группу CH₃, значит вещество Б — анилин C₆H₅–NH₂, а А — хлорид метилфениламмония:
[C₆H₅–NH₂–CH₃]⁺Cl⁻
(атом азота связан с бензольным кольцом, метильным радикалом и двумя атомами водорода).

3) Уравнение реакции получения вещества А.
C₆H₅–NH₂ + CH₃Cl → [C₆H₅–NH₂–CH₃]⁺Cl⁻

Ответ: А — C₇H₁₀NCl, хлорид метилфениламмония [C₆H₅–NH₂–CH₃]⁺Cl⁻;
C₆H₅–NH₂ + CH₃Cl → [C₆H₅–NH₂–CH₃]⁺Cl⁻

Источник: ФИПИ

НазадЗадание №33Далее