Задание №60160 ЕГЭ по Химии
При сгорании 3,045 г органического вещества А образуется 5,61 г углекислого газа, 1,35 г воды, 168 мл (н.у.) азота и 1,035 г карбоната калия. Вещество A образуется при взаимодействии органического вещества B с гидроксидом калия. Известно, что в молекуле вещества В азотсодержащая функциональная группа находится в α-положении по отношению к кислородсодержащей, а в ароматическом кольце замещен только один атом водорода. Напишите уравнение взаимодействия вещества B с гидроксидом калия.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу органического вещества;
2) составьте возможную структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле
1. n CO2 = m CO2 / m CO2 = 5,61 / 44 = 0,1275 моль
n H2O = m H2O / M H2O = 1,35 / 18 = 0,075 моль
n N2 = V N2 / Vm = 0,168 / 22,4 = 0,0075 моль
n K2CO3 = m K2CO3 / M K2CO3 = 1,035 / 138 = 0,0075 моль
n C = n CO2 + n K2CO3 = 0,1275 + 0,0075 = 0,135 моль
n H = 2n H2O = 2 · 0,075 = 0,15 моль
n N = 2n N2 = 2 · 0,0075 = 0,015 моль
n K = 2n K2CO3 = 2 · 0,0075 = 0,015 моль
m C = n C · M C = 0,135 · 12 = 1,62 г
m H = n H · M H = 0,15 · 1 = 0,15 г
m N = n N · M N = 0,015 · 14 = 0,21 г
m K = n K · M K = 0,015 · 39 = 0,585 г
m O = mвещ-ва – m C – m H – m N – m K = 3,045 – 1,62 – 0,15 – 0,21 – 0,585 = 0,48 г
n O = m O / M O = 0,48 / 16 = 0,03 моль
2. n C : n H : n O : n N : n K
0,135 : 0,15 : 0,03 : 0,015 : 0,015 | : 0,015
9 : 10 : 2 : 1 : 1
3. Элементарная формула вещества А: [C9H10O2NK]x
4. Так как по условию вещество A образуется при взаимодействии органического вещества B, в молекуле которого азотсодержащая функциональная группа находится в α-положении по отношению к кислородсодержащей, а в ароматическом кольце замещен только один атом водорода, с гидроксидом калия, вещество А – соль аминокислоты, содержащая бензольное кольцо.
5. Молекулярная формула вещества А: C9H10O2NK
6. Структурная формула вещества А:
7. Уравнение взаимодействия вещества B с гидроксидом калия:
Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)