Задание №60163 ЕГЭ по Химии
При сгорании 7,35 г органического вещества А образуется 5,6 л (н.у.) углекислого газа, 4,05 г воды, 0,56 л (н.у.) азота. Известно, что вещество А имеет неразветвлённый углеродный скелет, содержит три функциональные группы, при этом азотсодержащая группа находится в α-положении к одной из кислородсодержащих групп. Вещество A может реагировать как с гидроксидом калия, так и с соляной кислотой. Напишите уравнение реакции вещества А с избытком гидроксида 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 = V CO2 / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль
n H2O = m H2O / M H2O = 4,05 / 18 = 0,225 моль
n N2 = V N2 / Vm = 0,56 / 22,4 = 0,025 моль
n C = n CO2 = 0,25 моль
n H = 2n H2O = 2 · 0,225 = 0,45 моль
n N = 2n N2 = 2 · 0,025 = 0,05 моль
m C = n C · M C = 0,25 · 12 = 3 г
m H = n H · M H = 0,45 · 1 = 0,45 г
m N = n N · M N = 0,05 · 14 = 0,7 г
m O = mвещ-ва – m C – m H – m N = 7,35 – 3 – 0,45 – 0,7 = 3,2 г
n O = m O / M O = 3,2 / 16 = 0,2 моль
2. n C : n H : n O : n N
0,25 : 0,45 : 0,2 : 0,05 | : 0,05
5 : 9 : 4 : 1
3. Элементарная формула вещества А: [C5H9O4N]x
4. Так как по условию вещество А имеет неразветвлённый углеродный скелет, содержит три функциональные группы, при этом азотсодержащая группа находится в α-положении к одной из кислородсодержащих групп и может реагировать как с гидроксидом калия, так и с соляной кислотой, вещество А – аминокислота с двумя карбоксильными группами.
5. Молекулярная формула вещества А: C5H9O4N
6. Структурная формула вещества А:
7. Уравнение реакции вещества А с избытком гидроксида калия:
Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)