Question

При сгорании 11,6 г органического вещества получили 13,44 л (н.у.) углекислого газа и 10,8 мл воды. Плотность паров этого вещества – 2,59 г/л (н.у.). Известно, что это вещество реагирует с гидроксидом меди(II). 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; 3) напишите уравнение реакции данного вещества с гидроксидом меди(II).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: определить молярную массу вещества по плотности паров, найти молекулярную формулу через анализ продуктов сгорания, а затем установить структуру на основе реакционной способности.

**Шаг 1. Определение молярной массы.**

Используя уравнение состояния идеального газа при нормальных условиях:

$$M = ho \cdot V_m = 2{,}59 \cdot 22{,}4 = 58 	ext{ г/моль}$$

**Шаг 2. Вычисление количества вещества.**

$$n_{	ext{орг. в-ва}} = \frac{m}{M} = \frac{11{,}6}{58} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Анализ продуктов сгорания.**

Количество молей $\ce{CO2}$:

$$n_{\ce{CO2}} = \frac{V}{V_m} = \frac{13{,}44}{22{,}4} = 0{,}6 	ext{ моль}$$

Масса воды:

$$m_{\ce{H2O}} = V \cdot ho_{\ce{H2O}} = 10{,}8 \cdot 1 = 10{,}8 	ext{ г}$$

Количество молей воды:

$$n_{\ce{H2O}} = \frac{m}{M} = \frac{10{,}8}{18} = 0{,}6 	ext{ моль}$$

**Шаг 4. Определение числа атомов углерода и водорода.**

$$n_C = n_{\ce{CO2}} = 0{,}6 	ext{ моль}$$

$$n_H = 2 \cdot n_{\ce{H2O}} = 2 \cdot 0{,}6 = 1{,}2 	ext{ моль}$$

**Шаг 5. Расчёт числа атомов в молекуле.**

$$x = \frac{n_C}{n_{	ext{орг. в-ва}}} = \frac{0{,}6}{0{,}2} = 3 	ext{ атома углерода}$$

$$y = \frac{n_H}{n_{	ext{орг. в-ва}}} = \frac{1{,}2}{0{,}2} = 6 	ext{ атомов водорода}$$

**Шаг 6. Определение числа атомов кислорода.**

Из условия молярной массы:

$$3 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + z \cdot 16 = 58$$

$$36 + 6 + 16z = 58$$

$$z = 1$$

Молекулярная формула: $\ce{C3H6O}$

**Шаг 7. Установление структуры.**

Вещество реагирует с гидроксидом меди(II), что указывает на наличие альдегидной группы. Структурная формула соответствует пропаналю:

$$\ce{CH3-CH2-CHO}$$

**Шаг 8. Уравнение реакции с гидроксидом меди(II).**

При нагревании альдегид окисляется гидроксидом меди(II):

$$\ce{CH3CH2CHO + 2Cu(OH)2 ->[t^{\circ}] CH3CH2COOH + Cu2O v + 2H2O}$$

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/smyTPF6Qm8Bmiw1WmUGGdcUZkxHVGOJrbAjU7fEj.png)

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/vmrgPSUaixLaZPtdH3ImDnLRBi0TX2csi2zu1w7Q.png)

Задание №33Расчётные задачиЕГЭ по химии