Информация из опыта работы подготовлена учителем химии высшей категории МОУ «СОШ 73» для участия в форуме «Что делать всем заинтересованным в успешном сдаче ЕГЭ в 2010 году.» г.Оренбург 2010 г.

С 5. Задачи на вывод молекулярных формул веществ. I. Определение молекулярной формулы вещества по массовым долям образующих её элементов. При взаимодействии одноатомного спирта, содержащего 34,79% кислорода, 13,04% водорода, с органической кислотой имеющей неразветвлённое строение, образовалось вещество, плотность паров которого по водороду равна 58. Определите молекулярную формулу каждого из веществ, участвующих в реакции и дайте им названия.

Дано: W % ( О ) = 34,79% W % ( Н ) = 34,79% Д Н 2 (эфира) = 58 МФ (спирта) - ? МФ (кислоты) - ? МФ (эфира) - ? Решение: 1 ) Находим массовую долю углерода в спирте: W % ( С ) = 100% - W ( Н ) - W % ( О ) = = 100% - 13,04% - 34,79% = 52,17% 2) Определяем соотношение элементов в формуле спирта - С х Н у О z 3 ) Составляем формулу спирта: С 2 Н 5 ОН - этанол. 4) Найдем молярную массу эфира М( эфира ) = 58 2 г/моль = 116 г/моль

Дано: W % ( О ) = 34,79% W % ( Н ) = 34,79% Д Н 2 (эфира) = 58 МФ (спирта) - ? МФ (кислоты) - ? МФ (эфира) - ? Решение: 5 ) Определяем формулу и название кислоты: Так как общая формула сложного эфира RCOOC 2 H 5, то М(R)= = 43 г/моль, значит М (R)= 4 3 г/моль, методом подбора определяем формулу радикала – С 3 Н 7, который соответствует бутановой или масляной кислоте С 3 Н 7 COOН 6 ) Определяем формулу и название сложного эфира: С 3 Н 7 COOC 2 H 5 – этиловый эфир бутановой (масляной) кислоты. Ответ: С 3 Н 7 COOC 2 H 5

II. Определение молекулярной формулы вещества по уравнениям химических реакций. При взаимодействии 11,6 г. предельного альдегида с избытком гидроксида меди (II) при нагревании образовался осадок массой 28,8 г. Выведите молекулярную формулу альдегида.

Решение: 1) Записываем уравнение реакции в общем виде и находим количество вещества альдегида: М=144 г/моль Дано: m ( Cu 2 O ) = 28,8 г. МФ (альдегида) - ? 2) Рассчитываем молярную массу альдегида:

3) Определяем число атомов углерода в молекуле альдегида и устанавливаем его формулу: М(С n H 2n+1 CHO) = 12 n + 2 n = 14 n n + 30 = n = n = 28 n = 28 : 14 n = 2 Следовательно, формула альдегида С 2 H 5 CHO Ответ: С 2 H 5 CHO

III. Определение молекулярной формулы вещества по продуктам сгорания. При сгорании вторичного амина выделилось 0,672 л углекислого газа, 0,81 г Н 2 О и 0,112 л азота. Составить структурную формулу амина, назвать его.

Дано: V ( CO 2 ) = 0,672 л m ( Н 2 O ) = 0,81 г V ( N 2 ) = 0,112 л МФ (амина) - ? Решение: 1) Рассчитываем количества веществ CO 2, Н 2 O и N 2 и количества веществ элементов углерода ( C ), водорода ( Н ), азота ( N )

Дано: V ( CO 2 ) = 0,672 л m ( Н 2 O ) = 0,81 г V ( N 2 ) = 0,112 л МФ (амина) - ? Решение: 1) Находим отношения количеств веществ атомарных углерода, водорода, азота: n(C) : n(Н) : n(N) = 0,03 : 0,09 : 0,01= = 3 : 9 : 1 Следовательно формула вторичного амина СН 3 – NH – C 2 H 5 Ответ: СН 3 – NH – C 2 H 5 – м етилэтиламин.

Задание С4. Рассчитайте, какой объём 10% - ного раствора хлороводорода плотностью 1,05 г/мл пройдёт на полную нейтрализацию гидроксида кальция, образовавшегося при гидролизе карбида кальция, если выделившийся при гидролизе газ занял объём 8,96 л (н.у.)

Дано: V (C 2 Н 2 ) = 8,96 л ρ р-ра (НСl) = 1,05 г/мл W ( HCl) = 10% или 0,1 V р-ра ( HCl ) - ? Решение: 1) Составляем уравнения реакций: I. CaC 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2 II. Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O 2) Рассчитываем количества вещества ацетилена и щёлочи: из уравнения I следует, что n(Ca(OH) 2 ) = n(C 2 H 2 ) = 0,4 м оль 3) Рассчитываем количество вещества хлороводорода и его массу из уравнения II следует, что n(HCl) = 2 n(Ca(OH) 2 ) = 0,8 м оль m(HCl) = n M = 0,8 м оль 36,5 г/моль = 29,2 г

Дано: V (C 2 Н 2 ) = 8,96 л ρ р-ра (НСl) = 1,05 г/мл W (HCl) = 10% или 0,1 V р-ра ( HCl ) - ? Решение: 4) Определяем массу и объём раствора кислоты: Ответ:

Задание С4. Аммиак, выделившийся при взаимодействии 107г 20% раствора хлорида аммония со 150г 18% раствора гидроксида натрия, полностью прореагировал с 60% ортофосфорной кислотой с образованием дигидрофосфата аммония. Определите массовую долю хлорида натрия в растворе и необходимую массу 60% раствора ортофосфорной кислоты.

Дано: m р-ра (NH 4 Cl) = 107 г W (NH 4 Cl) = 20% или 0,2 m р-ра (NaOH) = 150 г W (NaOH) = 18% или 0,18 W (H 3 PO 4 ) = 60% или 0,6 W (NaCl) - ? m р-ра (H 3 PO 4 ) - ? Решение: 1) Составляем уравнения реакций хлорида аммония с гидроксидом натрия: NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH H 2 O 2) Определяем, какое вещество израсходуется полностью (в недостатке): следовательно полностью израсходуется NH 4 Cl

Дано: m р-ра (NH 4 Cl) = 107 г W (NH 4 Cl) = 20% или 0,2 m р-ра (NaOH) = 150 г W (NaOH) = 18% или 0,18 W (H 3 PO 4 ) = 60% или 0,6 W (NaCl) - ? m р-ра (H 3 PO 4 ) - ? Решение: 3) Рассчитываем количество вещества и массу образовавшегося хлорида натрия: Из уравнения следует, что n(NaCl) = n(NH 4 Cl) = 0,4 м оль m (NaCl) = n M = 0,4 моль 58,5 г /моль = 23,4г. 4) Определяем массу образовавшегося аммиака: из уравнения следует, что n (NH 3 ) = n (NH 4 Cl) = 0,4 м оль m (NH 3 ) = n (NH 3 ) M(NH 3 ) = 0,4 м оль 17 м оль = 6,8 г

Дано: m р-ра (NH 4 Cl) = 107 г W (NH 4 Cl) = 20% или 0,2 m р-ра (NaOH) = 150 г W (NaOH) = 18% или 0,18 W (H 3 PO 4 ) = 60% или 0,6 W (NaCl) - ? m р-ра (H 3 PO 4 ) - ? Решение: 5 ) Рассчитываем массовую долю NaCl в образовавшемся растворе: m(р-ра) = m (NH 4 Cl) + m(NaOH) - - m(NH 3 ) = 107 г + 150г – 6,8 г =250,2 г 6) Составляем уравнение реакции аммиака с ортофосфорной кислотой и определяем массу её 60% раствора: NH 3 + H 3 PO 4 = NH 4 H 2 PO 4 (кислая соль образуется согласно условию задачи) по уравнению n(NH 3 )=n(H 3 PO 4 )= 0,4 м оль m(H 3 PO 4 ) = n M = 0,4 м оль 98 г/моль = 39,2 г Ответ: W (NaCl) = 9,3% m р-ра (H 3 PO 4 ) =65,3г