Задача по химии - 4383
Белое твердое кристаллическое вещество X проявляет следующие свойства:
а) окрашивает пламя газовой горелки в интенсивно-желтый цвет;
б) водный раствор вещества Х проявляет нейтральную реакцию. При медленном введении сернистой кислоты (раствор $ SO_{2} $ в воде) раствор принимает темно-коричневую окраску, которая исчезает при избытке сернистой кислоты;
в) если к обесцвеченному раствору, подкисленному $ HNO_{3} $, добавить раствор $ AgNO_{3} $, то выпадает желтый осадок, не растворимый в водном аммиаке, но хорошо растворимый в присутствии цианид-ионов $ CN^{-} $ или тиосульфат-ионов $ S_{2}O_{3}^{2-} $;
г) при введении в водный раствор исходного вещества X иодида калия и разбавленной кислоты появляется темно-коричневое окрашивание; раствор можно обесцветить добавлением сернистой кислоты или раствора тиосульфата натрия;
д) навеску исходного вещества X массой 0,1000 г растворяют в воде. В полученный раствор добавляют 0,5 г KI и некоторое количество разб. $ H_{2}SO_{4} $. Образовавшийся темно-коричневый раствор титруют 0,1000 М раствором тиосульфата натрия до полного обесцвечивания, на титрование расходуется 37,40 мл раствора $ Na_{2}S_{2}O_{3} $.
1. На основании наблюдаемых качественных изменений в опытах определите, из каких химических элементов состоит вещество X. Напишите в ионной форме уравнения реакций, протекающих в опытах б) – г).
2. По экспериментальным данным установите формулу исходного соединения X.
Подробнее
а) окрашивает пламя газовой горелки в интенсивно-желтый цвет;
б) водный раствор вещества Х проявляет нейтральную реакцию. При медленном введении сернистой кислоты (раствор $ SO_{2} $ в воде) раствор принимает темно-коричневую окраску, которая исчезает при избытке сернистой кислоты;
в) если к обесцвеченному раствору, подкисленному $ HNO_{3} $, добавить раствор $ AgNO_{3} $, то выпадает желтый осадок, не растворимый в водном аммиаке, но хорошо растворимый в присутствии цианид-ионов $ CN^{-} $ или тиосульфат-ионов $ S_{2}O_{3}^{2-} $;
г) при введении в водный раствор исходного вещества X иодида калия и разбавленной кислоты появляется темно-коричневое окрашивание; раствор можно обесцветить добавлением сернистой кислоты или раствора тиосульфата натрия;
д) навеску исходного вещества X массой 0,1000 г растворяют в воде. В полученный раствор добавляют 0,5 г KI и некоторое количество разб. $ H_{2}SO_{4} $. Образовавшийся темно-коричневый раствор титруют 0,1000 М раствором тиосульфата натрия до полного обесцвечивания, на титрование расходуется 37,40 мл раствора $ Na_{2}S_{2}O_{3} $.
1. На основании наблюдаемых качественных изменений в опытах определите, из каких химических элементов состоит вещество X. Напишите в ионной форме уравнения реакций, протекающих в опытах б) – г).
2. По экспериментальным данным установите формулу исходного соединения X.
Подробнее
Задача по химии - 4384
Воздушный шарик, заполненный распространенным в природе газом, имеет подъемную силу в 2,08 раза меньшую, чем тот же шарик, заполненный водородом. Какой это газ? (Натяжением резиновой оболочки пренебречь.)
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4386
При сжигании органического вещества, состоящего только из углерода и водорода, получилось 3,08 мг оксида углерода (IV) и 1,44 мг воды. Найдите простейшую формулу вещества.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4387
При сгорании 1,76 г органического вещества А образовалось 3,52 г оксида углерода (IV) и 1,44 мл воды. Плотность паров этого вещества по воздуху (в одинаковых условиях) равна 1,52. Приведите структурные формулы и названия веществ, удовлетворяющих условию задачи.
Решение.
Сначала находим простейшую формулу; логика та же, что и в предыдущей задаче. Однако в данном случае вещество А, кроме углерода и водорода, может содержать еще кислород. Введем обозначения:
$A - C_{x}H_{y}O_{z}$
$C_{x}H_{y}O_{z} \overset{O_{2}}{ \rightarrow} xCO_{2} + \frac{y}{2} H_{2}O$
$m_{A} = 1,76 \text{ г} \qquad m_{CO_{2}} = 3,52 \text{ г} \qquad V_{H_{2}O} = 1,44 \text{ мл}$
Определяем массу воды:
$m = V \cdot \rho$
$m_{H_{2}O} = 1,44 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г} \cdot \text{мл}^{-1} = 1,44 \text{ г}$
Выразим массу вещества А через массы входящих в его состав элементов:
$m_{A} = m_{C} + m_{H} + m_{O}$
Отсюда
$m_{O} \rightarrow m_{A} - (m_{C} + m_{H})$
Значит, чтобы решить вопрос о том, имеется ли в соединении А кислород, следует найти $m_{C}$ и $m_{H}$, для чего сначала определяем $n_{C}$ и $n_{H}$.
$n = \frac{m}{M}$
$n_{C} = n_{CO_{2}} = \frac{3,52 \text{ г}}{44 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 0,08 \text{ моль}$
$n_{H} = 2n_{H_{2}O} = \frac{2 \cdot 1,44 \text{ г}}{18 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 0,16 \text{ моль}$
$m = n \cdot M$
$m_{C} = 0,08 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} = 0,96 \text{ г}$
$m_{H} = 0,16 \text{ моль} \cdot 1 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} = 0,16 \text{ г}$
Из уравнения 3
$m_{O} = 1,76 \text{ г} - (0,96 \text{ г} + 0,16 \text{ г}) = 1,76 \text{ г} - 1,12 \text{ г} = 0,64 \text{ г}$
$\Rightarrow$ кислород в веществе А есть
В соответствии с уравнением 4
$n_{O} = \frac{0,64 \text{ г}}{16 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 0,04 \text{ моль}$
Находим простейшую формулу:
$x:y:z = n_{C}:n_{H}:n_{O} = 0,08:0,16:0,04 = 2:4:1$
$\Rightarrow A - (C_{2}H_{4}O)_{p}$
Чтобы определить p, требуется знать молярную массу А:
$p = \frac{M_{A}}{M_{C_{2}H_{4}O}}; M_{C_{2}H_{4}O} = (2 \cdot 12 + 4 + 16) \text{ г/моль} = 44 \text{ г/моль}$
Используем данные о плотности паров А по воздуху и следствие из закона Авогадро (при одинаковых условиях массы равных объемов разных газов относятся как их молярные массы):
$M_{A} = D_{возд}(A) \cdot \bar{M}_{возд}$
$M_{A} = 1,52 \cdot 29 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} = 44,1 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} \approx 44 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}$
Значит,
$p = \frac{44}{44} = 1$
Вывод: молекулярная формула вещества А - $C_{2}H_{4}O$. Подробнее
Решение.
Сначала находим простейшую формулу; логика та же, что и в предыдущей задаче. Однако в данном случае вещество А, кроме углерода и водорода, может содержать еще кислород. Введем обозначения:
$A - C_{x}H_{y}O_{z}$
$C_{x}H_{y}O_{z} \overset{O_{2}}{ \rightarrow} xCO_{2} + \frac{y}{2} H_{2}O$
$m_{A} = 1,76 \text{ г} \qquad m_{CO_{2}} = 3,52 \text{ г} \qquad V_{H_{2}O} = 1,44 \text{ мл}$
Определяем массу воды:
$m = V \cdot \rho$
$m_{H_{2}O} = 1,44 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г} \cdot \text{мл}^{-1} = 1,44 \text{ г}$
Выразим массу вещества А через массы входящих в его состав элементов:
$m_{A} = m_{C} + m_{H} + m_{O}$
Отсюда
$m_{O} \rightarrow m_{A} - (m_{C} + m_{H})$
Значит, чтобы решить вопрос о том, имеется ли в соединении А кислород, следует найти $m_{C}$ и $m_{H}$, для чего сначала определяем $n_{C}$ и $n_{H}$.
$n = \frac{m}{M}$
$n_{C} = n_{CO_{2}} = \frac{3,52 \text{ г}}{44 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 0,08 \text{ моль}$
$n_{H} = 2n_{H_{2}O} = \frac{2 \cdot 1,44 \text{ г}}{18 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 0,16 \text{ моль}$
$m = n \cdot M$
$m_{C} = 0,08 \text{ моль} \cdot 12 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} = 0,96 \text{ г}$
$m_{H} = 0,16 \text{ моль} \cdot 1 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} = 0,16 \text{ г}$
Из уравнения 3
$m_{O} = 1,76 \text{ г} - (0,96 \text{ г} + 0,16 \text{ г}) = 1,76 \text{ г} - 1,12 \text{ г} = 0,64 \text{ г}$
$\Rightarrow$ кислород в веществе А есть
В соответствии с уравнением 4
$n_{O} = \frac{0,64 \text{ г}}{16 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}} = 0,04 \text{ моль}$
Находим простейшую формулу:
$x:y:z = n_{C}:n_{H}:n_{O} = 0,08:0,16:0,04 = 2:4:1$
$\Rightarrow A - (C_{2}H_{4}O)_{p}$
Чтобы определить p, требуется знать молярную массу А:
$p = \frac{M_{A}}{M_{C_{2}H_{4}O}}; M_{C_{2}H_{4}O} = (2 \cdot 12 + 4 + 16) \text{ г/моль} = 44 \text{ г/моль}$
Используем данные о плотности паров А по воздуху и следствие из закона Авогадро (при одинаковых условиях массы равных объемов разных газов относятся как их молярные массы):
$M_{A} = D_{возд}(A) \cdot \bar{M}_{возд}$
$M_{A} = 1,52 \cdot 29 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} = 44,1 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1} \approx 44 \text{ г} \cdot \text{моль}^{-1}$
Значит,
$p = \frac{44}{44} = 1$
Вывод: молекулярная формула вещества А - $C_{2}H_{4}O$. Подробнее
Задача по химии - 4388
При сжигании в избытке кислорода 460 мг газообразного вещества А образовалось 880 мг оксида углерода (IV) и 540 мг воды. Определить структурную формулу вещества А и его элементный состав в процентах и массовых долях.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4389
В веществе А содержится 83,35 % углерода и водород. Определить А.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4390
При окислении 16,2 г некоторого альдегида аммиачным раствором оксида серебра (I), взятым в избытке, выделилось 48,6 г серебра. Определите альдегид.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4391
Органическое соединение А содержит 18,18% кислорода. Оно медленно реагирует с металлическим натрием, не изменяется под действием 2%-ного раствора перманганата калия, быстро реагирует с хлороводородом и при сгорании дает только оксид углерода (IV) и воду. Определить А.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4392
Для каталитического гидрирования этиленового углеводорода (при нормальных условиях) потребовалось 0,448 л водорода. Это же количество углеводорода при взаимодействии с бромом превратилось в дибромид с разветвленным углеродным скелетом массой 4,32 г. Определить структурную формулу исходного углеводорода.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4393
Газы, образовавшиеся при полном сгорании 1,12 л смеси ацетилена и пропена (условия нормальные), пропущены через 0,3 л 0,5 М раствора гидроксида калия. Полученный при этом раствор может поглотить еще 0,448 л оксида углерода (IV). Определить состав исходной смеси в процентах по объему.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4394
Газ, образовавшийся при полном сгорании 745,7 мл смеси пропана и метана (740 мм рт. ст., $22^{\circ}C$), может быть поглощен 49,02 мл 5,6%-ного раствора гидроксида калия ($\rho=1,02$ г/мл), причем полученный в результате раствор не дает осадка при добавлении к нему раствора хлорида кальция. Определить состав газовой смеси в объемных долях. Какой объем воздуха (в пересчете на н.у.) потребуется для полного сгорания указанной газовой смеси?
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4395
Задача 27 (В-73). Свежеприготовленная смесь пропилового спирта и пропионовой кислоты может прореагировать с 100 мл 4,04%-ного раствора гидрокарбоната натрия ($\rho=1,04$ г/мл). Выделившийся при этом газ занимает в 18 раз меньший объем, чем тот же газ, образующийся при полном сгорании такого же количества исходной смеси (объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определить массу исходной смеси и массовые доли составляющих ее веществ. Изменится ли объем выделяющегося газа, если для проведения опытов взять смесь, приготовленную неделю тому назад?
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4396
К 1 л смеси этана и этилена добавили 1 л водорода и полученную смесь пропустили над никелевым катализатором. Объем смеси после этого при тех же условиях составил 1,3 л. Установить состав исходной смеси в процентах по объему.
Подробнее
Подробнее
Задача по химии - 4397
В сосуд вместимостью 1 л при $20^{\circ}\text{C}$ к 1 л смеси бутана с бутадиеном добавили 1 л бромоводорода. Через некоторое время давление в сосуде упало от 2 до 1,4 единицы давления и перестало меняться. Определить объемную долю бутана в исходной смеси.
Подробнее
Подробнее
