урок Решение задач по химии

Задачи на определение формулы вещества.

1. Определение формулы вещества по продуктам сгорания

1. При сгорании 11,2 л газа получилось 33,6 л СО₂ и 27 г воды. 1 л газа при н.у. весит 1,875 г. Определить молекулярную формулу газа.

2. В результате сгорания 0,68 г газа образовалось 1,42 г Р₂О₅ и 0,54 г воды. Определить формулу вещества, если известно, что 1 л газа при н.у. весит 3,02 г.

3. Для установления формулы газообразного углеводорода 5 мл его смешали с 12 мл О₂, и смесь была взорвана. После конденсации водяных паров объем газообразного остатка СО₂ + О₂ равнялся 7 мл, а после обработки его щелочью для поглощения СО₂ осталось 2 мл газа. Найти формулу углеводорода.

4. При взрыве смеси 8 мл газообразного углеводорода с 36 мл О₂ образовалось 16 мл СО₂ и некоторое количество водяных паров. После взрыва не прореагировало 8 мл О₂. Найти формулу газообразного углеводорода.

5. Полученную при сжигании 1,5 г аминокислоты в кислороде смесь газов пропускают через трубку с фосфорным ангидридом, а затем через известковую воду. Далее поглощают кислород и измеряют объем оставшегося газа. Какова формула аминокислоты, если масса Р₂О₅ после пропускания газов увеличилась на 0,9 г, масса осадка, выпавшего в известковой воде - 4 г, объем оставшегося после поглощения кислорода газа - 224 мл.

6. При сжигании 5,76 г вещества образовалось 2,12 г Na₂CO₃ и 5,824 л СО₂ (н.у.) и 1,8 г воды. Определить формулу вещества.

7. При сжигании 12,6 г вещества образовалось 3,18 г Na₂CO₃, 4,14 г К₂CO₃, 4,032 л СО₂ и 2,16 г Н₂О. Определить молекулярную формулу вещества.

8. 2,2 г вещества с D(H₂) = 22, нанесено на СаСО₃ и вместе с ним сожжено в атмосфере кислорода. При этом было получено 3,36 л СО₂, 1,8 г воды и 2,8 г несгораемого остатка. Определить формулу вещества.

9. 2,3 г вещества с D(H₂) = 23 нанесено на гидроксид кальция и вместе с ним сожжено в атмосфере кислорода. При этом было получено 2,24 л СО₂ и 4,5 г воды и 5,6 г несгораемого остатка. Установить формулу вещества.

10. В состав вещества входят C, H, O, S. При сжигании его навески массой 0,222 г были получены 0,396 г СО₂, 0,162 г Н₂О, а сера переведена в сульфат бария массой 0,3495 г. Dпаров(H₂)=74. Определить истинную формулу вещества.

11. При полном сгорании 3,76 г органического бромосодержащего вещества получилось 1,76 г СО₂ и 0,72 г воды. После поглощения всего брома, содержащегося в данном количестве вещества, в бромистое серебро, получено 7,52 г осадка. Dпаров по (H₂)= 94. Определить молекулярную формулу вещества.

12. 54 г амина сожгли в избытке кислорода. Полученную газовую смесь после удаления О₂ пропустили через раствор КОН с массовой долей 20%. Объём газа, не поглощенного щелочью, составил 13,44 л (н.у). Определите формулу амина.

13. При сжигании 5,34 г орг. вещества в избытке кислорода образовалось 3,78 г воды и 5,376 л (н.у) газовой смеси, объём которой при пропускании через избыток раствора щелочи уменьшился до 1,344 л (н.у). Предложите структурную формулу вещества. если известно, что оно содержит С, Н, О, N. Плотность по водороду оставшейся газовой смеси равна 15,00.

14. При сгорании 0,72 г органического вещества образуется 0,05 моль углекислого газа и 0,06 моль воды. 0,1 г паров исходного вещества занимает объем 31 мл при нормальных условиях. Найдите молекулярную формулу вещества, перечислите все возможные его изомеры и составьте их графические формулы.

15. При действии брома на свету на неизвестный углеводород образуется единственное галогенпроизводное, плотность паров которого в 5,207 раз больше плотности воздуха при одинаковых условиях. Определите строение углеводорода.

16. Алкен нормального строения содержит двойную связь при первом атоме углерода. 0,35 г этого алкена могут присоединить 0,8 г брома. Определите формулу алкена и назовите его.

17. При сплавлении натриевой соли одноосновной карбоновой кислоты с гидроксидом натрия выделилось 11,2 л газообразного органического соединения, 1 л которого при н.у. имеет массу 1,965 г. Определите массу соли, вступившей в реакцию и состав выделившегося газа.

18. Определите строение углеводорода, если известно, что его 8,4 г обесцвечивают бромную воду, присоединяют 3,36 л водорода в присутствии никелевого катализатора, а при окислении водным раствором перманганата калия на холоду образует соединение симметричного строения.

19. Установите молекулярную формулу спирта, если при нагревании 274 г этого спирта с концентрированной серной кислотой образуется 133,4 г непредельного углеводорода с одной двойной связью. Выход в реакции равен 80%.

20. Определите строение предельного одноатомного спирта, если известно, что при взаимодействии его с бромоводородом образуется вторичный алкилбромид, а при действии на 30 мл этого спирта (плотность 0,8 г/см³) избытком металлического натрия выделяется водород в количестве, достаточном для полного гидрирования 2,24 л (н.у.) дивинила.

21. На нейтрализацию 0,1 моль карбоновой кислоты с молярной массой 90 г/моль израсходовано 8 г едкого натра. Найдите молекулярную формулу кислоты и определите ее основность.

22. При взаимодействии 71,15 мл 30%-ного раствора (плотность 1,04 г/см³) неизвестной органической одноосновной кислоты с избытком гидрокарбоната натрия выделилось 6720 мл газа (н.у.). Определите, какая кислота находилась в растворе.

23. Какой газ находится в цилиндре, если известно, что он гомолог этилена и для полного сгорания 60 см³ этого газа требуется 270 см³ кислорода (при н.у.)?

24. К какому классу органических соединений должно относиться вещество, при сжигании 11 г которого образуется 11,2 л (н.у.) оксида углерода(IV) и 9 г воды, если молярная масса этого вещества равно молярной массе углекислого газа?

25.Какова структурная формула предельной одноосновной кислоты, если объем CO₂, образующегося при сжигании некоторого ее количества, в три раза больше объема CO₂, выделившегося при действии на такое же количество данной кислоты избытка водного раствора гидрокарбоната натрия?

2. Определение формулы вещества по химическим свойствам.

1. При дегидрировании 95,0 г гомолога бензола образовался непредельный углеводород (с одной двойной связью), который может присоединить 76,0 г брома. Напишите все возможные структурные формулы исходного углеводорода, если выход первой реакции равен 60%, а второй - 100%. (МГУ, 2004, олимп.)

2. При нагревании 3,0 г кислородсодержащего органического вещества природного происхождения с избытком свежеприготовленного гидроксида меди (II) получено 2,88 г осадка красного цвета. При сжигании образца этого вещества в атмосфере озона суммарное количество образовавшихся углекислого газа и воды в три раза превысило количество озона, потребовавшегося для полного сгорания образца. Определите формулу исходного вещества и приведите по одной структурной формуле его изомеров в линейной и циклической формах. (МГУ, 2003, ФФМ)

3.При нагревании 6,0 г кислородсодержащего органического вещества природного происхождения с избытком аммиачного раствора оксида серебра получено 10,8 г осадка. При сжигании образца этого вещества суммарное количество образовавшихся углекислого газа и воды в два раза превысило количество кислорода, потребовавшегося для полного сгорания образца. Определите формулу исходного вещества и приведите по одной структурной формуле его изомеров в линейной и циклической формах. (МГУ, 2003, ФФМ)

4. При нагревании 4,5 г кислородсодержащего органического вещества природного происхождения с избытком свежеприготовленного гидроксида меди (II) получено 7,2 г осадка красного цвета. При сжигании образца этого вещества суммарное количество образовавшихся при этом углекислого газа и воды в два раза превысило количество кислорода, потребовавшегося для полного сгорания образца. Определите формулу исходного вещества и приведите по одной структурной формуле его изомеров в линейной и циклической формах. (МГУ, 2003, ФФМ)

5. При нагревании 6,7 г кислородсодержащего органического вещества природного происхождения с избытком аммиачного раствора оксида серебра получено 10,8 г осадка. Для сжигания образца этого вещества потребовался объём кислорода, в 1,1 раза превышающий объём выделившегося при этом углекислого газа. Определите формулу исходного вещества и приведите по одной структурной формуле его изомеров в линейной и циклической формах. (МГУ, 2003, ФФМ)

6. 140 г углеводорода, имеющего плотность 3,587 г/л при 162°С и нормальном давлении, нагрели в присутствии оксида хрома (III) и получили смесь двух изомерных гомологов бензола, которую затем окислили нейтральным раствором перманганата калия. В результате окисления выделили смесь калиевых солей двух ароматических карбоновых кислот общей массой 144,8 г, содержащую 43,92% углерода. Установите формулу исходного углеводорода и рассчитайте процент его превращения в ароматические углеводороды при условии, что их окисление было количественным.

7. 100 г углеводорода, имеющего плотность 3,270 г/л при 152°С и нормальном давлении, нагрели в присутствии оксида хрома (III) и получили смесь двух изомерных гомологов бензола, которую затем окислили нейтральным раствором перманганата калия. В результате окисления выделили смесь калиевых солей двух ароматических карбоновых кислот общей массой 153 г, содержащую 30,59% калия по массе. Установите формулу исходного углеводорода и рассчитайте процент его превращения в ароматические углеводороды при условии, что их окисление было количественным.

8. 130 г углеводорода, имеющего плотность 3,604 г/л при 160°С и нормальном давлении, нагрели в присутствии оксида хрома (III) и получили смесь двух изомерных гомологов бензола, которую затем окислили нейтральным раствором перманганата калия. В результате окисления выделили смесь калиевых солей двух ароматических карбоновых кислот общей массой 120,2 г, содержащую 2,83% водорода. Установите формулу исходного углеводорода и рассчитайте процент его превращения в ароматические углеводороды при условии, что их окисление было количественным.

9. 120 г углеводорода, имеющего плотность 3,088 г/л при 177°С и нормальном давлении, нагрели в присутствии оксида хрома (III) и получили смесь двух изомерных гомологов бензола, которую затем окислили нейтральным раствором перманганата калия. В результате окисления выделили смесь калиевых солей двух ароматических карбоновых кислот общей массой 161,2 г, содержащую 25,81% кислорода. Установите формулу исходного углеводорода и рассчитайте процент его превращения в ароматические углеводороды при условии, что их окисление было количественным.

3. Определение формул неорганических веществ.

1. При полном разложении нитрата металла (степень окисления +1) масса твёрдого остатка составила 21,7% от массы исходного нитрата. Установите формулу нитрата и запишите уравнение реакции его разложения. (МГУ, 2004, ББА)

2. При полном разложении сульфата металла (степень окисления +2) масса твёрдого остатка составила 52,6% от массы исходного сульфата. Установите формулу сульфата и запишите уравнение реакции его разложения. (МГУ, 2004, ББА)

3. При полном разложении нитрата металла (степень окисления +1) масса твёрдого остатка составила 63,5% от массы исходного нитрата. Установите формулу нитрата и запишите уравнение реакции его разложения. (МГУ, 2004, ББА)

4.При полном разложении нитрата металла (степень окисления +2) масса твёрдого остатка составила 44,4% от массы исходного нитрата. Установите формулу нитрата и запишите уравнение реакции его разложения. (МГУ, 2004, ББА)

4. Определение формулы по электронному, атомному составу.

1. Молекула алкана содержит 26 электронов. Установите его формулу.

2. Установите молекулярную формулу углеводорода, молекула которого содержит 40 электронов, а молекулярная масса которого 70.

3. Общее количество атомов в образце предельной одноосновной карбоновой кислоты массой 97,5 г равно 13,0 моль. Определите молекулярную формулу кислоты. (МГУ, 2004, олимп.)

4. Общее количество атомов в образце предельного одноатомного спирта массой 120 г равно 22,5 моль. Определите молекулярную формулу спирта. (МГУ, 2003, БФ)

5. Общее количество атомов в образце предельной одноосновной карбоновой кислоты массой 97,5 г равно 13,0 моль. Определите молекулярную формулу кислоты. (МГУ, 2003, БФ)

6. Общее количество атомов в образце предельного одноатомного альдегида массой 79,2 г равно 12,6 моль. Определите молекулярную формулу альдегида. (МГУ, 2003, БФ)

7. В молекуле алкана содержится x первичных и y третичных атомов углерода. Найдите число четвертичных атомов углерода.

8. В молекуле алкана содержится 9 первичных и 3 четвертичных атома углерода. Найдите число третичных атомов углерода.

8. В молекуле циклоалкана содержится 7 первичных и 3 четвертичных атома углерода. Найдите число третичных атомов углерода. (МГУ, 2003, БФ)

9.В молекуле алкана содержится 7 первичных и 3 третичных атома углерода. Найдите число четвертичных атомов углерода.

5. Определение формул по массовым долям элементов.

1. В предельной одноосновной карбоновой кислоте массовая доля кислорода равна 43,24%. Определите формулу кислоты.

2. В монохлоралкане массовая доля хлора равна 55,04%. Определите формулу монохлоралкана. (МГУ, 2004, Хим.)

3. Определите молекулярную формулу фторпроизводного алкана, в 34,27 г которого содержится 17,44 г фтора.

4. Определите молекулярную формулу предельного многоатомного спирта, в 31,25 г которого содержится 14,15 г кислорода.

5. Определите молекулярную формулу хлорпроизводного алкана, в 35,24 г которого содержится 23,83 г хлора.

6. Определите молекулярную формулу предельного многоатомного спирта, в 37,67 г которого содержится 16,62 г углерода.

7. Бромирование на свету углеводорода А приводит только к одному монобромпроизводному - В, содержащему 37,56% брома по массе. При нитровании углеводорода А концентрированной азотной кислотой образуется только одно мононитропроизводное углеводорода - C. Установите строение соединений А, B и C.

8. Хлорирование на свету углеводорода А приводит к двум монохлорпроизводным - B и C. При нитровании углеводорода А концентрированной азотной кислотой образуется два мононитропроизводных углеводорода - D и E, содержащих 8,48% азота по массе. Установите строение А - E.

9. Хлорирование на свету углеводорода А приводит только к одному монохлорпроизводному - B, содержащему 22,98% хлора по массе. При нитровании углеводорода А концентрированной азотной кислотой образуется только одно мононитропроизводное углеводорода - C. Установите строение соединений А, B и C.

10. Бромирование на свету углеводорода А приводит к двум монобромпроизводным - B и C. При нитровании углеводорода А концентрированной азотной кислотой образуется одно мононитропроизводное углеводорода - D, содержащее 17,88% кислорода по массе. Установите строение соединений А - D.

11. При выдерживании фуллерена С₆₀ в потоке газообразного фтора в течение четырёх часов было получено твёрдое вещество, которое по данным элементного анализа содержало 55,516% фтора по массе, а в масс-спектре проявляло два пика, соответствующих молярным массам 1594,6 и 1632,6. Установите формулы соединений, содержащихся в полученной смеси, и определите их мольные доли. Атомные массы примите равными: С - 12,01, F - 19,00.

12. Оптически активный углеводород А с массовой долей углерода 88,89% при гидрировании на платине превращается в углеводород B с массовой долей углерода 84,21%. При частичном восстановлении соединения А образуется либо оптически активный углеводород C с массовой долей углерода 87,27%, либо изомерный ему оптически неактивный углеводород D. Установите строение соединений А - D, объясните полученные результаты.