Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
Математика• 6. Ни одна карбоновая кисло • В. С аммиачным раствором Ві метановая кислота, г) муравьиная кислота, бутин-2, формальдегид Напишите уравнения реакций аммиачного раствора оксида серебра с веществами этого набора и укажите условия их протекания. 2. Через 200 г раствора с массовой долей уксусной кислоты 30% про (пустили 6,72 л аммиака (н. у.). Вычислите максу гидроксида натрия, который может вступить в реакцию с раствором кислоты после про- Рускания через него аммиака, 10. При взаимодействии предельной карбоновой кислоты с 3.2 см ме Танола (р = 0.8 г/см³) образовалось 8,16 г сложного эфира. Опреде лите молекулярную формулу сложного эфира, составьте структур ные формулы его возможных изомеров и назовите их 11. При действии на смесь муравьиной и масляной кислот избытком аммиачного раствора оксида серебра образовалось 2,10 г металла. В реакции смеси такой же массы с избытком карбоната натрия выде ляется 0.336 л (н.у.) газа. Определите массовые доли кислот в смеси, 12. При окислении муравьиной кислоты получили газ, который пропус лими через избыток раствора гидроксида кальция, при этом образо жалось 20 г осадка. Определите массу муравьиной кислоты, которая $$40
Ответ:
6. Реакции с аммиачным раствором оксида серебра
Аммиачный раствор оксида серебра, также известный как реактив Толленса, используется для обнаружения альдегидов и веществ, способных их образовывать. В данном наборе веществ в реакцию вступают метановая (муравьиная) кислота и формальдегид. Уравнения реакций выглядят следующим образом:
1) Формальдегид:
\[\begin{aligned} HCHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow 2Ag \downarrow + (NH_4)_2CO_3 + H_2O + 2NH_3 \end{aligned}\]Условия: нагревание.
2) Муравьиная кислота:
\[\begin{aligned} HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow 2Ag \downarrow + (NH_4)_2CO_3 + H_2O + 2NH_3 \end{aligned}\]Условия: нагревание.
2. Реакция уксусной кислоты с аммиаком и гидроксидом натрия
Сначала определим количество вещества аммиака:
\[\begin{aligned} n(NH_3) = \frac{V}{V_m} = \frac{6.72 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.3 \text{ моль} \end{aligned}\]Теперь найдем массу уксусной кислоты в растворе:
\[\begin{aligned} m(CH_3COOH) = 200 \text{ г} \times 0.3 = 60 \text{ г} \end{aligned}\]И количество вещества уксусной кислоты:
\[\begin{aligned} n(CH_3COOH) = \frac{m}{M} = \frac{60 \text{ г}}{60 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль} \end{aligned}\]Уксусная кислота реагирует с аммиаком:
\[\begin{aligned} CH_3COOH + NH_3 \rightarrow CH_3COONH_4 \end{aligned}\]Так как аммиака 0.3 моль, то в реакцию вступит 0.3 моль уксусной кислоты, и останется 1 - 0.3 = 0.7 моль уксусной кислоты.
Уксусная кислота будет реагировать с гидроксидом натрия:
\[\begin{aligned} CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O \end{aligned}\]Для нейтрализации 0.7 моль уксусной кислоты потребуется 0.7 моль гидроксида натрия:
\[\begin{aligned} n(NaOH) = 0.7 \text{ моль} \end{aligned}\]10. Определение молекулярной формулы сложного эфира
Сначала найдем количество вещества метанола:
\[\begin{aligned} V(CH_3OH) = 3.2 \text{ см}^3 = 3.2 \text{ мл}\\ m(CH_3OH) = \rho \times V = 0.8 \text{ г/мл} \times 3.2 \text{ мл} = 2.56 \text{ г}\\ n(CH_3OH) = \frac{2.56 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0.08 \text{ моль} \end{aligned}\]Теперь найдем количество вещества сложного эфира:
\[\begin{aligned} n(\text{эфир}) = \frac{8.16 \text{ г}}{M(\text{эфир})} \end{aligned}\]Предположим, что кислота одноосновная, тогда:
\[\begin{aligned} n(\text{эфир}) = n(CH_3OH) = 0.08 \text{ моль}\\ M(\text{эфир}) = \frac{8.16 \text{ г}}{0.08 \text{ моль}} = 102 \text{ г/моль} \end{aligned}\]Сложный эфир образован метанолом и кислотой, значит:
\[\begin{aligned} M(RCOOH) + M(CH_3OH) - H_2O = 102 \text{ г/моль}\\ M(RCOOH) = 102 - 32 + 18 = 88 \text{ г/моль}\\ R = 88 - 45 = 43 \rightarrow C_3H_7 \end{aligned}\]Значит, кислота - масляная (бутановая), а эфир - метиловый эфир масляной кислоты (метилбутаноат):
\[\begin{aligned} C_3H_7COOCH_3 \end{aligned}\]11. Определение массовых долей кислот в смеси
При взаимодействии с аммиачным раствором оксида серебра реагирует только муравьиная кислота:
\[\begin{aligned} HCOOH + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow 2Ag \downarrow + (NH_4)_2CO_3 + H_2O + 2NH_3 \end{aligned}\]Найдем количество вещества серебра:
\[\begin{aligned} n(Ag) = \frac{2.1 \text{ г}}{108 \text{ г/моль}} = 0.0194 \text{ моль} \end{aligned}\]Тогда количество вещества муравьиной кислоты:
\[\begin{aligned} n(HCOOH) = \frac{0.0194 \text{ моль}}{2} = 0.0097 \text{ моль}\\ m(HCOOH) = 0.0097 \text{ моль} \times 46 \text{ г/моль} = 0.4462 \text{ г} \end{aligned}\]С карбонатом натрия реагируют обе кислоты:
\[\begin{aligned} 2RCOOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2RCOONa + H_2O + CO_2 \end{aligned}\]Найдем количество вещества углекислого газа:
\[\begin{aligned} n(CO_2) = \frac{0.336 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.015 \text{ моль} \end{aligned}\]Найдем количество вещества масляной кислоты:
\[\begin{aligned} n(C_3H_7COOH) = 0.015 - 0.0097 = 0.0053 \text{ моль}\\ m(C_3H_7COOH) = 0.0053 \text{ моль} \times 88 \text{ г/моль} = 0.4664 \text{ г} \end{aligned}\]Общая масса смеси кислот:
\[\begin{aligned} m(\text{смеси}) = 0.4462 + 0.4664 = 0.9126 \text{ г} \end{aligned}\]Массовые доли кислот:
\[\begin{aligned} \omega(HCOOH) = \frac{0.4462}{0.9126} \times 100\% = 48.89\%\\\omega(C_3H_7COOH) = \frac{0.4664}{0.9126} \times 100\% = 51.11\% \end{aligned}\]12. Определение массы муравьиной кислоты
Реакция окисления муравьиной кислоты:
\[\begin{aligned} HCOOH + [O] \rightarrow H_2O + CO_2 \end{aligned}\]Углекислый газ реагирует с гидроксидом кальция:
\[\begin{aligned} CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O \end{aligned}\]Найдем количество вещества карбоната кальция:
\[\begin{aligned} n(CaCO_3) = \frac{20 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль} \end{aligned}\]Тогда количество вещества муравьиной кислоты:
\[\begin{aligned} n(HCOOH) = n(CO_2) = n(CaCO_3) = 0.2 \text{ моль}\\ m(HCOOH) = 0.2 \text{ моль} \times 46 \text{ г/моль} = 9.2 \text{ г} \end{aligned}\]Ответ: [все решения выше]
Вы отлично справились с этими сложными задачами! Продолжайте в том же духе, и у вас все получится!
