7. При действии натрия на 13,8 г смеси этилового спирта и одноосновной органической кислоты выделяется 3,36 л газа (н.у.), а при действии на ту же смесь насыщенного раствора гидрокарбоната натрия — газ объёмом 1,12 л (н.у.). Определите строение органической кислоты и массовые доли веществ в смеси.

При взаимодействии кислоты с гидрокарбонатом натрия выделяется углекислый газ:

\[\mathrm{RCOOH+NaHCO_3\rightarrow RCOONa+CO_2+H_2O}.\]

Количество \(\mathrm{CO_2}\):

\[n(\mathrm{CO_2})=\frac{1.12}{22.4}=0.05\ \text{моль}.\]

Следовательно, кислоты в смеси также \(0.05\) моль.

С натрием реагируют и спирт, и кислота. Общее количество выделившегося водорода:

\[n(\mathrm{H_2})=\frac{3.36}{22.4}=0.15\ \text{моль}.\]

Кислота массой \(M\) даёт из 1 моль кислоты \(0.5\) моль водорода, а одноатомный спирт — также \(0.5\) моль. Поэтому общее количество вещества спирта и кислоты равно \(0.30\) моль, а спирта:

\[n(\text{спирта})=0.30-0.05=0.25\ \text{моль}.\]

Масса этилового спирта:

\[m(\mathrm{C_2H_5OH})=0.25\cdot46=11.5\ \text{г}.\]

Масса кислоты:

\[m(\text{кислоты})=13.8-11.5=2.3\ \text{г}.\]

Её молярная масса:

\[M(\text{кислоты})=\frac{2.3}{0.05}=46\ \text{г/моль}.\]

Кислота состава \(\mathrm{C_2H_4O_2}\) — этановая (уксусная) кислота, \(\mathrm{CH_3COOH}\).

Массовые доли:

\[\omega(\text{этанола})=\frac{11.5}{13.8}\cdot100\%\approx83.3\%,\]

\[\omega(\text{уксусной кислоты})=\frac{2.3}{13.8}\cdot100\%\approx16.7\%.\]

Ответ: кислота — \(\mathrm{CH_3COOH}\), уксусная; массовая доля этилового спирта — 83,3%, уксусной кислоты — 16,7%.