1 Определите молекулярную формулу предельного углеводорода, если а относительная плотность по водороду равна 43; б относительная плотность по кислороду равна 4,44 Дано: Решение
2) Вывести химическую формулу алкена, если его плотность равна 3,125 г/л.
3) Вывести химическую формулу алкина, если 1 литр его весит 3,04г.
4)Вывести химиче-ую формулу альдегида, если его относительная плотность по воздуху равна 2
5) Вывести химическую формулу карбоновой одноосновной кислоты, если плотность паров равна 3,93 г/л.
6) Вывести химическую формулу однозамещённого хлорпроизводного предельного углеводорода, если его относительная плотность по воздуху равна 2,224.
7 ) Углеводород (относительная плотность по водороду равна 39) содержит 92,31 % углерода и 7,69% водорода. Найдите его молекулярную формулу.
W% (С) = 92,31 1.Найдём молекулярную массу
W% (Н) = 7,69 Мr (CxHу) = 39 2 = 78
D ( CxH у) Н 2 = 39 2. Найдём количество атомов, т.е. отношение
γ = т/А r ; х : у = ; => СН
3. Убедимся, истинная это формула или простейшая. Для этого найдём молекулярную массу (СН); Мr(СН) = 12 + 1 = 13, а у нас 78 => нашли простейшую формулу. Чтобы вывести истинную формулу вещества нужно
узнать сколько раз 13 уложится в 78,. именно на столько нужно будет увеличить количество атомов в простейшей формуле.
78: 13 = 6 => С 6 Н 6
Mr (С 6 Н 6 ) = 12 6 + 6 = 78
8. Определите формулу углеводорода, массовая доля углерода в котором82,2 %, а плотность этого вещества составляет 2,59 г/л.
9. Определите формулу красителя-анилина. По данным анилина массовая доля углерода в нем 77,4%, водорода — 7,5 %, азота — 15,1 %. Относительная плотность паров этого вещества по воздуху равна 3,21.
10. Относительная молекулярная масса исследуемого вещества равна
237, массовая доля углерода в нем составляет 10,1 %, а хлора — 89,9. Установите формулу этого хлорзамещенного углеводорода.
11. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода, плотность которого равна 1,97 г/л, а массовая доля углерода составляет — 0,82.
12. Какова формула вещества, при анализе состава которого
установлено: массовая доля углерода в нем равна 0,52; кислорода — 0,35, а
водорода — 0,13? Относительная плотность вещества по водороду составляет 23.
13. Определите молекулярную формулу кислородсодержащего органического вещества по данным анализа: массовая доля углерода — 54,55 %; массовая доля водорода — 9,09 %.
14. Углеводород содержит в массовых долях 0,8889 или 88,89 % углерод. Его плотность по воздуху равна 1,852. Найдите молекулярную формулу этого углеводорода.
15. Определите формулу вещества, если массовая доля азота в нем 30,43%, а кислорода — 69,57 %.
16. Химический анализ показал, что в 17 г соединения алюминия с кислородом содержится 9 г алюминия. Найдите простейшую формулу этого соединения.
17. Найдите простейшую формулу оксида хрома, содержащего 68,4 % хрома.
18. Найдите простейшую формулу вещества, содержащего 43,6 % натрия, 11,3 % углерода и 45,3 % кислорода.
19. При анализе навески 3,16 мт органического вещества обнаружено, что в его составе 0,96 мт углерода, 0,12 мг водорода и 0,8 мт кальция, а остальное приходится на кислород. Найдите простейшую формулу этого соединения.
20. Известно, что оксид некоторого металла содержит 11,11 % кислорода и в его молекуле на один атом кислорода приходится два атом, а металла. Определите, что это за металл, и о каком соединении идет речь.
21. Найдите формулу соединения, если известно, что в его состав входи-
1,59 % водорода, 22,22 % азота, 76,19 % кислорода.
22. Дано: углерода —92,3 %, водорода — 7,7 %, масса 1 л газа при н.у. 1,16 г. Определить молекулярную формулу.
23. Хлорпроизводное предельного углеводорода имеет молекулярную массу 237. Процентный состав этого соединения следующий: хлора — 89,9 %, углерода — 10,1 %. Найдите его молекулярную формулу.
1. Найдем массу хлора
х : .у=24/12 : 213/35,5=2 : 6=>С 2 С1 6 .
24. Определите формулы двух оксидов одного и того же элемента, если его массовая доля в этих оксидах равна 88,11 и 84,75%. Этот элемент образует также фторид, содержащий 32,47 % фтора по массе.
25. Элемент ниобий образует более двадцати галогенводородов. Установите две формулы соединений ниобия с одним из галогенов, если содержание металла в них составляет 15,47 и 21,54 % по массе.
26. Относительная плотность по водороду неизвестного газообразного вещества равна 22. Найдите молекулярную формулу этого вещества, если массовая доля (С) в нем 54,55 %, (Н) — 9,09 %, (О) — 36,36 %.
27. Найдите простейшую формулу соединения, имеющего следующий состав: Nа —42,1 %, Р — 18,9 %, О — 39,0 %.
Вывод формул по продуктам сгорания
1) При сгорании 3г. углеводорода было получено 8,8 г.углекислого газа,5,4 г. воды. Относительная плотность углеводорода по воздуху равна 1,03. Определите молекулярную формулу углеводорода.
CxHу + О 2 = СО 2 + Н 2 О
Т.к. -.это углеводород => кроме углерода и водорода в нём больше ничего не содержится. Весь углерод из углеводорода перешёл в 8,8г СО 2 , а водород в 5,4г Н 2 О.
1. Рассчитаем Мr (CxHу)
Мr (CxHу) = 1,03 29 = 30
2.Рассчитаем массу углерода в 8,8г СО 2
3. Рассчитаем массу водорода в 5,4г Н 2 О.
4. Рассчитаем количество атомов углерода и водорода
γ = т/А r ; х : у = ;=> С 2 Н 6
5. Устанавливаем простейшая формула или истинная
Мr (С 2 Н 6 ) = 12 2 + 6 = 30; Это истинная формула
2. При сгорании 1,84г органического вещества образовалось 2,64г углекислого газа и 1,44 г воды. Плотность горючего газа по кислороду равна 2,875. Определите молекулярную формулу вещества.
3. При сгорании 6,8 г газообразного неорганического вещества было получено 3,6 г воды и 12,8 г сернистого газа. Плотность горючего газа по кислороду равна 1,06. Определите молекулярную формулу вещества.
4. При сжигании 5,4 г паров неорганического вещества было получено
2,8 г. азота, 8,8 г углекислого газа и 1,8 г воды. Один литр паров этого вещества весит 1,205 г. Определите молекулярную формулу.
5. При сжигании 5,2 г вещества выделилось 8,96 л углекислого газа и 3,6 г воды. Определите молекулярную формулу вещества.
6. При сжигании 2,5 г вещества образовалось 3,42 г Н 2 0 и 5,57 СО 2 . В состав вещества, кроме водорода и углерода, входит азот (23 %). Какова молекулярная формула.
7. При сжигании 3,1 г вещества (плотность по водороду 15,5), в котором обнаружены азот, водород и углерод, образуются 4,5 г воды; 4,4 г углекислого газа и 1,4 г азота. Определите молекулярную формулу вещества и процентный состав химических элементов.
8. При сжигании без остатка 4,3 г углеводорода получили 13,2 г оксида углерода (IV). Относительная плотность углеводорода по водороду равна 43. Определите молекулярную формулу вещества.
9. При сжигании 2,15 г органического вещества получено 6,6 г углекислого газа и 3,15 г воды. Относительная молекулярная масса этого вещества. равна 86. Установите формулу вещества.
10. Определите молекулярную формулу вещества, при сжигании 3,75 г которого получили 2,25 г водяного пара и 5,5 г оксида углерода (IV). Относительная плотность вещества по водороду равна 15.
11. При сжигании 2,8 л газа получили 8,4 л оксида углерода (IV) (н.у.) и
6,75 г паров воды. Плотность газа 1,875 г/л. Вычислите молекулярную
12. При сгорании 2,1 л органического вещества получили 6,6 г оксида углерода (IV), и 2,7 паров воды. Плотность паров исходного вещества по воздуху равна 2,9. Определите состав молекулы углеводорода.
13. При сжигании 2,6 г углеводорода получили 8,8 г оксида углерода (IV). Относительная плотность углеводорода по водороду равна 13. Определите формулу вещества.
14. При сжигании 4,5 г органического вещества получили 13,2 г оксида углерода (IV) и 8,1 г воды. Один литр исходного вещества имеет массу 1,35 г. Напишите его формулу.
15. В струе кислорода сожгли два образца вещества. При сгорании 0,9 г
вещества (А) образовалось 1,32 г углекислого газа и 0,54 г воды. При сгорании 1,71 г вещества (Б) выделилось 2,64 г углекислого газа и 0,99 г воды. Известно, что молярная масса вещества (А) 180 г/моль, а вещества (Б) 342 г/моль. Найдите молекулярные формулы этих веществ.
16. При сжигании углеводорода массой 8,8 г образовалось 26,4 г оксида углерода (IV). Плотность вещества (н.у.) равна 1,96 г/л. Найдите молекулярную формулу.
17. Найдите молекулярную формулу газообразного углеводорода, если при сжигании 5,6 л его (н.у.) было получено 16,8 л оксида углерода (IV) и 13,5 г воды.
18. Определите молекулярную формулу гомолога этилена, если известно, что
0,56 г могут присоединить 1,6 г брома.
19. При сжигании 0,72г летучей жидкости было получено 0,05 моль углекислого газа и 1,08 г воды. Плотность паров его по воздуху равна 2,5. Выведите формулу данного вещества.
20. Химическое соединение — газ, содержащий углерода 85,7% и водорода
14,3%. Образец этого соединения массой 5,25 г занимает при (н.у.) объем 2,8 л. Определите формулу соединения.
21. При сгорании вещества массой 4,25 г образовались углекислый газ массой 13,2 г и воды массой 5,85 г. Плотность паров вещества по воздуху равна 5,862. Определите формулу вещества.
22. На полное сгорание 0,2 моль алкена израсходовано 26,88 л кислорода (н.у.). Установите название, молекулярную и структурную формулу вещества.
Решение: 0,2моль 26,88л
СnH 2 n + О 2 — СО 2 +Н 2 О
1 .v(О 2 ) =? х = 134,4л
2. γ (О 2 )-? =6моль или γ (О 2 )-? =>
. γСnH 2 n: . γ (О 2 ) = 0,2 : 1,2 = 1:6
отсюда на 1 моль СnH 2 n надо 6 моль О 2.
СnH 2 n + О 2. = nСО 2 + nН 2 О
3 . γ (О 2 )-. в левой части известно — 12 атомов, а в правой — в СО 2 2n и в - Н 2 Оn, отсюда 2n+n=12; Зn=12; n=4; С 4 Н 8; С-С-С=С; С-С=С-С; С-С=С
Н 3 С СН 3 Н 3 С Н
II способ : СnH 2 n + О 2. + nСО 2 + nН 2 О
=6; Зn=12; n=4; С 4 Н 8
23. При полном сжигании вещества, не содержащего (О), образуется азот и вода. D ( NxH у) Н 2 =16. Объем необходимого на сжигание кислорода равен объему выделившегося азота. Определите общую формулу соединения и истинную формулу вещества.
N x H у + O 2 → N 2 + H 2 O; Мr (N x H у ) = 16 2=32. Так какV(О 2 ) = V(N 2 ) => количество (О 2 ) = количеству(N 2 )
Так как (O) в левой части 2 атома, то перед водой в схеме уравнения запишем
коэффициент 2. Тогда количество (Н) будет в 2 раза больше количества атомов (N). Если количества атомов (N). выразим через х, то количество (Н) =2х. Составим алгебраическое выражение.
N x H у = 32. Аr (N)= 14. Аr(Н)=1 => 14х+2х=32; 16х=32; х=2); => N 2 H 4
24. Найти простейшую формулу оксида ванадия зная, что в оксиде массой 2,73г содержится, 1,53 г метала.
m ( v x o у )=2,73 г т экв. (О)=16/2 = 8;
m ( v )=1,53г т(О) =2,73- 1,53 = 1,2
V x O у= ? тэкв (V) =
Или: т (О) =2,73 – 1,53 = 1,2; х : у = = 0,03 : 0,075 = 1 : 2,5 =2 : 5=>V 2 O 5
25. Объем СО 2 , выделившегося при сжигании предельного одноатомного спирта, в 8 раз превосходит объем водорода, выделившегося при действии избытка натрия на такое же количество спирта. Установите строение спирта, если известно, что при его окислении образуется кетон.
С n H 2 n +2 О + О 2. = nСО 2 + n +1 Н 2 О (1)
2С n H 2n+1 ОН + 2Na = H 2 + 2 С n H 2n+1 ONa (2)
1 моль H 2 из 2-х моль спирта 8 моль СО 2 должно приходиться на то же количество спирта, следовательно 1 моль спирта при горении дает 4 моль СО 2 , =>
nСО 2 = 4(1 уравнение). n ( Н 2 О) = n+1 = 5; n (O 2 ) = 6.
С n H 2 n +2 О + 6О 2. = 4СО 2 + 5Н 2 О, т. к. СО 2 из 1 моль, следовательно в спирте 4 атома углерода. т. е. С 4 Н I0 О; Н 3 С-НCOH-СН 2 -СН 3
26. Из I,16 г предельного углеводорода получили 1,85 г монохлорпроизводного. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода.
С n H 2 n +2 + С1 2 = С n H 2 n +1 СI + НСI
1,16(14n+ 36.5)=(14n+2) 1.85= 16,24n+42,34 = 25,9,n+3,7;
следовательно, n=4, значит С 4 Н 10
II способ через массу прирощения (.∆ m )
С n H 2 n +1 СI стал тяжелее, чем С n H 2 n +2 на m(С1) и меньше на m(Н).
С n H 2 n +2 + С1 2 = С n H 2 n +1 СI + НСI
1 ) ∆m по задаче. =. 1,85-1,16=0,65; ∆m по уравнению 35,5(С1)-1(Н)=34.5.
2) mСI 2 -? ∆ mЗ4,5г----7IгС1 2
∆ m0,65г --- х гСI2 х = 1.42
x = 62; С n H 2 n +2 = 62; 14n+2 = 62; 14n = 60; n = 4, значит С 4 Н 10
∆m 0,65 1,16 С n H 2 n +2 x =62
∆m 34,5-------x С n H 2 n +2
С n H 2 n +2 = 62; 14n+2 = 62; 14n = 60; n = 4, значит С 4 Н 10
27. Из I,74 г предельного углеводорода получили 4,11г монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу предельного углеводорода.
С n H 2 n +2 + Br 2 = С n H 2 n +1 Br + НBr
I,74 (14n+81) = (14n+2) 4,11
132,72= 33,18n; n=4. следовательно, С 4 Н 10
28.При гидрогалогенировании одинакового количества алкена получили 7,85 г хлорпроизводного и 12,3 г бромопроизводного. Вывести формулу алкена.
Количество алкена одинаково, следовательно, n(С n H 2 n +1 СI) = n(С n H 2 n +1 Br)
Или через массу прирощения;
1) ∆m зад. 12,3-7,85 = 4,5
2) ∆m у-я 81(HВr) – 36,5(НСI)=44,5
С n H 2 n + НСI = С n H 2 n +1 СI
3) Мг-? ∆m 4,45 --- 7,85 г С n H 2 n +1 СI
∆ m44,5------хг С n H 2 n +1 СI х=78,5
4) n-? С n H 2 n +1 СI = 78,5; 14n+1+35,5=78,5; n=3
5 ) С n H 2 n + HBr = С n H 2 n +1 Br
Мг -? ∆m 4,45 г ------ 12,3 С n H 2 n +1 Br х = 123
∆m44,5г----------х С n H 2 n +1 Br
6) n —? С n H 2 n +1 Br = 123; I4n+1+80=123; n=3, следовательно, С 3 Н 6
29. Определите формулу одноатомного спирта ω(С) и ω(Н) = 60% и 13,3%. Если при взаимодействии с кислотой образуется вещество, относительная плотность которого по H 2 = 58.
Решение: При взаимодействии спирта и кислоты образуется сложный эфир(С n H 2 n О 2 )
1)Мг (С n H 2 n О 2 ) = 58 2=116;
2)n=? (С n H 2 n О 2 ) = 116; 14n+32=116; n=6. следовательно, С 6 H 12 O 2 .
3) (С n H 2 n +2 О) спирт (СxНуО,) %(O)= 100 - (60+13.3) = 26,7
Х : у : z = = 5:13,3:1,67= 2,99 : 7,96 : 1=3 : 8 : 1, следовательно С 3 Н 8 О 3 .
30. Массовая доля «О» в одноатомном предельном спирте = 26,67%. Выведите химическую формулу вещества.
1600 = 373n +480; n = 3 =>C 3 H 7 OH;
х = :60; С n H 2 n +2 О = 60; 14n+18 = 60; 14n = 47; n = 3.
31.На сгорание одноатомного предельного спирта потребовалось 84л. Кислорода (н.у.). В результате реакции получилось СО 2 и 60г . водяных паров. Определите молекулярную формулу исходного спирта.
С n H 2 n +2 О + О 2 = n СО 2 + (n+1)H 2 O
γ(О 2 ) = = 3,75 моль.
3) ; 3,75(n+1) = 33,3 ; 3,75n + 3,75 =
3,75n + 3,75 = 5n; 3,75 = 1,25n; n = 3 =>C 3 H 7 OH;
32. Определите формулу ацетиленового углеводорода, если малярная масса продукта его реакции с избытком бромоводорода в 4 раза больше, чем молярная масса углеводорода.
CnH 2-2 +2HBr = CnH 2 Br 2
Мr(CnH 2-2 ) 2- Br 2 )
= 4; =4; 12n+2n +160= (12n+2n-2) 4 =
14n+160 = 56n -8; 42n = 168; n = 4=>C 4 H 8
33.10л. смеси алкена с избытком водорода (н.у.) пропустили над катализатором. Объём смеси уменьшился до 7,2л.. При пропускании той же смеси через избыток бромной воды масса склянки увеличилась на 5,25г. Определите состав смеси.
С n H 2 n + Н 2 = С n H 2 n +2 С n H 2 n + Br 2 = С n H 2 n Br 2
т.к. Н 2 в избытке => весь алкен прореагировал.
Т.к. γ (С n H 2 n ) = γ (Н 2 ) => V (С n H 2 n ) = V(Н 2 )
Объём уменьшился за счёт удаления водорода
V (С n H 2 n ) = V (Н 2 ) = 10 – 7,2 = 2,8л.
Т.к. бром в избытке => весь алкен прореагировал, склянка увеличилась за счёт алкена
; х=42; С n H 2 n = 42; 14n=42; n=3;=> C 3 H 6 5)φ%(С n H 2 n ) =?
φ%(С n H 2 n ) = 100; φ(Н 2 ) = 100-28=72%;
34.Смесь 3-х мл. газообразного углеводорода и 10мл. О 2 взорвали. После приведения условий к первоначальным и конденсации паров воды объём смеси газов составил 8,5 мл. После пропускания полученной смеси через избыток щёлочи объём её уменьшился до 2,5мл., оставшийся газ поддерживает горение. Определите формулу взорванного углеводорода.
С х H у + О 2 = СО 2 + Н 2 О; СО 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + Н 2 О;
1)Рассчитаем объём О 2 вступившего в реакцию; т. к 25мл. осталось =>
10-2,5=7,5; γ(О 2 ) = =0,335ммоль
2)Т.к. из 8,5мл. 2,5 осталось => V(СО 2 )=8,5-2,5=6мл; γ(СО 2 )= =0,268ммоль
γ(С х H у ) = =0,134ммоль; γ (С х H у ): γ(О 2 ): γ(СО 2 ) = 0,134:0,335:0268=1:2,5:2=2:5:4;
2С х H у + 5О 2 = 4СО 2 + 2Н 2 О; γ(С): γ(Н) = 4:4, но т.к. С х H у 2 моль =>С 2 Н 2
35.При разложении 1,68 г неизвестного карбоната получилось 0,8г углекислого газа, какой это карбонат?
Ме х (СО 3 ) у → СО 2 + Ме х О у
1)γ(СО 2 ) = γ(СО 3 2- ); γ(СО 2 ) = = 0,02моль => γ(СО 3 2- ); =0,02моль; М (СО 3 2- ) = 60
2)Рассчитаем массу СО 3 2- в количестве 0,02моль
3) Рассчитаем массу М (Ме х (СО 3 ) У ); х=84;4)m(Ме) =84- (1,2 + 48)= 24; Аr(Me) =24 =>это Mg
36 Вывести химическую формулу вещества если, ω% (Mg) =20%; ω%(О)=53,33%; , ω%(Э)=26,67%.
1)√ (Mg)=? =0,83моль; 2) √(О)= =3,33моль; Mg ЭО 4 Mg х Э у О z
3)X:Z=0, 83:3, 33=1:4 => Mg ЭО 4
4) Мr (Mg ЭО 4 ) =? x=120
5) m (Э)=120-(24+64)=32; Аr(Э)=32 =>S; Mg SО 4
37.При обработке предельного одноатомного спирта натрием получено 2,24л водорода (н.у.), а при дегидратации такой же порции спирта получено 11,2г алкена. Определите состав спирта.
2С n H 2 n +1 ОН + 2Na = H 2 + 2 С n H 2 n +1 ONa
С n H 2 n +1 ОН→ С n H 2 n + Н 2 О
1) √( H 2 )=? =0,1моль; 2) √(С n H 2 n +1 ОН): √(H 2 ): √(С n H 2 n ) =2:1:2; 3)т.к. √( H 2 )=0,1моль =>√(С n H 2 n ) =0,2моль; рассчитаем массу 1 моль алкена; m=? ; С n H 2 n =56; 14n=56; n=4; С 4 H 8 О;
С n H 2 n +1 ОН→ H 2 → С n H 2 n х=112;
Это 2 моль=> m 1моль=112/ 2=56 и т.д.
38.Сложный эфир массой 30г. Подвергнут щелочному гидролизу. При этом получено 34г. Натриевой соли предельной одноосновной кислоты и 16 г. Спирта. Установите молекулярную формулу этого эфира.
С n H 2 n О 2 + NaОН → С n H 2 n -1 О 2 Na + С n H 2 n +1 ОН
По закону сохранения масс веществ масса левой части уравнения равна массе правой части. Отсюда, если от суммы масс правой части отнимем массу эфира, мы получим массу NaОН вступившего в реакцию.
m(NaОН) = (34+16) – 30 = 20
С n H 2 n О 2 + NaОН → С n H 2 n -1 О 2 Na + С n H 2 n +1 ОН
; формула эфира: С 2 Н 4 О 2
3 9.Установите молекулярную формулу предельной одноосновной карбоновой кислоты, кальциевая соль которой содержит 30,77% кальция
2 С n H 2 n О 2 + Са = ( С n H 2 n -1 О 2 ) 2 Са
(28n +102) 30,77 =4000; 861,56n =861.46; n =1; Формула кислоты СН 2 О 2 - мурвьинная кислота. Или можно по другому:
40.При сгорании 1г одноатомного спирта выделился углекислый газ объёмом 1,12л.. Установите молекулярную формулу этого спирта
С n H 2 n +2 О + О 2 = n СО 2 + (n+1)H 2 O
; Формула спирта: С 3 Н 8 О или С 3 Н 7 ОН
41.При взаимодействии 23г. предельного одноатомного спирта с концентрированной серной кислотой образуется газ. При взаимодействии этого газа с 11,2л водорода(н.у.) образуется алкан. Установите молекулярную формулу алкана.
С n H 2 n +1 ОН → кат. СnH 2 n + Н2О
СnH 2 n + H 2 → кат. CnH 2 n+2; ν спирта : ν алкена = 1:1, ν Н 2 : ν алкена =1 : 1;
Отсюда рассчитав количество Н 2 мы будем знать количества всех веществ в реакции.
ν (Н 2 ) = V/Vm; ν (Н 2 ) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль. Отсюда следует, что спирта в реакцию вступило тоже 0,5моль.
Рассчитаем молярную массу спирта.
Mr(С n H 2 n +1 ОН) = m/ ν ; Mr(С n H 2 n +1 ОН) = 23г/0,5моль = 46г/моль;