Здравствуйте, уважаемые читатели!
Я продолжаю знакомить вас с интересными задачами из сборника
Сегодня хочу разобрать 2 задачи, одна из них - на электролиз, другая - на галогенпроизводные. Для задачи на электролиз характерна кажущаяся простота (минимум числовой информации и только один заявляемый в задаче процесс - электролиз). Но, как большинство заданий из рассматриваемого пособия, задача имеет "двойное дно".
Задача по органике - отличается неявным представлением информации по продуктам сгорания. Чтобы выйти на простейшую формулу, необходимо разобраться с небольшим усложнением на смеси. Используемый для решения прием - шаблонен, тем не менее, практически не задействован в настоящее время для составления задач формата 35 задачи.
Итак:
Задача 1
Решение
1. Химизм процессов, происходящих в растворе при электролизе до момента полного обесцвечивания раствора:
4Ag NO3 (исх)+2H2O=4Ag + O2+4 HNO3 (1)
2Cu(NO3)2 (исх)+2H2O=2Cu + O2+4 HNO3 (2)
В конечном растворе, по условию, содержится только 1 вещество. Согласно уравнениям реакций, это - HNO3.
2. n(HNO3)конечн = n(NO3-) исх= 230*0,2/63=0,73 моль
Пусть n(Cu(NO3)2 исх)= х моль, n(Ag NO3 исх)= y моль, тогда
2х+у=0,73 (4)
3. Согласно уравнениям 1-2 и условию реакции на катоде выделились полностью вся медь и серебро, тогда, используя условные обозначения из п.2, получим:
64 х+ 108 у=41,72 (5) .
Рассмотрим выражения 4 и 5 как систему уравнений:
2х+у=0,73
64 х+ 108 у=41,72
Решив ее, получаем: х= n(Cu(NO3)2 исх)= 0,245 моль,
у=n(Ag NO3 исх)= 0,241 моль
4. Найдем массу исходного раствора:
а) На аноде кислород выделился в ходе двух реакций (1 и 2), тогда
nсумм(O2) = n1(O2)+n2(O2)= 0,5х+0,25 у= 0,183 моль. m(O2)=0,183*32=5,85 г
б) m(исх раствора)= 230+41,72+5,85=277,57 г
5. W(Cu(NO3)2 исх)= 0,245*188*100/277,57=16,6%
W(Ag NO3 исх)= 0,241 *170*100/277,57=14,8%
Задача 2.
Решение.
1. Составим уравнение процесса сгорания дихлорциклоалкана:
CnH2n-2Cl2+ O2= nCO2+ 2HCl + (n-2) H2O
2. Найдем молекулярную формулу вещества:
а) при охлаждении до н.у. сконденсировалась вода, т. е в смесь газов входят CO2 и HCl; n(смеси)=3,136/22,4=0,14 моль
пусть n(CO2)=x, n(HCl)=y, тогда :
44х+36,5у=5,86
х+у=0,14.
Решая эту систему уравнений, получим: х=0,1 моль, у=0,04 моль
б) n(C)=n(CO2)=0,1моль, n(Cl)=n(HCl)=0,04моль,
в) составим простейшую формулу искомого вещества:
С0,1Н kCl0,04 или С5НkCl2. Исходя из общей формулы дихлорциклоалкана, количество атомов водорода в молекуле будет равно: 5*2-2=8.
Т.о., истинная формула вещества - С5H8Cl2
3. Найдем структурную формулу вещества:
Для того, чтобы производное циклоалкана не имело геометрических изомеров, заместители должны находиться у одного атома С. Это - 1,1- -дихлорциклопентан. Уравнение реакции с разбавленной водной щелочью:
Всего доброго!
