Сегодня у нас урок химии 115 — Задачи и упражнения по азотсодержащим органическим соединениям с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации повторите уроки химии 47-49, где даны основные сведения по данной теме.

При обнаружении неточностей, или если появятся неясные моменты, просьба написать в комментариях. Отвечу на все вопросы.

  1. Какую массу (г) нитробензола можно получить из 468г бензола и 409,5г азотной кислоты?

1) 525;             2) 738;              3) 639;              4) 407.

Решение:

Напишем уравнение протекающей реакции:

С6Н6 + HNO3 = С6Н5NO2 + H2O
М(С6Н6) = 78 г/моль;

М(HNO3) = 63 г/моль;

n(С6Н6) = 468/78 = 6 моль;

n(HNO3) = 409,5/63 = 6,5 моль;

Бензол в недостатке, расчет ведем по нему:

M(С6Н5NO2) = 123 г/моль;

m(С6Н5NO2) = 123*6 = 738 г.

Ответ: 2.

  1. При нитровании гептана массой 80 г избытком азотной кислоты получен нитрогептан массой 63,8 г. Вычислите выход продукта (%) от теоретического.

1) 50;             2) 60;               3) 55;               4) 65.

Решение:

Напишем уравнение протекающей реакции:

С7Н16 + HNO3 = С7Н15NO2 + H2O
М(С7Н16) = 100 г/моль;

n(С7Н16) = 80/100  = 0,8 моль;

n(С7Н15NO2) = n(С7Н16) = 0,8  моль;

M(С7Н15NO2) = 145 г/моль;

m(С7Н15NO2) = 145*0,8 = 116 г – при 100%-м выходе.

ω(практич) = 63,8*100/116 = 55%.

Ответ: 3.

  1. Вещество А образуется в результате превращений:

[O]                + [O]               +Cl2(Р)                +NH3  

C4H9OH   →    X1   →   X2    →    X3     →     A

Бутанол-1.

Как называется вещество А:

1) аминопропановая кислота;

2) 3-аминобутановая кислота;

3) 4-аминопентановая кислота;

4) 2-аминобутановая кислота.

Решение:

Напишем уравнения протекающих реакций:

C4H9OH + [O] = H2O  +  C3H7C(O)H – бутаналь (Х1);

C3H7C(O)H + [O] = C3H7C(O)ОH – бутановая килота (Х2);

P

C3H7C(O)ОH + Cl2 = HCl + C2H5C(Cl)HС(O)ОH – 2-хлорбутановая кислота (Х3);

C2H5C(Cl)HС(O)ОH + NH3 = HCl + C2H5C(NH2)HС(O)ОH — 2-аминобутановая кислота (А)

Ответ: 4.

  1. Вычислите массу продукта реакции взаимодействия 11,5 г этанола с 17,8 β-аминопропионовой кислоты с точностью до десятых.

1) 23,4;               2) 27,5;              3) 34,6;                4) 41,9.

Решение:

Напишем уравнение протекающей реакции:

С2Н5ОН + Н2NCH2CH2С(O)ОH = H2O + Н2NCH2CH2С(O)ОС2Н5 – сложный эфир этанола и β-аминопропионовой кислоты.
М(С2Н5ОН) = 46 г/моль;

n(С2Н5ОН) = 11,5/46 = 025 моль;

М(Н2NCH2CH2С(O)ОH) = 89 г/моль;

n(Н2NCH2CH2С(O)ОH) = 17,8/89 = 0,2 моль;

β-аминопропионовая кислота в недостатке, расчет надо вести по нему:

n(Н2NCH2CH2С(O)ОС2Н5) = n(Н2NCH2CH2С(O)ОH) = 0,2 моль;

M(Н2NCH2CH2С(O)ОС2Н5) = 117 г/моль;

m(Н2NCH2CH2С(O)ОС2Н5) = 117*0,2 = 23,4 г.

Ответ: 1.

  1. Вычилите объем (мл) раствора этанола с массовой долей 92 % (пл. 0,8 г/см3), который потребуется для этерификации 30 г глицина:

1) 15;               2) 25;               3) 20;             4) 30.

Решение:

Напишем уравнение протекающей реакции:

С2Н5ОН + Н2NCH2С(O)ОH = H2O + Н2NCH2С(O)ОС2Н5 – сложный эфир этанола и глицина.
М(Н2NCH2С(O)ОH) = 75 г/моль;

n(Н2NCH2С(O)ОH) = 30/75 = 0,4 моль;

n(С2Н5ОН) = n(Н2NCH2С(O)ОH) = 0,4 моль;

М(С2Н5ОН) = 46 г/моль;

m(С2Н5ОН) = 46*0,4 = 18,4 г;

m(р-ра С2Н5ОН) = 100*18,4/92 = 20 г;

V(р-ра С2Н5ОН) = 20/0,8 =  25 мл.

Ответ: 2.

  1. Для нейтрализации смеси этановой и аминоэтановой кислот потребовался раствор, содержащий гидроксид калия массой 11,2 г. Определите массу смеси (г), если на реакцию с такой же навеской смеси израсходовано 3,65г хлороводородной кислоты.

1) 6,7;              2) 9,5;              3) 13,5;              4) 15,8.

Решение:

Этановая и аминоэтановая кислоты реагируют с гидроксидом калия, но с хлороводородной кислотой будет взаимодействовать только аминоэтановая кислота. Напишем уравнения протекающих реакций:

КОН + CH3С(O)ОH = CH3С(O)ОК + H2O

КОН + Н2NCH2С(O)ОH = Н2NCH2С(O)ОК + H2O

HCl + Н2NCH2С(O)ОH = ClН3NCH2С(O)ОH

М(КОН) = 56 г/моль;

n(КОН) = 11,2/56 = 0,2 моль;

М(HCl) = 36,5 г/моль;

n(HCl) = 11,2/3,65 = 0,1 моль;

n(Н2NCH2С(O)ОH) = n(HCl) = 0,1 моль;

М(Н2NCH2С(O)ОH) = 75 г/моль;

m(Н2NCH2С(O)ОH) = 75*0,1 = 7,5 г;

На реакцию с 0,1 моль Н2NCH2С(O)ОH расходуется 0,1 моль КОН, значит, остальные 0,1 моль КОН взаимодействует с 0,1 моль CH3С(O)ОH. Ее масса будет:

М(CH3С(O)ОH) = 60 г/моль;

m(CH3С(O)ОH) = 60*0,1 = 6 г;

Масса смеси кислот равна:

m(смеси к-т) = 7,5 + 6 = 13,5 г.

Ответ: 3.

  1. Какую массу аланина можно получить путем гидролиза 438 г глицилаланина, если выход продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного?

1) 175,2;            2) 186,4;               3) 195,5;               4) 213,6.

Решение:

CH3CН(NH2)С(O)НNCH2С(O)ОH + Н2О = CH3CН(NH2)С(O)ОH + Н2NCH2С(O)ОH

М(CH3CН(NH2)С(O)НNCH2С(O)ОH) = 146 г/моль;

n(CH3CН(NH2)С(O)НNCH2С(O)ОH) = 438/146 = 3 моль;

М(CH3CН(NH2)С(O)ОH) = 89 г/моль;

n(CH3CН(NH2)С(O)ОH) = n(CH3CН(NH2)С(O)НNCH2С(O)ОH) = 3 моль – при 100%-м выходе продукта;

Но так-как, выход продукта составляет 80%, то практический выход будет: 3*80/100 = 2,4 моль;

m(CH3CН(NH2)С(O)ОH) = 2,4*89 = 213,6;

Ответ: 4.

  1. Из 30 г уксусной кислоты получен 18 г глицина. Выход на первой стадии составил 80%. Каков выход продукта на второй стадии?

1) 60;            2) 40;              3) 50;             4) 55.

Решение:

CH3C(O)ОH + Cl2 = HCl + ClCH2С(O)ОH                        (1)

ClCH2С(O)ОH + NH3 = HCl + Н2NCH2С(O)ОH               (2)

М(CH3C(O)ОH) = 60 г/моль;

М(ClCH2С(O)ОH) = 94,5 г/моль;

М(Н2NCH2С(O)ОH) 75 г/моль

n(CH3C(O)ОH) = 30/60 = 0,5 моль;

n(ClCH2С(O)ОH) = n(CH3C(O)ОH) = 0,5 моль – при 100%-м выходе продукта;

Но так-как, выход продукта на первой стадии составляет 80%, то практический выход будет: 0,5*80/100 = 0,4 моль ClCH2С(O)ОH;

На 2-й стадии:

n(Н2NCH2С(O)ОH) = n(ClCH2С(O)ОH) — 0,4 моль – при 100%-м выходе продукта;

m(Н2NCH2С(O)ОH) = 0,4*75 = 30 г – при 100%-м выходе продукта;

Практический выход на второй стадии будет: 18*100/30 = 60%.

Ответ: 1.

  1. Сколько миллилитров 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,2 г/мл) может провзаимодействовать с α-аминоуксусной кислотой, полученной из 96 г карбида кальция?

1) 220;                 2) 250;               3) 230;               4) 240.

Напишем схематически уравнения протекающих реакций:

СаС2 → С2Н2 → CH3СОH → CH3С(O)ОH → ClCH2С(O)ОH → Н2NCH2С(O)ОH.

Реакция α-аминоуксусной кислоты с гидроксидом натрия:

Н2NCH2С(O)ОH + NaОН = Н2NCH2С(O)ОNa + Н2О

М(СаС2) = 64 г/моль;

n(СаС2) = 96/64 = 1,5 моль;

n(СаС2) = n(Н2NCH2С(O)ОH) = n(NaОН) = 1,5 моль;

m(NaОН) = 40*1,5 = 60 г;

m(р-ра NaОН) = 60*100/20 = 300 г;

V(р-ра NaОН) = 300/1,2 = 250 мл.

Ответ: 2.

  1. 108 г смеси уксусной и аминоуксусной кислот прореагировала с 200 г 14,6%-го раствора соляной кислоты. Какой объем 32%-го раствора гидроксида натрия (плотность 1,3333 г/мл), необходимо для полной нейтрализации взятой смеси.

1) 118;               2) 134;               3) 150;            4) 140

Решение:

Уксусная и аминоуксусная кислоты реагируют с гидроксидом натрия, но с соляной кислотой будет взаимодействовать только аминоуксусная кислота. Напишем уравнения протекающих реакций:

NaОН + CH3С(O)ОH = CH3С(O)ОNa + H2O

NaОН + Н2NCH2С(O)ОH = Н2NCH2С(O)ОNa + H2O

HCl + Н2NCH2С(O)ОH = ClН3NCH2С(O)ОH

М(HCl) = 36,5 г/моль;

m(HCl) = 200*14,6/100 = 29,2 г;

n(HCl) = 29,2 /36,5 = 0,8 моль;

n(Н2NCH2С(O)ОH) = n(HCl) = 0,8 моль;

М(Н2NCH2С(O)ОH) = 75 г/моль;

m(Н2NCH2С(O)ОH) = 75*0,8 = 60 г;

m(CH3С(O)ОH) = 108 – 60 = 48 г;

М(CH3С(O)ОH) = 60 г/моль;

n(CH3С(O)ОH) = 48/60 = 0,8 моль;

n(NaОН) = n(Н2NCH2С(O)ОH) + n(CH3С(O)ОH)  = 0,8 + 0,8 = 1,6 моль;

m(NaОН) = 40*1,6 = 64 г;

m(р-ра NaОН) = 100*64/32 = 200 г;

V(р-ра NaОН) = 200/1,3333 = 150 мл.

Ответ: 3.

  1. Напишите схемы реакций получения из этилового спирта аминоуксусной кислоты. Вычислите массу продукта (г), если для реакции взято 3 моля спирта, а выход составляет продукта 60%.

1) 110;             2) 115;              3) 125;              4) 135.

Решение:

CH3СН2OH + [O] = H2O  +  CH3C(O)H – уксусный альдегид;

CH3C(O)H + [O] = CH3C(O)ОH – уксусная килота;

P

CH3C(O)ОH + Cl2 = HCl + ClCH2C(O)ОH – хлоруксусная кислота;

ClCH2C(O)ОH + NH3 = HCl + H2NCH2C(O)ОH — аминоуксусная кислота;

n(CH3СН2OH) = n(Н2NCH2С(O)ОH) = 3 моля – при 100%-м выходе продукта;

Так-как выход продукта составляет 60%, то количество продукта будет равен:

n(Н2NCH2С(O)ОH практич) = 3*60/100 = 1,8 моль;

М(Н2NCH2С(O)ОH) = 75 г/моль;

m(Н2NCH2С(O)ОH) = 75*1,8 = 135 г.

Ответ:4.

  1. Какова формула амина, производного предельного углеводорода, плотность паров которого по водороду равна 15,5.

1) СН3NH2; 2) (СН3)2NH;  3) (СН3)3N; 4)  С2Н5NH2.

Решение:

Найдем молекулярную массу неизвестного амина:

М(Н2) = 2 г/моль;

Д(Н2) = М/2; М = 15,5*2 = 31 г/моль.

Общая формула аминов, производных предельных углеводородов:

СnH2n+1NH2

Подставив значения атомных масс углерода, водорода, и азота -12, 1, 14, составим уравнение:

12n + 2n + 1 + 16 = 31

14n = 14;

n = 1.

Значит, формула амина – СН3NH2.

Ответ: 1.

  1. Выведите формулу органического вещества, если при сгорании его массой 7,3 г образуется 8,96 л углекислого газа 1,12 л азота и 9,9 г воды. Плотность вещества по хлороводороду 2.

1) СН5N;  2) С4Н11N;  3) С2Н7N; 4)  С3Н9N.

Решение:

Найдем молекулярную массу неизвестного органического вещества.

М(HCl) = 36,5 31 г/моль;

ДHCl = M/36,5 = 2;

M = 36,5*2 = 73 г/моль.

Предположим, что вещество имеет формулу СxHyNzOk.

Кислород в веществе может не содержаться, это мы проверим при решении задачи.

 

М(СО2) = 44 г/моль;

n(СО2) = 8,96/22,4 = 0,4 моль;

n(С) = n(СО2) = 0,4 моль;

М(С) = 12 г/моль;

m(С) = 0,4*12 = 4,8 г;

М(Н2О) = 18 г/моль;

n(Н2О) = 9,9/18 = 0,55 моль;

n(Н) = 2n(Н2О) = 0,55*2 = 1,1 моль;

m(Н) = 1,1*1 = 1,1 г;

М(N2) = 28 г/моль;

n(N2) = 1,12/22,4 = 0,05 моль;

n(N) = 2n(N2) = 0,05*2 = 0,1 моль;

m(N) = 0,1*14 = 1,4 г;

Найдем сумму масс атомов в неизвестном органическом веществе:

m(С) + m(Н) + m(N) = 4,8 + 1,1 + 1,4 = 7,3 г.

Значит, вещество не содержит кислорода.

Найдем атомное соотношение в неизвестном органическом веществе:

n(С):n(Н):n(N) = 0,4:1,1:0,1 = 4:11:1

Простейшая формула неизвестного органического вещества С4Н11N

М(С4Н11N) = 4*12 + 11*1 + 1*14 = 73 г/моль.

Это совпадает с вычисленной молекулярной массой в начале задачи, значит, истинная молекулярная формула вещества — С4Н11N.

Ответ: 2
14. Сжигание 30 г аминокислоты дает 18 г воды, 17,92 л углекислого газа, 4,48 л азота. Выведите молекулярную формулу аминокислоты.

Решение:

Предположим, что аминокислота имеет формулу СxHyNzOk.

М(СО2) = 44 г/моль;

n(СО2) = 17,92/22,4 = 0,8 моль;

n(С) = n(СО2) = 0,8 моль;

М(С) = 12 г/моль;

m(С) = 0,8*12 = 9,6 г;

М(Н2О) = 18 г/моль;

n(Н2О) = 18/18 = 1 моль;

n(Н) = 2n(Н2О) = 1*2 = 2 моль;

m(Н) = 2*1 = 2 г;

М(N2) = 28 г/моль;

n(N2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль;

n(N) = 2n(N2) = 0,2*2 = 0,4 моль;

m(N) = 0,4*14 = 5,6 г;

Найдем сумму масс атомов в «С», «Н» и «N» в аминокислоте:

m(С) + m(Н) + m(N) = 9,6 + 2 + 5,6 = 17,2 г.

Масса и количество вещества кислорода будет:

m(О) = 30 — 17,2 = 12,8 г;

n(О) = 12,8/16 = 0,8 моль.

Найдем атомное соотношение в аминокислоте:

n(С):n(Н):n(N):n(О)  = 0,8:2:0,4: 0,8 = 2:5:1:2

Формула аминокислоты – С2Н52. (Это глицин — Н2NCH2СOОH)

Ответ: С2Н52.

  1. Массовая доля брома в продукте взаимодействия бромводорода с предельной β-аминокислотой составляет 47,06%. Выведите формулу продукта и вычислите молекулярную массу аминокислоты.

Решение:

Формула предельной аминокислоты — СnH2n+1NO2.

Реакция с бромоводородом:

СnH2n+1NO2 + HBr = СnH2n+2NO2Br;

М(Br) = 80 г/моль;

М(N) = 14 г/моль;

М(O2) = 32 г/моль;

Вычислим молекулярную массу бромпроизводного аминокислоты:

М(СnH2n+2NO2Br) = 80*100/47,06 = 170 г/моль;

Оттуда составим уравнение:

12n + 2n +2 + 14 +32 + 80 = 170

14n = 170 – 80 – 32 – 14 – 2

14n = 42;

n = 3;

Формула предельной β-аминокислоты будет:

Н2NCH2CH2СOОH. Это β-аминопропионовая кислота.

М(Н2NCH2CH2СOОH) = 89 г/моль.

Ответ: 89.

  1. При обработке бромной водой 170 мл раствора анилина в этаноле (плотность – 0,8824 г/мл) получили осадок массой 53,23 г. Определите массовую долю анилина в исходном растворе.

Решение:

3Br2 + C6H5NH2 = C6H2Br3NH2↓ + 3HBr;
M(C6H5NH2) = 93 г/моль;
M(C6H2Br3NH2) = 330 г/моль;
n(C6H2Br3NH2) = 53,23/330 = 0,1613 моль;

n(C6H5NH2) = n(C6H2Br3NH2) = 0,1613 моль;

m(C6H5NH2) = 0,1613*93 = 15 г;

m(р-ра) = 170*0,8824 = 150 г;

ω(C6H5NH2) = m(C6H5NH2)*100% /m(р-ра) = 15*100%/150 = 10%.

1) 10;               2) 15;               3) 20;            4) 25

Ответ: 1.

  1. При пропускании метиламина и этилена через склянку с соляной кислотой ей масса увеличилась на 32 г. При пропускании такой же массы смеси через емкость с бромной водой её масса увеличилась на 25,6 г. Определите массовую долю метиламина в смеси.

1) 15;               2) 20;               3) 25;            4) 30

Решение:

Протекающие реакции:

CH3NH2 + HCl = CH3NH3Cl

C2H4 + HCl = C2H5Cl

C2H4 + Br2 = C2H4Br2

Массы растворов увеличиваются за счет поглощения ими газообразных метиламина и этилена. Только надо учитывать, что с бромной водой реагирует только этилен. Следовательно, в смеси газов – 25,6 г этилена. Тогда, масса метиламина равна:

m(CH3NH2) = 32 – 25,6 = 6,4 г;

ω(CH3NH2) = 6,4*100%/32 = 20%.

Ответ: 2.

  1. Для нейтрализации 300 г этанольного раствора метиламина и анилина потребовалось 168,1 мл 36,5% раствора соляной кислоты (плотность — 1,19 г/мл). Вычислите массу каждого амина в растворе, если известно, что на полное сжигание такой же массы газообразного метиламина, которая содержится в смеси, необходимо 44,8 л кислорода.

Решение:

Напишем уравнения реакций аминов с хлороводородом:

CH32 + HCl = CH33Cl

C6H52 + HCl = C6H53Cl

m(р-ра HCl) = 168,1*1,19 = 200 г;

m(HCl) = 200*36,5/100 = 73 г;

М(HCl) = 36,5 г/моль;

n(HCl) = 73/36,5 = 2 моль;

По условию задачи, на сжигание метиамина расходуется:

n(О2) = 44,8/22,4 = 2 моль.

Напишем уравнение реакции горения метиламина:

4CH32 + 9О2 = 4CО2 + 2N2 + 10Н2О

Можно составить пропорцию:

9 моль О2 реагируют с 4 молями CH32

2 моль О2 реагируют с Х молями CH32

Х = 2*4/9 = 0,89 моль CH32;

n(HCl) = n(CH32) = 0,89 моль.

Тогда, на реакцию с C6H52, расходуется:

2 – 0,89 = 1,11 моль HCl.

n(C6H52) = n(HCl) = 1,11 моль.

М(CH32) = 31 г/моль;

m(CH32) = 31*0,89 = 27,59 г;

М(C6H52) = 93 г/моль;

m(C6H52) = 93*1,11 = 102,3 г;

Ответ: 27,59 г CH32, 102,3 г C6H52.

  1. Какая масса дипептида глицил-глицина может быть получена из 45 г аминоуксусной кислоты, если доля выхода продукта равна 75% от теоретически возможного?

1) 22,5;               2) 25,4;               3) 27,8;            4) 29,7

Решение:

2NCH2СOОH = Н2NCH2СOНNCH2СOОH + Н2О

М(Н2NCH2СOОH) = 75 г/моль;

n((Н2NCH2СOОH) = 45/75 = 0,6 моль;

Из уравнения реакции видно, что:

n((Н2NCH2СOНNCH2СOОH) = n((Н2NCH2СOОH)/2 = 0,6/2 = 0,3 моль;

М(Н2NCH2СOНNCH2СOОH) = 132 г/моль;

m(Н2NCH2СOНNCH2СOОH) = 132*0,3 = 39,6 г – при 100%-м выходе;

Но так-как, выход продукта составляет 75% от теоретически возможного, то практичиский выход будет:

m(Н2NCH2СOНNCH2СOОH практич.) = 39,6*75/100 = 29,7 г.

Ответ: 4.

  1. Смесь этанола, уксусной кислоты и метиламина массой 400 г разделили на две равные части. С одной из них реагирует без остатка 730 г 10% раствора соляной кислоты. С другой – 100 г 5% раствора гидроксида натрия. Определить массовую долю этанола в смеси.

1) 45,15;               2) 53,64;               3) 65,25;            4) 66,83

Решение:

В результате разделения этой смеси, получили 2 одинаковых раствора по 200 г.

В первом растворе, с HCl будет реагировать метиламин:

CH32 + HCl = CH33Cl

m(HCl) = 730*10/100 = 73 г;

М(HCl) = 36,5 г/моль;

n(HCl) = 73/36,5 = 2 моль;

n(CH32) = n(HCl) = 2 моль; Это в 200 г раствора, в 400 г раствора будет 4 моля CH32. Его масса будет:

М(CH32) = 31 г/моль;

m(CH32) = 31*4 = 124 г.

Во втором растворе, с NaOH будет реагировать уксусная кислота:

CH3СOОH + NaOH = CH3СOОNa + Н2О

Гидроксида натрия прореагировало 5 г.

М(NaOH) = 40 г/моль;

n(NaOH) = 5/40 = 0,125 моль;

n(CH3СOОH) = n(HCl) = 0,125 моль; Это в 200 г раствора, в 400 г раствора будет: 0,125*2 = 0,25 моля CH3СOОH. Его масса будет:

Его масса будет:

М(CH3СOОH) = 60 г/моль;

m(CH3СOОH) = 0,25*60 = 15 г.

Масса этанола в смеси будет:

m(C2H5ОH) = 400 – 124 – 15 = 261 г.

ω(C2H5ОH) = 261*100/400 = 65,25%.

Ответ: 3.

  1. При кислотном гидролизе дипептида массой 16 г образовалось одно вещество – хлороводородная соль одной β-аминокислоты. Масса этой соли равна 25,1 г. Установите строение дипептида.

Решение:

Н2N(CH2)nСOНN(CH2)nСOОH + Н2О + 2HCl = 2ClН3N(CH2)nСOОH

М(Н2N-группы) = 16 г/моль;

М(СOНN-группы) =  43 г/моль;

М(СOОH-группы) = 45 г/моль;

М(дипептида) = (28n + 104) г;

М(соли) = (14n + 97,5) г;

Из реакции видно, что, из одого моля дипептида образуются 2 моля хлористоводородной соли аминокислоты. Это позволяет составить уравнение:

2*16(14n + 97,5) = 25,1(28n + 104);

448n + 3120 = 702,8n + 2610,4;

254,8n = 509,6;

n = 2.

Аминокислота — β-аминопропионовая кислота:

Н2NCH2CH2СOОH;

Дипептид — β-аланилаланин:

Н2NCH2CH2СOНNCH2CH2СOОH.

Ответ: Н2NCH2CH2СOНNCH2CH2СOОH.

  1. Продукты сжигания 17,7 г предельного первичного амина пропустили через избыток раствора гидроксида калия. При этом, щелочью не поглотилось 3,36 л газа при н.у. Определите формулу амина.

Решение:

Общая формула аминов, производных предельных углеводородов: СnH2n+1NH2

Реакция его горения:

nH2n+1NH2 + О2 = (6n + 3)/2СO2 + (2n + 3)H2O + N2

Не поглощается щелочью газообразный азот. Найдем количество молей азота:

n(N2) = 3,36/22,4 = 0,15 моль;

Из стехиометрии реакции видно, что:

n(СnH2n+1NH2) = 2n(N2);

Следовательно:

n(СnH2n+1NH2) = 0,15*2 = 0,3 моль;

Тогда,

М(СnH2n+1NH2) = 17,7/0,3 = 59 г/моль;

Теперь, найдем n:

12n + 2n + 1 + 16 = 59;

14n = 42

n = 3.

Это аминопропан – С3Н7NH2

Ответ: С3Н7NH2.

  1. Двухстадийным синтезом из бензола получили азотсодержащее органическое соединение. Полученное вещество при взаимодействии с избытком бромоводорода образует 52,2 г соли. Вычислите массу вступившего в реакцию бензола, если выход на всех стадиях составил по 80%.

1) 38,124;               2) 43,241;               3) 50,688;            4) 57,525

Решение:

С6Н6 + НNO3 = С6Н5NO2 + Н2O

С6Н5NO2 + 3Н2 = С6Н5NH2 + 2Н2O

С6Н5NH2 + HBr = С6Н5NH3+Br

Из стехиометрии реакций видно, что:

n(С6Н6) = n(С6Н5NO2) = n(С6Н5NH2) = n(С6Н5NH3+Br)

М(С6Н5NH3+Br) = 174 г/моль;

m(теретич. С6Н5NH3+Br) = 52,2*100/80 = 65,25 г;

n(теретич. С6Н5NH3+Br) = 65,25/174 = 0,375 моль;

n(теретич. С6Н5NH2) = 0,375*100/80 = 0,46875 моль;

n(теретич. С6Н52) = 0,46875*100/80 = 0,59 моль;

n(теретич. С6Н6) = 0,59*100/80 = 0,7375 моль;

М(С6Н6) = 78 г/моль;

m(теретич. С6Н6) = 78*0,7375 = 57,525 г.

Ответ: 4.

  1. 120 г смеси уксусной кислоты, аминоуксусной кислоты и бензола, реагирует при н.у. с 10,752 л хлороводорода. Такая же масса смеси реагирует с 28,8 г гидроксида натрия. Вычислите массовую долю толуола в смеси.

1) 34;               2) 58;               3) 65;            4) 73

Решение:

Бензол не реагирует с хлороводородом и гидроксидом натрия.

Хлороводород реагирует с аминоуксусной кислотой, гидроксид натрия реагирует с уксусной и аминоуксусной кислотами:

Н2NCH2СOОH + HCl = [NН3CH2СOОHCl]

Н2NCH2СOОH + NaOH = Н2NCH2СOОNa + Н2О

CH3СOОH + NaOH = CH3СOОNa + Н2О

n(HCl) = 10,752 л/22,4 л/моль = 0,48 моль;

n(Н2NCH2СOОH) = n(HCl) = 0,48 моль;

М(Н2NCH2СOОH) = 75 г/моль;

m(Н2NCH2СOОH) = 0,48 моль*75 г/моль = 36 г;

М(NaOH) = 40 г/моль;

n(NaOH) = 28,8/40 г/моль = 0,72 моль;

Так-как,

n(Н2NCH2СOОH) = 0,48 моль, а n(NaOH) = 0,72 моль, то n(CH3СOОH) = 0,72 – 0,48 = 0,24 моль.

М(CH3СOОH) = 60 г/моль;

m(CH3СOОH) = 0,24 моль*60 г/моль = 14,4 г;

m(бензола) = 120 – 36 – 14,4 = 69,6 г.

Ответ: 2.

  1. Определите массовую долю (%) углерода в аминокислоте, если при взаимодействии 35,6 г этой аминокислоты с избытком карбоната натрия выделилось 4,48 л газа при н.у. (Ответ округлите до сотых)

1) 38,24;               2) 42,62;               3) 40,45;            4) 46,75

Решение:

Протекающая реакция:

2N(CH2)nСOОH + К2СО3 = 2Н2N(CH2)nСOОH + Н2О + СО2

n(СО2) = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль;

n(Н2N(CH2)nСOОH) = 2n(СО2) = 0,2*2 = 0,4 моль;

М(Н2N(CH2)nСOОH) = 35,6/0,4 = 89 г/моль;

М(Н2N-группы) = 16 г/моль;

М(-СOОH группы) = 45 г/моль;

Составим уравнение:

16 + 14n + 45 = 89

14n = 28;

n = 2.

Значит, число атомов углерода в аминокислоте равно 3. Это α или β-аминопропионовая кислота.

М(С) = 12 г/моль;

m(С) = 12*3 = 36г;

ω(С) = 36*100/89 = 40,45%.

Ответ: 3.

Это был у нас урок химии 115 — Задачи и упражнения по азотсодержащим органическим соединениям с решениями.

Share this post for your friends:

Friend me:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.