Задание 33 ЕГЭ по химии

1) Находим количества вещества элементов по продуктам сгорания:

• $n(CO_{2}) = \dfrac{35{,}84\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}} = 1{,}6\ \text{моль}$, значит $n(C) = 1{,}6\ \text{моль}$;

• $n(H_{2}O) = \dfrac{39{,}6\ \text{г}}{18\ \text{г/моль}} = 2{,}2\ \text{моль}$, значит $n(H) = 2 \cdot 2{,}2 = 4{,}4\ \text{моль}$;

• $n(N_{2}) = \dfrac{4{,}48\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}} = 0{,}2\ \text{моль}$, значит $n(N) = 2 \cdot 0{,}2 = 0{,}4\ \text{моль}$.

Кислород в веществе не определяется по продуктам напрямую, поэтому его массу находим как остаток от массы образца:

$m(C) + m(H) + m(N) = 1{,}6 \cdot 12 + 4{,}4 \cdot 1 + 0{,}4 \cdot 14 = 29{,}2\ \text{г}$;

$m(O) = 42 - 29{,}2 = 12{,}8\ \text{г}$, $n(O) = \dfrac{12{,}8\ \text{г}}{16\ \text{г/моль}} = 0{,}8\ \text{моль}$.

$n(C) : n(H) : n(N) : n(O) = 1{,}6 : 4{,}4 : 0{,}4 : 0{,}8 = 4 : 11 : 1 : 2$.

Молекулярная формула вещества А — $C_{4}H_{11}NO_{2}$. Проверка: $M = 105\ \text{г/моль}$, $n(A) = \dfrac{42\ \text{г}}{105\ \text{г/моль}} = 0{,}4\ \text{моль}$, что совпадает с $n(N) = 0{,}4\ \text{моль}$, то есть на молекулу приходится один атом азота и формулу удваивать не нужно.

2) Одиннадцать атомов водорода при одном азоте — признак не амина или амида, а соли аммониевого типа. Реакция с водным раствором $KOH$ при нагревании даёт два продукта с одинаковым числом атомов углерода, значит четыре атома углерода делятся пополам: по два в каждом продукте. Такому набору отвечает соль уксусной кислоты и этиламина — ацетат этиламмония:

$CH_{3}-COO^{-}\ ^{+}NH_{3}-CH_{2}-CH_{3}$

3) Щёлочь как более сильное основание вытесняет из соли слабое основание — этиламин:

$CH_{3}-COO^{-}\ ^{+}NH_{3}-CH_{2}-CH_{3} + KOH \overset{t}{\rightarrow} CH_{3}-COOK + CH_{3}-CH_{2}-NH_{2} + H_{2}O$