Задание 33 ЕГЭ по химии

Молекулярная формула вещества А: CxHyNzOpKk

n(CO2) = 1,904/22,4 = 0,085 моль

n(H2O) = 0,9/18 = 0,05 моль

n(K2CO3) = 0,69/138 = 0,005 моль

n(N2) = 0,112/22,4 = 0,005 моль

n(C) = n(CO2) + n(K2CO3) = 0,085 + 0,005 = 0,09 моль; m(C) = 1,08 г

n(H) = 2n(H2O) = 0,1 моль; m(H) = 0,1 г

n(N) = 2n(N2) = 0,01 моль; m(N) = 0,14 г

n(K) = 2n(K2CO3) = 0,01 моль; m(K) = 0,39 г

m(O) = 2,03 - 1,08 - 0,1 - 0,14 - 0,39 = 0,32 г; n(O) = 0,32/16 = 0,02 моль

x : y : z : p : k = 0,09 : 0,1 : 0,01 : 0,02 : 0,01 = 9 : 10 : 1 : 2 : 1

Молекулярная формула C9H10NO2K

Структурная формула вещества А: C6H5-CH2-CH(NH2)-COOK (калиевая соль фенилаланина)

Уравнение реакции:

C6H5-CH2-CH(NH2)-COOK + 2HCl --> C6H5-CH2-CH(NH3(+)Cl(-))-COOH + KCl

Подробный разбор

Найдём количества продуктов сгорания:

$n(CO_{2}) = \frac{1,904\ \text{л}}{22,4\ \text{л/моль}} = 0,085\ \text{моль}$

$n(H_{2}O) = \frac{0,9\ \text{г}}{18\ \text{г/моль}} = 0,05\ \text{моль}$

$n(N_{2}) = \frac{0,112\ \text{л}}{22,4\ \text{л/моль}} = 0,005\ \text{моль}$

$n(K_{2}CO_{3}) = \frac{0,69\ \text{г}}{138\ \text{г/моль}} = 0,005\ \text{моль}$

Калий остаётся в нелетучем карбонате, поэтому один атом углерода из вещества А ушёл не в $CO_{2}$, а в $K_{2}CO_{3}$ — его тоже надо учесть:

$n(C) = 0,085 + 0,005 = 0,09\ \text{моль}$, $m(C) = 1,08\ \text{г}$

$n(H) = 2 \cdot 0,05 = 0,1\ \text{моль}$, $m(H) = 0,1\ \text{г}$

$n(N) = 2 \cdot 0,005 = 0,01\ \text{моль}$, $m(N) = 0,14\ \text{г}$

$n(K) = 2 \cdot 0,005 = 0,01\ \text{моль}$, $m(K) = 0,39\ \text{г}$

Кислород находим по разности масс:

$m(O) = 2,03 - 1,08 - 0,1 - 0,14 - 0,39 = 0,32\ \text{г}$, $n(O) = \frac{0,32}{16} = 0,02\ \text{моль}$

$x : y : z : p : k = 0,09 : 0,1 : 0,01 : 0,02 : 0,01 = 9 : 10 : 1 : 2 : 1$

Молекулярная формула вещества А: $C_{9}H_{10}NO_{2}K$.

Один атом калия и два атома кислорода дают группу $-COOK$ — это соль карбоновой кислоты. Азот в $\alpha$-положении к ней — группа $-NH_{2}$ у соседнего атома углерода, значит перед нами соль аминокислоты. На остаток $C_{9}H_{10}NO_{2}K$ после $-COOK$ и $-CH(NH_{2})-$ приходится $C_{7}H_{7}$: монозамещённое ароматическое ядро $C_{6}H_{5}-$ и группа $-CH_{2}-$.

Структурная формула вещества А: $C_{6}H_{5}-CH_{2}-CH(NH_{2})-COOK$ (калиевая соль фенилаланина).

С избытком $HCl$ реагируют обе группы: соль превращается в кислоту, а аминогруппа присоединяет протон, образуя хлорид:

$C_{6}H_{5}-CH_{2}-CH(NH_{2})-COOK + 2HCl \rightarrow C_{6}H_{5}-CH_{2}-CH(NH_{3}^{+}Cl^{-})-COOH + KCl$