Самостійна робота «Насичені одноосновні карбонові кислоти: властивості та добування» з хімії для 10 класу

Г. CH₂=CHCOOH

CH₂=CHCOOH є ненасиченою одноосновною карбоновою кислотою, оскільки в її вуглеводневому залишку є подвійний зв’язок. Решта наведених речовин належать до насичених одноосновних карбонових кислот.

В. Натрій карбонат Na₂CO₃ у водному розчині; Г. Натрій гідроксид NaOH; Е. Магній оксид MgO

Етанова кислота реагує з натрій карбонатом із виділенням CO₂, з лугом NaOH та основним оксидом MgO з утворенням солей. Етен за звичайних умов із нею не реагує. Натрій етаноат є сіллю цієї ж кислоти, а натрій хлорид є сіллю сильнішої кислоти. З ними вказаних реакцій у водному розчині немає.

Б → А → Г → В

Температури кипіння становлять приблизно 101 °C для метанової, 118 °C для етанової, 141 °C для пропанової та 164 °C для бутанової кислоти. Отже, порядок за зростанням температури кипіння такий, метанова, етанова, пропанова, бутанова.

1 — Б, 2 — Д, 3 — Г, 4 — А

Етанол кип’ятять з окисником, щоб добути етанову кислоту. Схема перетворення CH₃CH₂OH + 2[O] → CH₃COOH + H₂O. Кислоту кип’ятять з етанолом за наявності концентрованої H₂SO₄. CH₃COOH + C₂H₅OH ⇄ CH₃COOC₂H₅ + H₂O. Етилетаноат кип’ятять із водним розчином NaOH. CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH. Натрій етаноат нагрівають із сульфатною кислотою. 2CH₃COONa + H₂SO₄ → 2CH₃COOH + Na₂SO₄. MgO не здійснює жодного із зазначених перетворень.

1 — Д, 2 — В, 3 — А, 4 — Б

Реакція відбувається за рівнянням 2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂↑. Домішки не утворюють H₂ під час обробки цинком, тому весь виміряний об’єм газу припадає на реакцію кислоти. Кількість H₂ дорівнює 2,24 / 22,4 = 0,1 моль, а кількість CH₃COOH удвічі більша, 0,2 моль. Маса чистої кислоти становить 0,2 · 60 = 12 г. Маса домішок дорівнює 30 − 12 = 18 г. Частка чистої кислоти в усьому зразку становить 12 / 30 · 100 % = 40 %, а частка домішок становить 18 / 30 · 100 % = 60 %. Значення 80 % є зайвим.

В. 230 г

HCOOH + NaOH → HCOONa + H₂O. Із 1 моль метанової кислоти утворюється 1 моль натрій метаноату. Отже, для одержання 68 г солі потрібно 1 моль, або 46 г, кислоти. Маса розчину з масовою часткою кислоти 20 % дорівнює 46 / 0,20 = 230 г.

А. CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH

У формулі CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH видно подвійний зв’язок у вуглеводневому залишку, тому кислота ненасичена. Таку формулу має, зокрема, олеїнова кислота. Бутанова, пальмітинова та стеаринова кислоти належать до насичених одноосновних.

А. Калій карбонат K₂CO₃; Б. Калій гідроксид KOH; Е. Магній Mg

Пропанова кислота реагує з калій карбонатом K₂CO₃ з виділенням CO₂, з активним металом Mg з виділенням H₂ та з лугом KOH з утворенням солі й води. Натрій пропаноат є сіллю цієї ж кислоти, а натрій хлорид є сіллю сильнішої кислоти. З ними вказаних реакцій немає. Етен за звичайних умов із пропановою кислотою не реагує.

Б → Г → А → В

Температури кипіння становлять приблизно 101 °C для метанової, 118 °C для етанової, 164 °C для бутанової та 205 °C для гексанової кислоти. Саме в такому порядку вони зростають.

1 — А, 2 — Г, 3 — Д, 4 — Б

Пропаналь окиснюють калій перманганатом у кислому середовищі до пропанової кислоти. Схема перетворення C₂H₅CHO + [O] → C₂H₅COOH. Пропанову кислоту кип’ятять із метанолом за наявності концентрованої H₂SO₄. C₂H₅COOH + CH₃OH ⇄ C₂H₅COOCH₃ + H₂O. Метилпропаноат кип’ятять із водним розчином KOH. C₂H₅COOCH₃ + KOH → C₂H₅COOK + CH₃OH. Хлоридна кислота витісняє пропанову кислоту з її солі. C₂H₅COOK + HCl → C₂H₅COOH + KCl. Водень за наведених умов не здійснює жодного із зазначених перетворень.

1 — Б, 2 — Г, 3 — Д, 4 — В

Реакція відбувається за рівнянням 2C₃H₇COOH + MgO → (C₃H₇COO)₂Mg + H₂O. Домішки не утворюють магній бутаноату під час обробки MgO, тому маса одержаної солі дає змогу знайти кількість чистої кислоти. Кількість солі дорівнює 39,6 / 198 = 0,2 моль. Кількість бутанової кислоти вдвічі більша, 0,4 моль, тому її маса становить 0,4 · 88 = 35,2 г. Маса домішок дорівнює 44 − 35,2 = 8,8 г. Частка чистої кислоти в усьому зразку становить 35,2 / 44 · 100 % = 80 %, а частка домішок становить 8,8 / 44 · 100 % = 20 %. Значення 40 % є зайвим.

Б. 240 г

2CH₃COOH + MgO → (CH₃COO)₂Mg + H₂O. Кількість магній етаноату дорівнює 71 / 142 = 0,5 моль. Для цього потрібен 1 моль етанової кислоти масою 60 г. За масової частки кислоти 25 % маса розчину дорівнює 60 / 0,25 = 240 г.