При нейтрализации 2,2 г предельной одноосной кислоты избытком раствора гидрокарбоната калия выделилось 0,56 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты.

Пусть кислота имеет формулу C(x)H(y)O2 и соль K(C(x)H(y)O2). Составим уравнение реакции в общем виде и определим количество вещества углекислого газа:

C(x)H(y)O2 + 2KOH → K(C(x)H(y)O2) + H2O + CO2↑

n(CO2) = V(CO2)/V(м) = 0.56/22.4 = 0.025 моль

Из уравнения реакции следует, что n(CO2) = n(C(x)H(y)O2), то есть количество вещества кислоты равно количеству вещества углекислого газа.

m(C(x)H(y)O2) = n(C(x)H(y)O2)*M(C(x)H(y)O2) = 0.025*M(C(x)H(y)O2)

M(C(x)H(y)O2) = m(C(x)H(y)O2)/n(C(x)H(y)O2) = 2.2/0.025 = 88 г/моль

M(C(x)H(y)O2) = 12x + y + 32

88 = 12x + y + 32

y = 88 - 12x - 32

y = 56 - 12x

Подбираем целые значения x и y, чтобы получить предельную одноосновную кислоту:

x = 1, y = 44 - невозможно, так как водорода больше, чем углерода.

x = 2, y = 32 - невозможно, так как водорода больше, чем углерода.

x = 3, y = 20 - возможно, так как водорода меньше, чем углерода.

x = 4, y = 8 - возможно, так как водорода меньше, чем углерода.

x > 4 - невозможно, так как не будет одноосновной кислотой.

Из двух возможных вариантов выбираем тот, который соответствует предельной кислоте (без двойных и тройных связей):

C3H6O2 - непредельная кислота (пропановая)

C4H8O2 - предельная кислота (бутановая)

Ответ: молекулярная формула кислоты C4H8O2