Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 33 № 11384
i

При сжи­га­нии ди­хлор­цик­ло­ал­ка­на и охла­жде­нии про­дук­тов сго­ра­ния до нор­маль­ных усло­вий по­лу­че­на смесь газов мас­сой 5,86 г и объ­е­мом 3,136 л. Уста­но­ви­те фор­му­лу и струк­ту­ру ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства, если из­вест­но, что оно имеет не­раз­ветв­лен­ный уг­ле­род­ный ске­лет и не имеет цис-⁠транс-⁠изо­ме­ров. На­пи­ши­те урав­не­ние ре­ак­ции ис­ко­мо­го ве­ще­ства с раз­бав­лен­ным вод­ным рас­тво­ром ще­ло­чи.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ва­ри­ант от­ве­та.

Обо­зна­чим фор­му­лу ис­ко­мо­го ди­хлор­цик­ло­ал­ка­на \ChemFormC_nH_2n минус 2Cl_2.

За­пи­шем урав­не­ние го­ре­ния:

\ChemFormC_nH_2n минус 2Cl_2 плюс левая круг­лая скоб­ка 1,5n минус минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка O_2 \to nCO_2 плюс 2HCl плюс левая круг­лая скоб­ка n минус минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка H_2O.

После охла­жде­ния про­дук­тов сго­ра­ния до нор­маль­ных усло­вий га­зо­об­раз­ны­ми оста­нут­ся толь­ко уг­ле­кис­лый газ и хло­ро­во­до­род*.

Пусть в ре­ак­цию всту­пи­ло x моль ди­хлор­цик­ло­ал­ка­на, тогда в ре­зуль­та­те ре­ак­ции об­ра­зо­ва­лось nx моль уг­ле­кис­ло­го газа и 2x моль хло­ро­во­до­ро­да.

Объем га­зо­об­раз­ной смеси будет равен

V_смеси = левая круг­лая скоб­ка \nu левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \nu левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на V_M= левая круг­лая скоб­ка nx плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 22,4 (л),

 

а масса га­зо­об­раз­ной смеси будет равна

m_смеси = \nu левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на M левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \nu левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на M левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка =nx умно­жить на 44 плюс 2x умно­жить на 36,5 (г)

 

по усло­вию

 си­сте­ма вы­ра­же­ний левая круг­лая скоб­ка nx плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 22,4=3,136,nx умно­жить на 44 плюс 2x умно­жить на 36,5=5,86 конец си­сте­мы рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний левая круг­лая скоб­ка n плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка x=0,14, левая круг­лая скоб­ка 44n плюс 73 пра­вая круг­лая скоб­ка x=5,86 конец си­сте­мы \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: 0,14, зна­ме­на­тель: n плюс 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5,86, зна­ме­на­тель: 44n плюс 73 конец дроби ,

от­ку­да по­лу­ча­ем, что n=5.

 

Мо­ле­ку­ляр­ная фор­му­ла ис­ход­но­го ди­хлор­цик­ло­ал­ка­на  — \ChemFormC_5H_8Cl_2.

 

По усло­вию мо­ле­ку­ла имеет не­раз­ветв­лен­ный уг­ле­род­ный ске­лет, зна­чит, это ди­хлор­цик­ло­пен­тан.

Гео­мет­ри­че­ские изо­ме­ры будут от­сут­ство­вать толь­ко в том слу­чае, когда атомы хлора при­со­еди­не­ны к од­но­му и тому же атому уг­ле­ро­да. Зна­чит, ис­ход­ное ве­ще­ство  — 1,1-⁠ди­хлор­цик­ло­пен­тан:

Урав­не­ние ре­ак­ции 1,1-⁠ди­хлор­цик­ло­пен­та­на с раз­бав­лен­ным рас­тво­ром ще­ло­чи:

 

*При­ме­ча­ние: в ре­аль­ном опыте при охла­жде­нии про­дук­тов сго­ра­ния до нор­маль­ных усло­вий боль­шая часть хло­ро­во­до­ро­да рас­тво­рит­ся в воде.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

—  пра­виль­но про­из­ве­де­ны вы­чис­ле­ния, не­об­хо­ди­мые для уста­нов­ле­ния мо­ле­ку­ляр­ной фор­му­лы ве­ще­ства, и за­пи­са­на мо­ле­ку­ляр­ная фор­му­ла ве­ще­ства;

—  за­пи­са­на струк­тур­ная фор­му­ла ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства, ко­то­рая от­ра­жа­ет по­ря­док связи и вза­им­ное рас­по­ло­же­ние за­ме­сти­те­лей и функ­ци­о­наль­ных групп в мо­ле­ку­ле в со­от­вет­ствии с усло­ви­ем за­да­ния;

—  с ис­поль­зо­ва­ни­ем струк­тур­ной фор­му­лы ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства за­пи­са­но урав­не­ние ре­ак­ции, на ко­то­рую да­ет­ся ука­за­ние в усло­вии за­да­ния

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны два эле­мен­та от­ве­та2
Пра­виль­но за­пи­сан один эле­мент от­ве­та1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.8 На­хож­де­ние мо­ле­ку­ляр­ной фор­му­лы ор­га­ни­че­ско­го ве­ще­ства по его плот­но­сти и мас­со­вым долям эле­мен­тов, вхо­дя­щих в его со­став, или по про­дук­там сго­ра­ния