РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 33 № 11496 Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ — 2018, основная волна. Задания 35 (С6)

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

Нахождение молекулярной формулы вещества. Экзаменационные задания

При сгорании бескислородного органического вещества образуется 26,4  г углекислого газа, 5,4  г воды и 13,44  л хлороводорода (н. у.) Это вещество можно получить взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода.

На основании данных условия задания:

1)  проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;

2)  составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;

3)  напишите уравнение реакции получения этого вещества из углеводорода (используйте структурные формулы органических веществ).

Решение. Общая формула вещества  — $\ChemFormC_xH_yCl_z.$

Запишем схему реакции горения:

$\rm C_\it xH_\it yCl_\it z плюс ... O_2 arrow \it x\rm CO_2 плюс дробь: числитель: \it y минус z, знаменатель: 2 конец дроби H_2O плюс \it z\rm HCl.$

Определим количества вещества атомов углерода, водорода и хлора:

$\nu левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 26,4, знаменатель: 44 конец дроби = 0,6 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\nu левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка = 2 умножить на \nu левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка HCl правая круглая скобка = дробь: числитель: 2 умножить на \it m левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка конец дроби плюс дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 2 умножить на 5,4, знаменатель: 18 конец дроби плюс дробь: числитель: 13,44, знаменатель: 22,4 конец дроби = 1,2 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$ $\nu левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка = 2 умножить на \nu левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка HCl правая круглая скобка = дробь: числитель: 2 умножить на \it m левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка конец дроби плюс дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка конец дроби =$
$= дробь: числитель: 2 умножить на 5,4, знаменатель: 18 конец дроби плюс дробь: числитель: 13,44, знаменатель: 22,4 конец дроби = 1,2 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$ $\nu левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка = 2 умножить на \nu левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка HCl правая круглая скобка =$
$= дробь: числитель: 2 умножить на \it m левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка конец дроби плюс дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка конец дроби =$
$= дробь: числитель: 2 умножить на 5,4, знаменатель: 18 конец дроби плюс дробь: числитель: 13,44, знаменатель: 22,4 конец дроби = 1,2 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\nu левая круглая скобка \rm Cl правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка HCl правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 13,44, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,6 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

Получаем, что

$x : y : z=\nu левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка H правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка Cl правая круглая скобка =0,6 : 1,2 : 0,6 = 1:2:1.$

Простейшая формула исходного вещества  — $\ChemFormCH_2Cl.$

Данная простейшая формула не может являться молекулярной, потому что в молекуле галогенпроизводного углеводорода суммарное число атомов водорода и галогена не может быть нечетным.

Единственный возможный вариант молекулярной формулы  — $\ChemFormC_2H_4Cl_2$ (формулы $\ChemFormC_4H_8Cl_4$ и последующих быть уже не может. В них превышено предельное число атомов водорода и хлора $\ChemFormC_nH_2n плюс 2 минус mCl_m$ ).

Вещества с молекулярной формулой $\ChemFormC_2H_4Cl_2$ существуют в виде двух структурных изомеров 1,1-⁠дихлорэтан и 1,2-⁠дихлорэтан. Взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода можно получить только 1,1-⁠дихлорэтан. Его структурная формула:

Запишем уравнение реакции получения 1,1-⁠дихлорэтана из ацетилена:

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
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 ответа	2
Правильно записан один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	3

Источник: ЕГЭ — 2018, основная волна. Задания 35 (С6)

Ключ