РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 33 № 11501 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 1,18  г органического вещества, не содержащего кислород, образуется 1,344  л углекислого газа (н. у.), 1,62  г воды и азот. Известно, что это вещество не может быть получено восстановлением соответствующего нитросоединения водородом в присутствии катализатора, но вступает в реакцию с иодметаном.

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 данного вещества с иодметаном (используйте структурные формулы органических веществ).

Решение. Общая формула вещества: $\ChemFormC_xH_yN_z.$

Запишем схему реакции горения:

$\rm C_\it xH_\it yN_\it z плюс ... O_2 arrow \it x\rm CO_2 плюс дробь: числитель: \it y, знаменатель: 2 конец дроби H_2O плюс дробь: числитель: \it z, знаменатель: 2 конец дроби N_2.$

Определим количества вещества атомов углерода, водорода и азота:

$\nu левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 1,344, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,06 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\nu левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка = 2 умножить на \nu левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = дробь: числитель: 2 умножить на \it m левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 2 умножить на 1,62, знаменатель: 18 конец дроби = 0,18 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m левая круглая скобка \rm C_\it xH_\it yN_\it z правая круглая скобка =\nu левая круглая скобка C правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка H правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка N правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm N правая круглая скобка =$
$=0,06 умножить на 12 плюс 0,18 умножить на 1 плюс \nu левая круглая скобка N правая круглая скобка умножить на 14=1,18 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$ $\it m левая круглая скобка \rm C_\it xH_\it yN_\it z правая круглая скобка =$
$=\nu левая круглая скобка C правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка H правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка N правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm N правая круглая скобка =$
$=0,06 умножить на 12 плюс 0,18 умножить на 1 плюс \nu левая круглая скобка N правая круглая скобка умножить на 14=1,18 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Откуда $\nu левая круглая скобка \rm N правая круглая скобка =0,02 моль.$

Получаем, что

$x : y : z=\nu левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка H правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка N правая круглая скобка =0,06 : 0,18 : 0,02 = 3:9:1.$

Простейшая формула исходного вещества  — $\ChemFormC_3H_9N.$

Формула $\ChemFormC_3H_9N$ является и молекулярной. Это могут быть амины, например пропиламин, метилэтиламин или триметиламин (формулы $\ChemFormC_6H_18N_2$ и др. быть уже не может. В них превышено предельное число атомов водорода $\ChemFormC_nH_2n плюс 2 плюс mN_m$ ).

Это вещество не может быть получено восстановлением соответствующего нитросоединения водородом в присутствии катализатора, значит, это не первичный амин.

В реакцию с иодметаном вступают любые амины.

Всем условиям удовлетворяют вторичный амин  — метилэтиламин и третичный амин  — триметиламин.

Структурная формула метилэтиламина:

Структурная формула триметиламина:

Запишем уравнение реакции найденных аминов с иодметаном:

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