РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 33 № 12425 Добавить в вариант

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. Задания для подготовки. Часть 1

Органические вещество Х используют в качестве растворителя. Оно образуется при взаимодействии двух органических соединений, содержащих одинаковое число атомов углерода и принадлежащих к разным классам. Пары вещества Х в 2 раза тяжелее углекислого газа. При сжигании 13,2 г Х образовалось 10,8 г воды и 13,44 л (н. у.) углекислого газа. Определите молекулярную формулу вещества Х, установите структуру Х и напишите уравнение его синтеза, описанное в условии.

Решение. Вариант ответа.

1.  Определена молекулярная формула вещества Х:

Общая формула вещества  — $\ChemFormC_xH_yO_z.$

Запишем схему реакции горения:

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

Определим количества вещества атомов углерода, водорода и кислорода:

$\nu левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 13,44, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,600 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\nu левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка = 2 умножить на \nu левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = дробь: числитель: 2 умножить на \it m левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm H_2O правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 2 умножить на 10,8, знаменатель: 18 конец дроби = 1,20 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m левая круглая скобка \rm C_\it xH_\it yO_\it z правая круглая скобка =\nu левая круглая скобка C правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка H правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка O правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm O правая круглая скобка =$
$=0,600 умножить на 12 плюс 1,20 умножить на 1 плюс \nu левая круглая скобка O правая круглая скобка умножить на 16=13,2 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$ $\it m левая круглая скобка \rm C_\it xH_\it yO_\it z правая круглая скобка =$
$=\nu левая круглая скобка C правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка H правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка плюс \nu левая круглая скобка O правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm O правая круглая скобка =$
$=0,600 умножить на 12 плюс 1,20 умножить на 1 плюс \nu левая круглая скобка O правая круглая скобка умножить на 16=13,2 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

откуда $\nu левая круглая скобка \rm O правая круглая скобка =0,30 моль.$

Получаем, что

$x : y : z=\nu левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка H правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка O правая круглая скобка =0,600 : 1,20 : 0,30 = 4:8:2.$

Простейшая формула исходного вещества  — $\ChemFormC_4H_8O_2.$

$\it M левая круглая скобка \rm X правая круглая скобка =2 умножить на \it M \rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = 2 умножить на 44=88 левая круглая скобка г/моль правая круглая скобка .$

$\it M левая круглая скобка \rm C_4H_8O_2 правая круглая скобка =88 г/моль.$

Значит, $\ChemFormC_4H_8O_2$ является и молекулярной формулой.

2.  По условию вещество $\ChemFormC_4H_8O_2$ образуется по реакции конденсации между двумя органическими веществами, следовательно, это может быть сложный эфир. Исходные кислота и спирт содержат одинаковое число атомов углерода, по два, следовательно, Х  — этилацетат:

$\ChemFormCH_3–C левая круглая скобка O правая круглая скобка –O–C_2H_5.$

3.  Уравнение реакции образования этилацетата:

$\ChemFormCH_3COOH плюс C_2H_5OH \reactrarrow0pt2 cm\scriptsize H_2SO_4, t градусов CH_3COOC_2H_5 плюс H_2O.$

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

Ключ