РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 33 № 35631 Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ по химии 10.04.2023. Досрочная волна

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 тренировочных и диагностических работ

При сгорании 3,75 г органического вещества образовалось 5,04 л (н. у.) углекислого газа, 2,25 г воды. Искомое вещество не обесцвечивает бромную воду, но реагирует с гидроксидом натрия при нагревании. Одним из продуктов этого взаимодействия является $С$_7$H$_5$O$_2$Na.$

На основании данных задачи:

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

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

3)  напишите уравнение реакции этого вещества с раствором гидроксида натрия при нагревании (используйте структурные формулы органических веществ).

Решение. Найдем количество вещества углерода в органическом веществе, определив количество вещества углекислого газа:

$\it \nu\rm левая круглая скобка C правая круглая скобка = \it \nu\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it V_m конец дроби = дробь: числитель: 5,04, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,225моль.$

Найдем количество вещества воды:

$\it \nu\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка , знаменатель: \it M\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 2,25, знаменатель: 18 конец дроби = 0,125моль.$

Так как в молекуле воды содержится 2 атома водорода, то количество вещества атомов водорода в органическом соединении в два раза больше, чем в молекуле воды, то есть:

$\it \nu\rm левая круглая скобка H правая круглая скобка = 0,25моль.$

Таким образом:

$\it m\rm левая круглая скобка C плюс H правая круглая скобка = \it \nu\rm левая круглая скобка C правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка C правая круглая скобка плюс \it \nu\rm левая круглая скобка H правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка H правая круглая скобка = 0,225 умножить на 12 плюс 0,25 умножить на 1 = 2,95г.$

Органическое вещество имеет массу 3,75  г (по условию). Следовательно, в соединении еще содержится кислород. Найдем его массу и количество вещества:

$\it m\rm левая круглая скобка O правая круглая скобка = 3,75 минус 2,95 = 0,80 г; \it \nu\rm левая круглая скобка O правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка O правая круглая скобка , знаменатель: \it M\rm левая круглая скобка O правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 0,80, знаменатель: 16 конец дроби = 0,05моль.$

Получили соотношение: $\nu левая круглая скобка \rm C правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка \rm H правая круглая скобка : \nu левая круглая скобка \rm O правая круглая скобка =0,225:0,25:0,05=9:10:2.$

Молекулярная формула органического вещества: $\ChemFormC_9H_10O_2.$

Структурная формула органического вещества следующая:

$\bzdrv2==\tetramethylenei2==O1== левая круглая скобка yl правая круглая скобка ;1D==O$

Реакция органического вещества с раствором гидроксида натрия при нагревании:

$\put левая круглая скобка минус 100, минус 400 правая круглая скобка \bzdrv2==\tetramethylenei2==O1== левая круглая скобка yl правая круглая скобка ;1D==O плюс NaOH \reactrarrow0pt1 cmt градусов$ \put левая круглая скобка минус 100, минус 400 правая круглая скобка \bzdrv2==\dimethylenei2==ONa1== левая круглая скобка yl правая круглая скобка ;1D==O плюс CH$_3$ минус минус минус CH$_2$ минус минус минус OH.$

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 по химии 10.04.2023. Досрочная волна

Ключ