РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 33 № 44421 Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ по химии 23.05.2024. Основная 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 17,55 г органического вещества получили 16,8 л углекислого газа (н. у.), 1,68 л азота (н. у.) и 14,85 г воды. При нагревании с водным раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединение состава $С$_2$H$_4$NО$_2$Na$ и первичный спирт.

На основании данных условия задачи:

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

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

3)  напишите уравнение реакции гидролиза вещества в растворе гидроксида натрия (используйте структурную формулу органического вещества).

Решение. 1.  Вычислим количества веществ углекислого газа, азота и воды, образующихся при сгорании органического вещества, а также количества и массы входящих в них элементов.

$\nu левая круглая скобка $CO_2 правая круглая скобка = V левая круглая скобка $CO_2 правая круглая скобка /V_m = $16,8 л/22,4 л/моль = 0,75 моль;$ отсюда $\nu левая круглая скобка $C правая круглая скобка = 0,75 моль; m левая круглая скобка C правая круглая скобка = 9 г.$

$\nu левая круглая скобка $N_2 правая круглая скобка = V левая круглая скобка $N_2 правая круглая скобка /V_m = $1,68 л/22,4 л/моль = 0,075 моль;$ отсюда $\nu левая круглая скобка $N правая круглая скобка = 0,15 моль; m левая круглая скобка N правая круглая скобка = 2,1 г.$

$\nu левая круглая скобка $H_2$O правая круглая скобка = m левая круглая скобка H_2$O правая круглая скобка /M левая круглая скобка H_2$O правая круглая скобка = 14,85 г/18 г/моль = 0,825 моль;$ отсюда $\nu левая круглая скобка $H правая круглая скобка = 1,65 моль; m левая круглая скобка H правая круглая скобка = 1,65 г.$

Вычислим массу и количество вещества кислорода, входящего в состав органического соединения:

$m левая круглая скобка O правая круглая скобка = m левая круглая скобка орг.в минус во правая круглая скобка – m левая круглая скобка C правая круглая скобка – m левая круглая скобка N правая круглая скобка – m левая круглая скобка H правая круглая скобка = 17,55 г – 9 г – 2,1 г – 1,65 г = 4,8 г,$

$\nu левая круглая скобка $O правая круглая скобка = 4,8 г/16 г/моль = 0,3 моль.$

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как C_xH_yN_zO_w, тогда

$x : y : z : w = 0,75 : 1,65 : 0,15 : 0,3 = 5 : 11 : 1 : 2.$

2.  Молекулярная формула органического соединения  — $\ChemFormC_5H_11NO_2.$

3.  Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида натрия образуется соединение $\ChemFormC_2H_4NO_2Na$ и первичный спирт (пропанол-1), то этим соединением является пропиловый эфир аминоуксусной кислоты:

4.  В присутствии гидроксида натрия пропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата натрия и пропанола-1:

$\ChemFormCH_3 минус минус минус CH_2 минус минус минус CH_2 минус минус минус O минус минус минус C левая круглая скобка O правая круглая скобка минус минус минус CH_2 минус минус минус NH_2 плюс NaOH \reactrarrow0pt1 cm CH_3 минус минус минус CH_2 минус минус минус CH_2 минус минус минус OH плюс H_2N минус минус минус CH_2 минус минус минус COONa.$

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 23.05.2024. Основная волна

Ключ