РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 33 № 7073 Добавить в вариант

Источник: Задания 34 (С5). Сергей Широкопояс: Химия — подготовка к ЕГЭ 2016

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 некоторого органического вещества массой 4,68 г получили 4,48 л углекислого газа (н. у.), 448 мл азота (н. у.) и 3,96 г воды. При нагревании с раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и вторичный спирт.

На основании данных условия задачи:

1)  произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2)  установите его молекулярную формулу;

3)  составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4)  напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии гидроксида натрия.

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 = $4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль;$ отсюда $\nu левая круглая скобка $C правая круглая скобка = 0,2 моль; m левая круглая скобка C правая круглая скобка = 2,4 г.$

$\nu левая круглая скобка $N_2 правая круглая скобка = V левая круглая скобка $N_2 правая круглая скобка /V_m = $0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль;$ отсюда $\nu левая круглая скобка $N правая круглая скобка = 0,04 моль; m левая круглая скобка N правая круглая скобка = 0,56 г.$

$\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 = 3,96 г/18 г/моль = 0,22 моль;$ отсюда $\nu левая круглая скобка $H правая круглая скобка = 0,44 моль; m левая круглая скобка H правая круглая скобка = 0,44 г.$

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

$m левая круглая скобка O правая круглая скобка = m левая круглая скобка орг.в минус во правая круглая скобка – m левая круглая скобка C правая круглая скобка – m левая круглая скобка N правая круглая скобка – m левая круглая скобка H правая круглая скобка = 4,68 г – 2,4 г – 0,56 г – 0,44 г = 1,28 г,$

$\nu левая круглая скобка $O правая круглая скобка = 1,28 г/16 г/моль = 0,08 моль.$

Обозначим молекулярную формулу органического вещества как C_xH_yN_zO_w, тогда

$x : y : z : w = 0,2 : 0,44 : 0,04 : 0,08 = 5 : 11 : 1 : 2.$

2.  Молекулярная формула органического соединения  — C₅H₁₁NO₂.

3.  Поскольку исходное органическое вещество подвергается гидролизу и при гидролизе в присутствии гидроксида натрия образуются соль природной аминокислоты (аминоацетат натрия) и вторичный спирт (изопропанол), то этим соединением является изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты:

4.  В присутствии гидроксида натрия изопропиловый эфир аминоуксусной кислоты гидролизуется с образованием аминоацетата натрия и изопропанола:

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: Задания 34 (С5). Сергей Широкопояс: Химия — подготовка к ЕГЭ 2016

Ключ