Задачи 35 из реального по химии-2020
Продолжаем разбор реальных заданий ЕГЭ по химии-2020.
Решение некоторых интересных задач 35 (задачи на определение формулы вещества) из реального ЕГЭ по химии 14 июля 2020 года. Условия восстановлены по материалам в интернете, поэтому могут отличаться от оригинальных.
Задачи примечательны тем, что для их решения необходимо хорошее понимание органической химии, а не знание схем или алгоритмов. Действительно, расчеты в разобранных задачах довольно примитивные. Основную сложность представляет интерпретация результатов расчетов, а именно определение структурной формулы вещества из описания свойств и из молекулярной формулы. Именно на этом этапе пригодится хорошее понимание органической химии, в том числе специфических тем, на которые обращают мало внимания при изучении курса органической химии (амины, аминокислоты и др.).
Хочу отметить, что приведенные задачи полностью соответствуют кодификатору и школьной программе, на мой взгляд. Это хорошие, нестандартные и нешаблонные задания.
Но из-за этой нестандартности и возникли у многих вопросы: ведь в официальных материалах, которые публикуются ФИПИ для подготовки абитуриентов, как правило, такими задачами «и не пахнет». Я говорю про демонстрационную версию ЕГЭ-2020, официальные сборники от авторов ФИПИ, банк задач на портале ФИПИ. Как правило, задания в них берутся из экзаменов прошлых лет.
Остановимся подробно на конкретных заданиях.
| 1. Вещество А содержит 9,3% углерода, 10,85% азота, 24,8% серы, 49,6% кислорода по массе. Известно, что вещество А получают восстановлением вещества В цинком в присутствии серной кислоты. На основании данных условия задания:
|
Пусть масса вещества А равна 100 г m(А) = 100 г, тогда:
m(C) = 9,3 г, n(C) = 0,775 моль
m(N) = 10,85 г, n(N) = 0,775 моль
m(S) = 24,8 г, n(S) = 0,775 моль
m(O) = 49,6 г, n(O) = 3,1 моль
m(H) = 5,43 г, n(H) = 5,43 моль
х:y:z:t:h = 0,775:5,43:0,775:0,775:3,1 или
Данной формуле и условию задачи соответствует гидросульфат метиламмония:
Вещество В — нитрометан
Реакция получения вещества А из вещества В:
| 2 . При полном сгорании образца органического вещества А массой 3,3 г было получено 2,64 г углекислого газа, 2,43 г бромоводорода, 90 мг воды и 112 мл (при н.у.) азота. Известно, вещество А может быть получено при бромировании вещества Б, не содержащего атомы углерода в sp 3 -гибридизации. На основании данных условия задания: 1) проведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения физический величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества; 2) составьте структурную формулу этого вещества, которая отображает порядок связи атомов в его молекуле; 3) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б (используйте структурные формулы органических веществ). |
m(C) = n(C)·M(C) = 0,06·12 = 0,72 г
m(H2O) = ρ·V = 1·0,09 = 0,09 г
n(HBr) = m(HBr)/M(HBr) = 2,43/81 = 0,03 моль
n(Н) = 0,01 + 0,03 = 0,04 моль
m(Н) = n(Н)·M(Н) = 0,04·1 = 0,04 г
n(Br) = n(HBr) = 0,03 моль
m(Br) = n(Br)·M(Br) = 0,03·80 = 2,4 г
n(N) = 2·n(N) = 2·0,005 = 0,01 моль
m(N) = n(N)·M(N) = 0,01·14 = 0,14 г
х:y:z:t = 0,06:0,04:0,01:0,03 или
Реакция получения вещества А из вещества Б:
| 3. Вещество А содержит 54,13% углерода, 11,28% водорода, 24,06% кислорода и 10,53% азота по массе. Известно, что вещество А содержит один четвертичный атом углерода. При нагревании вещества А с гидроксидом бария образуется органическая соль и выделяется газ, молекула которого содержит один атом углерода. На основании данных условия задачи: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А; 2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 3) напишите уравнение реакции, протекающей при нагревании вещества А с гидроксидом бария (используйте структурные формулы органических веществ) |
Пусть масса вещества А равна 100 г m(А) = 100 г, тогда:
m(C) = 54,13 г, n(C) = 4,51 моль
m(N) = 10,53 г, n(N) = 0,752 моль
m(O) = 24,06 г, n(O) = 1,504 моль
m(H) = 11,28 г, n(H) = 11,28 моль
х:y:z:h = 4,51:11,28:0,752:1,504 или
Молекулярная формула вещества: C6H15NO2
Структурная формула вещества А:
Реакция вещества А с гидроксидом бария:
| 4. При сжигании вещества А массой 13,24 г выделилось 10,56 г углекислого газа и 9,72 г бромоводорода. Известно, что вещество А содержит гидроксильную группу, и вещество А можно получить бромированием вещества В. На основании данных условия задачи: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А; 2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 3) напишите уравнение реакции, протекающей при получении вещества А из вещества В (используйте структурные формулы органических веществ). |
| 5. При сжигании вещества А (или Б) массой 18 г выделилось 16,8 л углекислого газа и 9 г воды. Известно, что вещество А можно получить при взаимодействии вещества Б и оксида меди. Вещество А реагирует с аммиачным раствором оксида серебра в соотношении 1:4. На основании данных условия задачи: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А; 2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 3) напишите уравнение реакции, протекающей при взаимодействии вещества А с аммиачным раствором оксида серебра (используйте структурные формулы органических веществ) |
| 6. При сжигании органического вещества А массой 1 г выделилось 1,12 л углекислого газа и 0,72 г воды. Известно, что вещество А образуется в реакции гидратации углеводорода Б. Углеводород Б может реагировать с аммиачным раствором оксида серебра в соотношении 1:2. На основании данных условия задачи: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества А; 2) составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; Источник Вода массой 54г содержитПри сгорании бескислородного органического вещества образуется 26,4 г углекислого газа, 5,4 г воды и 13,44 л хлороводорода (н.у.) Это вещество можно получить взаимодействием соответствующего углеводорода с избытком хлороводорода. 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 получения этого вещества из углеводорода (используйте структурные формулы органических веществ). Общая формула вещества Запишем схему реакции горения: Определим количества вещества атомов углерода, водорода и хлора:
Получаем, что Простейшая формула исходного вещества Данная простейшая формула не может являться молекулярной, потому что в молекуле галогенпроизводного углеводорода суммарное число атомов водорода и галогена не может быть нечётным Единственный возможный вариант молекулярной формулы: Вещества с молекулярной формулой Запишем уравнение реакции получения 1,1-дихлорэтана из ацетилена:
|
(Формулы 
и последующих быть уже не может. В них превышено предельное число атомов водорода и хлора 
)
