Здравствуйте, уважаемые читатели!
Этой статьей заканчиваю цикл, посвященный обзору 33 задач в сборниках и пробниках-2023.
Итак:
Задача 1 (источник - https://vk.com/naukadljatebja)
При сгорании неизвестного органического вещества массой 3,52 г образовалось 448 мл азота, 2,688 л углекислого газа и 2,16 г водяного пара. Известно, что молекула данного вещества имеет симметричное строение, а при его гидролизе в присутствии гидроксида калия одним из продуктов является вещество с формулой C2H4NO2K. 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 гидролиза вещества под действием избытка соляной кислоты (используйте структурные формулы органических веществ).
Решение
1. Найдем молекулярную формулу неизвестного вещества СxHyOzNm
n(C)=n(CO2) =2,688/22,4 =0,12 моль
n(H)=2n(H2O) =2*2,16*1/18 =0,24 моль
n(N )=2n(N 2 ) =2*0,448/22,4 =0,04моль
n(O)=(3,52-(12*0,12+1*0,24+14*0,04))/16=0,08 моль
x:y:z:m=0,12:0,24:0,08:0,04=3:6:2:1
Простейшая формула: С3H6O2N. Т.к. сумма валентностей всех элементов,кроме углерода, нечетная(6*1+2*2+3*1=13), необходимо удвоить простейшую формулу:
молекулярная формула неизвестного вещества: С6H12O4N2
2. Упоминание о симметричности молекулы и гидролизе, при котором образуется глицинат калия, позволяет сделать предположение, что неизвестное вещество - сложный эфир этиленгликоля и глицина:
3. Уравнение гидролиза вещества под действием избытка соляной кислоты:
Комментарии к задаче:
типовая задача. Ее "интересность" - в полифункциональности искомого вещества - сложный эфир двухатомного спирта и аминокислоты.
Задача 2(источник - https://vk.com/naukadljatebja)
Неизвестное органическое соединение состоит из трех элементов и содержит 60% углерода по массе. При этом массовая доля кислорода в 4 раза больше, чем водорода. Известно, что данное соединение при гидролизе дает единственный продукт, обладающий линейным строением. 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 взаимодействия этого вещества с гидроксидом калия.
Решение
1. Найдем молекулярную формулу вещества:
Пусть масса искомого вва= 100 г, тогда:
m(C)=60 г, n(C)=60/12=5 моль
m(О)=4*40/5=32 г г, n(О)=32/16=2 моль
m(Н)=1*40/5=8 г г, n(Н)=8/1 =8 моль
Молекулярная формула: С5Н8О2
2. Поскольку речь идет о гидролизе, при котором получается только один продукт линейного строения, предположим, что это - сложный эфир оксикарбоновой кислоты:
3. Уравнение его щелочного гидролиза:
Комментарии к задаче:
типовая задача. Ее особенности:
- задание массовых долей кислорода и водорода в виде функциональной зависимости
- в полифункциональности рассматриваемого вещества- внутренний сложный эфир оксивалериановой кислоты.
Задача 3 (источник - сборник Е.Дацук с соавт -2023)
Решение.
1. Найдем молекулярную формулу вещества А СхНуОz:
а)n(C)=n(CO2)=19,8/44=0,45 моль
б)m(H2O)= m(A)+m(O2)-m(CO2)= 8,3+32*11,2/22,4-19,8=4,5 г
n(Н)=2n(H2O)=2*4,5/18=0,5 моль
в)n(O)=(8,3-(12*0,45+1*0,5))/16=0,15 моль
x:y:z =0,45:0,5:0,15 =9:10:3
Молекулярная формула вещества С9Н10О3
2. Структурная формула А: можно предположить:
- по соотношению атомов С и Н , что есть бензольное кольцо
- по реакции получения вещества А- это сложный эфир уксусной кислоты и ароматического спирта
- по хим. свойствам вещества В- что один атом кислорода входит в состав фенольной группы, находящейся под нечетным номером
Итак, структурная формула вещества А:
3. Уравнение взаимодействия А со щелочью(у авторов - реакция получения А с раствором КОН- очевидно, опечатка):
"изюминка" задачи:
- необходимость нахождения массы воды через материальный баланс сгорания вещества А
- в полифункциональности рассматриваемого вещества- сложный эфир фенолоспирта.
Сборники ЕГЭ по химии-2023 характеризуются интересными заданиями С- части. В своих статьях (https://dzen.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/ege-po-himii2023--zadachi-na-vyvod-formuly-organicheskogo-vescestva-642592e0e590f52c873ab2d9, https://dzen.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/ege-po-himii-2023-33-ia-zadacha-chast-2-642a817f4a61b159efab29f5), включая и сегодняшнюю, я попыталась дать краткий анализ тех новшеств, что "чувствуют" и отражают в своих пробниках авторы-2023 (https://vk.com/naukadljatebja, Дацук Е с соавт, Добротин Д.Ю. с соавт, Доронькин В.Н, с соавт). К этим новшествам отнесла бы прежде всего две вещи:
- вариативность преподнесения числовой информации, приводящей к нахождению молекулярной формулы по одному из двух стандартных алгоритмов. В задачах встречаются функциональные зависимости между массами (молями) элементов или продуктов сгорания, использование промежуточных стехиометрических расчетов по уравнениям, расчеты с использованием материального баланса процесса.
- полифункциональность рассматриваемых веществ. Практически отсутствуют задачи, в которых у искомого вещества была бы только одна функциональная группа.
В трех статьях не решить все 100+ задач из подборки по 4 сборникам - 2023. Процентов 15 из них заставляли задуматься над решением дольше стандартных 3-5 минут, процентов 5 - назвала бы красивыми как в расчетной, так и в химической части. В целом, конечно, задачи - весьма и весьма достойные.
Веду набор учеников для онлайн-подготовки к ОГЭ по химии 2024, ЕГЭ по химии-2024. Занятия проводятся как индивидуально, так и в группах. Для получения более подробной информации пишите в ВК : https://vk.com/id363684368
Всего доброго!
