Аннотация

Актуальность: Ежегодно старшеклассники сдают ЕГЭ по химии. Наиболее проблематичной темой в экзамене является органическая химия, в которую входят не только теория, но и решение задач на вывод формул органических соединений. Задумавшись над проблемой, я хочу составить алгоритм решения данных задач для успешного выполнения ЕГЭ.

Гипотеза: Можно ли создать алгоритм решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества?

Цель: Создание буклетов с алгоритмом решения задач части С.

Задачи:

1. Исследовать несколько задач по химии на вывод формул органического вещества.
2. Определить разновидности данных задач.
3. Выявить сущность задач.
4. Создать алгоритм их решения по разновидностям.
5. Создать ключ решения и буклеты с алгоритмом выполнения заданий.

Этапы работы над проектом:

1. Исследование информации об общих формулах веществ разных классов.
2. Решение задач на нахождение молекулярной формулы вещества.
3. Распределение задач по типам.
4. Выявить сущность выполнения данных заданий.
5. Определение алгоритма и ключа решения задач на вывод формул органического соединения.
6. Создание проектных продуктов – буклетов.
7. Рефлексия.

Вид: монопредметный, информационный.

Тип: краткосрочный.

Заказчик проекта: МБОУ СОШ п.Дружба

Основная статья

Ежегодно практически все выпускники школ сдают ЕГЭ по химии. При оценке тестов экзамена я поняла, что наиболее сложными являются задания С5, темой которых служит предмет органической химии. Здесь требуется не только теория, но и решение задач на нахождение молекулярной формулы вещества.

Для того чтобы облегчить выполнение заданий на ЕГЭ, я решила составить алгоритм решения задач на вывод формулы органического соединения. Но для начала вывела гипотезу и поставила цель проекта:

Гипотеза: Можно ли создать алгоритм решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества?

Цель: создание буклетов с алгоритмом решения задач части С.

Передо мной стояло несколько задач:

1. Исследовать несколько задач по химии на вывод формул органического вещества.
2. Определить разновидности данных задач.
3. Выявить сущность задач.
4. Создать алгоритм их решения по разновидностям.
5. Создать ключ решения и буклеты с алгоритмом выполнения заданий.

I этап. «Информационный»

Итак, для осуществления своей цели я изучила несколько задач на нахождение молекулярной формулы органического соединения.

Для начала – исследовала общие формулы веществ разных классов:

Класс органических веществ	Общая молекулярная формула
Алканы	C n H 2n+2
Алкены	C n H 2n
Алкины	C n H 2n-2
Диены	C n H 2n-2
Гомологи бензола	C n H 2n-6
Предельные одноатомные спирты	C n H 2n+2 O
Многоатомные спирты	C n H 2n+2 O x
Предельные альдегиды	C n H 2n O
Кетоны	C n H 2n O
Фенолы	C n H 2n-6 O
Предельные карбоновые кислоты	C n H 2n O 2
Сложные эфиры	C n H 2n O 2
Амины	C n H 2n+3 N
Аминокислоты	C n H 2n+1 NO 2

II этап: «Обработка информации по данной проблеме»

Пример 1.

Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% С и 15,79% Н и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93.

Решение примера 1.

Пусть масса вещества равна 100г.

Тогда масса С будет равна 84,21г, а масса Н - 15,79 г.

Найдём количество вещества каждого атома:

V(C) = m / М = 84,21 /12 = 7,0175 моль,

V(H) = 15,79 / 1 = 15,79 моль.

Определяем мольное соотношение атомов С и Н:

С: Н = 7,0175: 15,79 (сократим оба числа на меньшее) = 1: 2,25 (домножим на 4) = 4: 9.

Таким образом, простейшая формула - С 4 Н 9 .

По относительной плотности рассчитаем молярную массу:

М = D(возд.) * 29 = 114 г/моль.

Молярная масса, соответствующая простейшей формуле С 4 Н 9 - 57 г/моль, это в 2 раза меньше истинно молярной массы.

Значит, истинная формула - C 8 H 18

Ответ: C 8 H 18

Пример 2.

Определить формулу алкина с плотностью 2,41 г/л при нормальных условиях.

Решение примера 2.

Общая формула алкина С n Н 2n-2.

Как, имея плотность газообразного алкина, найти его молярную массу? Плотность р - это масса 1 литра газа при нормальных условиях.

Так как 1 моль вещества занимает объём 22,4 л, то необходимо узнать, сколько весят 22,4л такого газа:

М = (плотность р) * (молярный объём V m) = 2,41 г/л * 22,4 л/моль = 54 г/моль.

14 * n — 2 = 54, n = 4.

Значит, алкин имеет формулу C 4 H 6

Ответ: C 4 H 6

Пример 3.

Определить формулу предельного альдегида, если известно, что 3*10 22 молекул этого альдегида весят 4,3г.

Решение примера 3.

В этой задаче дано число молекул и соответствующая масса. Исходя из этих данных, нам необходимо вновь найти величину молярной массы вещества.

Для этого нужно вспомнить, какое число молекул содержится в 1 моль вещества.

Это число Авогадро: N a = 6,02*10 23 (молекул).

Значит, можно найти количество вещества альдегида: ‘

V = N / N a = 3*10 22 / 6,02*10 23 = 0,05 моль, и молярную массу:

М = m / n = 4,3 / 0,05 = 86 г/моль.

Общая формула предельного альдегида С n Н 2 n О, то есть М = 14n + 16 = 86, n = 5.

Ответ: С 5 Н 10 О, пентаналь.

Пример 4.

448 мл (н. у.) газообразного предельного нециклического углеводорода сожгли, и

продукты реакции пропустили через избыток известковой воды, при этом образовалось 8г осадка. Какой углеводород был взят?

Решение примера 4.

Общая формула газообразного предельного нециклического углеводорода (алкана) - С n Н 2n+2 .

Тогда схема реакции сгорания выглядит так:

С n Н 2n+2 + О2 - СО2+ Н2О

Нетрудно заметить, что при сгорании 1 моль алкана выделится п моль углекислого газа.

Количество вещества алкана находим по его объёму (не забудьте перевести миллилитры в литры!):

V(C n H 2n+2) = 0,488 / 22,4 = 0,02 моль.

При пропускании углекислого газа через известковую воду Са(ОН)г выпадает осадок карбоната кальция:

СO 2 + Са(ОН) 2 = СаСО з + Н 2 O

Масса осадка карбоната кальция - 8г, молярная масса карбоната кальция 100 г/моль.

Значит, его количество вещества у (СаСО 3) = 8 / 100 = 0,08 моль.

Количество вещества углекислого газа тоже 0,08 моль.

Количество углекислого газа в 4 раза больше чем алкана, значит формула алкана С 4 Н 10 .

Ответ: С 4 Н 10 .

Пример 5.

Относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 2. При сжигании 9,8г этого соединения образуется 15,68л углекислого газа (н. у) и 12,6г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Решение примера 5.

Так как вещество при сгорании превращается в углекислый газ и воду, значит, оно состоит из атомов С, Н и, возможно, О. Поэтому его общую формулу можно записать как CxHyOz.

Схему реакции сгорания мы можем записать (без расстановки коэффициентов):

CxHyOz + O 2 - СО 2 + Н 2 O

Весь углерод из исходного вещества переходит в углекислый газ, а весь водород - в воду.

Находим количества веществ СО 2 и Н 2 О, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:

V (CO 2) = V / Vm = 15,68 / 22,4 = 0,7 моль.

На одну молекулу СО 2 приходится один атом С, значит, углерода столько же моль, сколько СО 2 .

V(С) = 0,7 моль

V(H 2 O) = m / M = 12,6 /18 = 0,7 моль.

В одной молекуле воды содержатся два атома Н, значит количество водорода в два раза боль воды.

V(H) = 0,7 * 2 = 1,4 моль.

Проверяем наличие в веществе кислорода. Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н. т(С) = 0,7 * 12 = 8,4 г, m(Н) = 1,4 * 1 = 1,4г Масса всего вещества 9,8г.

m(О) = 9,8 — 8,4 — 1,4 = 0, т.е.в данном веществе нет атомов кислорода.

Если бы кислород в данном веществе присутствовал, то по его массе можно было бы найти количество вещества и рассчитывать простейшую формулу, исходя из наличия трёх разных атомов.

Дальнейшие действия вам уже знакомы: поиск простейшей и истинной формул.

С: Н = 0,7: 1,4 = 1: 2

Простейшая формула СН 2 .

Истинную молярную массу ищем по относительной плотности газа по азоту (не забудьте, что азот состоит из двухатомныхмолекул N 2 и его молярная масса 28 г/моль):

М ист. = D по N2 * M (N2) = 2 * 28 = 56 г/моль.

Истиная формула СН 2 , её молярная масса 14.

Истинная формула С 4 Н 8 .

Ответ: С 4 Н 8 .

Пример 6.

Определите молекулярную формулу вещества, при сгорании 9 г которого образовалось 17,6 г СO 2 , 12,6 г воды и азот. Относительная плотность этого вещества по водороду - 22,5. Определить молекулярную формулу вещества.

Решение примера 6.

Вещество содержит атомы С,Н и N. Так как масса азота в продуктах сгорания не дана, её надо будет рассчитывать, исходя из массы всего органического вещества. Схема реакции горения: CxHyNz + 02 - СО2 + Н20 + N2

Находим количества веществ С02 и Н20, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:

V(CO 2) = m / М = 17,6 / 44 = 0,4 моль. V(C) = 0,4 моль.

V(H 2 O) = m / М = 12,6 /18 = 0,7 моль. V(H) = 0,7 * 2 = 1,4 моль.

Находим массу азота в исходном веществе.

Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н.

m(С) = 0,4 * 12 = 4,8 г, m(Н) = 1,4 * 1 = 1,4 г

Масса всего вещества 9,8 г.

m(N) = 9 — 4,8 — 1,4 = 2,8 г, V(N) = m /М = 2,8 /14 = 0,2 моль.

С: Н: N = 0,4: 1,4: 0,2 = 2: 7: 1 Простейшая формула - C 2 H 7 N.

Истинная молярная масса

М = Dn0 Н2 * М(Н2) = 22,5 2 = 45 г/моль.

Она совпадает с молярной массой, рассчитанной для простейшей формулы. То есть это и есть истинная формула вещества.

Ответ: C 2 H 7 N.

Пример 7. Определить формулу алкадиена, если г его могут обесцветить 80 г 2%-го раствора брома.

Решение примера 7.

Общая формула алкадиенов - С n Н 2n-2 .

Запишем уравнение реакции присоединения брома к алкадиену, не забывая, что в молекуле диена две двойные связи и, соответственно, в реакцию с 1 моль диена вступят 2 моль брома:

С n Н 2 n-2 + 2Вr 2 - С n Н 2 n-2 Вr 4

Так как в задаче даны масса и процентная концентрация раствора брома, прореагировавшего с диеном, можно рассчитать количества вещества прореагировавшего брома:

m(Вr 2) = m раствора * ω = 80 * 0,02 = 1,6г

V(Br 2) = m/ M = 1,6/160 = 0,01 моль.

Так как количество брома, вступившего в реакцию, в 2 раза больше, чем алкадиена, можно найти количество диена и (так как известна его масса) его молярную массу:

С n Н 2n-2 + 2 Вr 2 - С n Н 2n-2 Вr 4

М диена = m / v = 3,4 / 0,05 = 68 г/моль.

Находим формулу алкадиена по его общей формул, выражая молярную массу через n:

Это пентадиен C 5 H 8 .

Ответ: C 5 H 8 .

Пример 8.

При взаимодействии 0,74г предельного одноатомного спирта с металлическим натрием выделился водород в количестве, достаточном для гидрирования 112мл пропена (н. у.). Что это за спирт?

Решение примера 8.

Формула предельного одноатомного спирта - C n H 2n+1 OH. Здесь удобно записывать спирт в такой форме, в которой легко составить уравнение реакции - т.е. с выделенной отдельно группой ОН.

Составим уравнения реакций (нельзя забывать о необходимости уравнивать реакции):

2С n Н 2 n+1 ОН + 2Na - 2C n H 2n+1 ONa + Н 2

С 3 Н 6 + Н 2 - С 3 Н 8

Можно найти количество пропена, а по нему - количество водорода. Зная количество водорода, по реакции находим количество вещества спирта:

V(C 3 H 6) = V / Vm = 0,112 / 22,4 = 0,005 моль => v(H2) = 0,005 моль,

Успирта = 0,005 * 2 = 0,01 моль.

Находим молярную массу спирта и n:

М спирта = m / v = 0,74 / 0,01 = 74 г/моль,

Спирт - бутанол С 4 Н 7 ОН.

Ответ: С 4 Н 7 ОН.

Пример 9.

Определить формулу сложного эфира, при гидролизе 2,64г которого выделяется 1,38г спирта и 1,8 г одноосновной карбоновой кислоты.

Решение примера 9.

Общую формулу сложного эфира, состоящего из спирта и кислоты с разным числом атомов углерода можно представить в таком виде:

С n Н 2 n+1 COOC m H 2m+1

Соответственно, спирт будет иметь формулу

С m Н 2 m+1 ОН, а кислота

С n Н 2 n+1 COOH

Уравнение гидролиза сложного эфира:

С n Н 2 n+1 COOC m H 2m+1 + Н 2 О - С m Н 2 m+1 ОН + С n Н 2 n+1 COOH

Согласно закону сохранения массы веществ, сумма масс исходных веществ и сумма масс продуктов реакции равны.

Поэтому из данных задачи можно найти массу воды:

m H 2 O = (масса кислоты) + (масса спирта) — (масса эфира) = 1,38 + 1,8 — 2,64 = 0,54г

V H2 O = m / М = 0,54 /18 = 0,03 моль

Соответственно, количества веществ кислоты и спирта тоже равны моль.

Можно найти их молярные массы:

М кислоты = m / v = 1,8 / 0,03 = 60 г/моль,

М спирта = 1,38 / 0,03 = 46 г/моль.

Получим два уравнения, из которых найдём тип:

М С nН2 n+1 COO H = 14n + 46 = 60, n = 1 - уксусная кислота

M С mН2 m+1ОН = 14m + 18 = 46, m = 2 - этанол.

Таким образом, искомый эфир - это этиловый эфир уксусной кислоты, этилацетат.

Ответ: СН 3 СООС 2 Н 5 .

Вывод: Из анализа решения задач видно, что их можно разделить на несколько типов.

IIIэтап. «Типология задач»

Глядя на данные задачи, видно, что делятся они на три типа :

— по массовым долям химических элементов (примеры №1,2,3);

— по продуктам сгорания (примеры №4,5,6);

— по химическому уравнению (примеры №7,8,9).

IVэтап. «Выявление сущности задач»

Исходя из этого, видна сущность каждого типа заданий.

I-ый тип: вместо класса вещества указаны массовые доли элементов;

II-ой тип: указаны масса вещества, массы и объемы продуктов его сгорания;

III-ий тип: указан класс искомого вещества, массы и объёмы двух участников реакции.

Vэтап. «Создание алгоритма решения задач»

Для того чтобы легче выполнять задачи по химии на нахождение молекулярной формулы вещества, я создала алгоритм их решения:

Алгоритм решения задач I-ого типа (по массовым долям элементов ):

1. Найти мольное отношение атомов в веществе

(отношение индексов есть отношение частных от деления массовой доли элемента на его относительную атомную массу);

1. Используя молярную массу вещества, определить формулу.

Алгоритм решения задач II-ого типа (по продуктам сгорания ):

1. Найти количество вещества элементов в продуктах сгорания

(C, H, O, N, S и других);

1. Их отношение есть отношение индексов.

Алгоритм решения задач III-ого типа (по химическому уравнению ):

1. Составить общие формулы веществ;
2. Молярные массы выразить через n;
3. Приравнять количества веществ с учётом коэффициентов.

VIэтап. «Создание ключа»

Помимо этого, для того, чтобы лучше запомнить правила, необходим и ключ решений задач на вывод формулы органического соединения:

I-ый (нахождение формулы органического соединения по массовым долям химических элементов):

Для A x B y C z:

x:y:z = ω(A) / A r (A) : ω(B) / A r (B) : ω(С) / A r (С)

II-ый (нахождение формулы органического соединения по продуктам сгорания ):

Для вещества C x H y N z:

x:y:z = v (CO 2):2v(H 2 O):2v(N 2)

III-ий (нахождение формулы органического соединения по химическому уравнению ):

Для процесса C n H 2 n - C n H 2 n+1 OH:

m(алкена)/ 14n = m(спирта)/ (14n+18)

VIIэтап. «Создание проектного продукта — буклета»

Заключительным этапом стало создание буклетов. Вот такие буклеты я раздала своим одноклассникам (приложение) :

VIIIэтап. «Рефлексия»

На открытом уроке-игре по обобщению кислородсодержащих органических соединений я предложила алгоритм для решения задач на нахождение молекулярной формулы вещества в буклетах. Ребята были рады получить буклеты. Теперь им не доставят проблем задания С5 на ЕГЭ!

Список литературы:

1. О.С. Габриелян. Химия. 10 класс. Базовый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян. – 5-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009.
2. http://infobusiness2.ru/node/16412
3. http://www.liveedu.ru/2013/03/

Химия. Тематические тесты для подготовки к ЕГЭ. Задания высокого уровня сложности (C1-С5). Под ред. Доронькина В.Н.

3-е изд. - Р. н/ Д: 2012. - 234 с. Р. н/ Д: 2011. - 128 с.

Предлагаемое пособие составлено в соответствии с требованиями новой спецификации ЕГЭ и предназначено для подготовки к единому государственному экзамену по химии. Книга включает задания высокого уровня сложности (С1-С5). Каждый ее раздел содержит необходимые теоретические сведения, разобранные (демонстрационные) примеры выполнения заданий, которые позволяют освоить методику выполнения заданий части С, и группы тренировочных заданий по темам. Книга адресована учащимся 10-11-х классов общеобразовательных учреждений, готовящимся к ЕГЭ и планирующим получить высокий результат на экзамене, а также учителям и методистам, которые организуют процесс подготовки к экзамену по химии. Пособие является частью учебно-методического комплекса «Химия. Подготовка к ЕГЭ», включающего такие пособия, как «Химия. Подготовка кЕГЭ-2013», «Химия. 10-11 классы. Тематические тесты для подготовки к ЕГЭ. Базовый и повышенный уровни» и др.

Формат: pdf (2012 , 3-е изд., испр. и доп., 234с.)

Размер: 2,9 Мб

Смотреть, скачать: 14 .12.2018г, ссылки удалены по требованию изд-ва "Легион" (см. примечание)

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
Вопрос С1. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее 4
Задания вопроса С1 12
Вопрос С2. Реакции, подтверждающие взаимосвязь различных классов неорганических веществ 17
Задания вопроса С2 28
Вопрос СЗ. Реакции, подтверждающие взаимосвязь углеводородов и кислородсодержащих органических соединений 54
Задания вопроса СЗ 55
Вопрос С4. Расчеты: массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси), если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества 68
Задания вопроса С4 73
Вопрос С5. Нахождение молекулярной формулы вещества 83
Задания вопроса С5 85
Ответы 97
Приложение. Взаимосвязь различных классов неорганических веществ. Дополнительные задания 207
Задания 209
Решение заданий 218
Литература 234

ВВЕДЕНИЕ
Эта книга предназначена для подготовки к выполнению заданий высокого уровня сложности по общей, неорганической и органической химии (задания части С).
По каждому из вопросов С1 - С5 приведено большое количество заданий (всего более 500), что позволит выпускникам проверить знания, усовершенствовать имеющиеся навыки, а при необходимости выучить фактический материал, включаемый в проверочные задания части С.
Содержание пособия отражает особенности вариантов ЕГЭ, предлагавшихся в последние годы, и соответствует актуальной спецификации. Вопросы и ответы соответствуют формулировкам тестов ЕГЭ.
Задания части С имеют различную степень сложности. Максимальная оценка верно выполненного задания составляет от 3 до 5 баллов (в зависимости от степени сложности задания). Проверка заданий этой части осуществляется на основе сравнения ответа выпускника с поэлементным анализом приведенного образца ответа, каждый правильно выполненный элемент оценивается в 1 балл. Например, в задании СЗ необходимо составить 5 уравнений реакций между органическими веществами, описывающих последовательное превращение веществ, а вы можете составить только 2 (предположим, второе и пятое уравнения). Обязательно запишите их в бланк ответа, вы получите 2 балла за задание СЗ и существенно повысите свой результат на экзамене.
Надеемся, что это книга поможет вам успешно сдать ЕГЭ.

В своей практике, я часто сталкиваюсь с проблемой при обучении решению задач по химии. Одно из сложных заданий в заданиях ЕГЭ стало и задание С 5.

Приведу несколько примеров:

Пример 1.

Определить формулу вещества, если оно содержит 84,21% углерода и 15,79% водорода, и имеет относительную плотность по воздуху, равную 3,93.

Решение:

1. Пусть масса вещества равна 100 г. Тогда масса С будет равна 84,21 г, а масса Н - 15,79 г.

2. Найдём количество вещества каждого атома:

n(C) = m / M = 84,21 / 12 = 7,0175 моль,

n(H) = 15,79 / 1 = 15,79 моль.

3. Определяем мольное соотношение атомов С и Н:

С: Н = 7,0175: 15,79 (сократим оба числа на меньшее) = 1: 2,25 (домножим на 4) = 4: 9.

Таким образом, простейшая формула - С 4 Н 9 .

4. По относительной плотности рассчитаем молярную массу:

М = D(возд.) 29 = 114 г/моль.

5. Молярная масса, соответствующая простейшей формуле С 4 Н 9 - 57 г/моль, это в 2 раза меньше истинно молярной массы.

Значит, истинная формула - С 8 Н 18 .

Пример 2.

Определить формулу алкина с плотностью 2,41 г/л при нормальных условиях.

Решение:

1. Общая формула алкина С n H 2n−2

2. Плотность ρ - это масса 1 литра газа при нормальных условиях.Так как 1 моль вещества занимает объём 22,4 л, то необходимо узнать, сколько весят 22,4 л такого газа:

M = (плотность ρ) (молярный объём V m) = 2,41 г/л 22,4 л/моль = 54 г/моль.

14 n − 2 = 54, n = 4.

Значит, алкин имеет формулу С 4 Н 6 .

Ответ: С 4 Н 6 .

Пример 3.

Относительная плотность паров органического соединения по азоту равна 2. При сжигании 9,8 г этого соединения образуется 15,68 л углекислого газа (н. у) и 12,6 г воды. Выведите молекулярную формулу органического соединения.

Решение:

1. Так как вещество при сгорании превращается в углекислый газ и воду, значит, оно состоит из атомов С, Н и, возможно, О. Поэтому его общую формулу можно записать как СхНуОz.

2. Схему реакции сгорания мы можем записать (без расстановки коэффициентов):

СхНуОz + О 2 → CO 2 + H 2 O

3. Весь углерод из исходного вещества переходит в углекислый газ, а весь водород - в воду.

Находим количества веществ CO 2 и H 2 O, и определяем, сколько моль атомов С и Н в них содержится:

а) n(CO 2) = V / V m = 15,68 / 22,4 = 0,7 моль.

(На одну молекулу CO 2 приходится один атом С, значит, углерода столько же моль, сколько и CO 2 . n(C) = 0,7 моль)

б) n(Н 2 О) = m / M = 12,6 / 18 = 0,7 моль.

(В одной молекуле воды содержатся два атома Н, значит количество водорода в два раза больше, чем воды. n(H) = 0,7 2 = 1,4 моль)

4. Проверяем наличие в веществе кислорода. Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н.

m(C) = 0,7 12 = 8,4 г, m(H) = 1,4 1 = 1,4 г

Масса всего вещества 9,8 г.

m(O) = 9,8 − 8,4 − 1,4 = 0, т.е. в данном веществе нет атомов кислорода.

5. Поиск простейшей и истинной формул.

С: Н = 0,7: 1,4 = 1: 2. Простейшая формула СН 2 .

6. Истинную молярную массу ищем по относительной плотности газа по азоту (не забыть, что азот состоит из двухатомных молекул N 2 и его молярная масса 28 г/моль):

M ист. = D(N 2) M(N 2) = 2 28 = 56 г/моль.

Истиная формула СН 2 , её молярная масса 14. 56 / 14 = 4. Истинная формула: (СН 2) 4 = С 4 Н 8 .

Ответ: С 4 Н 8 .

Пример 4.

При взаимодействии 25,5 г предельной одноосновной кислоты с избытком раствора гидрокарбоната натрия выделилось 5,6 л (н.у.) газа. Определите молекулярную формулу кислоты.

Решение:

1. C n H 2n+1 COOH + NaHCO 3 à C n H 2n+1 COONa + H 2 O + CO 2

2. Найдем количество вещества СО 2

n(CO 2) = V/Vm = 5,6л: 22,4 л/моль = 0,25 моль

3. n(CO 2) = n(кислоты) = 0,25 моль (из уравнения видно это соотношение 1:1)

Тогда молярная масса кислоты равна:

M(к-ты) = m/n = 25,5г: 0,25 моль = 102г/моль

4. М(к-ты) = 12n+2n+1+12+16+16 (из обшей формулы, М = Ar(C)*n + Ar(H)*n + Ar(O)*n = 12*n + 1*(2n+1)+ 12+16+16+1)

М(к-ты) = 12n +2n +46 = 102; n = 4; Формула кислоты С 4 Н 9 СООН.

Задачи для самостоятельного решения С5:

1. Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

2. Установите молекулярную формулу третичного амина, если известно, что при его сгорании выделилось 0,896 л (н.у.) углекислого газа, 0,99 г воды и 0,112 л (н.у.) азота.

3. Для полного сжигания 2 л газообразного углеводорода потребовалось 13 л кислорода, при этом образовалось 8 л углекислого газа. Найти молекулярную формулу углеводорода.

4. При сжигании 3 л газообразного углеводорода получено 6 л углекислого газа и некоторое количество воды. Определите молекулярную формулу углеводорода, если известно, что для полного сжигания потребовалось 10,5 л кислорода.

5. Дихлорпроизводное алкана содержит 5,31% водорода по массе. Определите молекулярную формулу дихлоралкана. Приведите структурную формулу одного из возможных изомеров и назовите его

6. При сгорании газообразного органического вещества, не содержащего кислород, выделилось 4,48 л углекислого газа (н.у.), 3,6 г воды и 2 г фтороводорода. Установите молекулярную формулу соединения.

За 2-3 месяца невозможно выучить (повторить, подтянуть) такую сложную дисциплину, как химия.

Изменений в КИМ ЕГЭ 2020 г. по химии нет.

Не откладывайте подготовку на потом.

1. Приступив к разбору заданий сначала изучите теорию . Теория на сайте представлена для каждого задания в виде рекомендаций, что необходимо знать при выполнении задания. направит в изучении основных тем и определяет какие знания и умения потребуются при выполнении заданий ЕГЭ по химии. Для успешной сдачи ЕГЭ по химии – теория важнее всего.
2. Теорию нужно подкреплять практикой , постоянно решая задания. Так как большинство ошибок из-за того, что неправильно прочитал упражнение, не понял, что требуют в задаче. Чем чаще ты будешь решать тематические тесты, тем быстрее поймёшь структуру экзамена. Тренировочные задания разработанные на основе демоверсии от ФИПИ дают такую возможность решать и узнавать ответы. Но не спешите подглядывать. Сначала решите самостоятельно и посмотрите, сколько баллов набрали.

Баллы за каждое задание по химии

• 1 балл - за 1-6, 11-15, 19-21, 26-28 задания.
• 2 балла - 7-10, 16-18, 22-25, 30, 31.
• З балла - 35.
• 4 балла - 32, 34.
• 5 баллов - 33.

Всего: 60 баллов.

Структура экзаменационной работы состоит из двух блоков:

1. Вопросы, предполагающие краткий ответ (в виде цифры или слова) – задания 1-29.
2. Задачи с развернутыми ответами – задания 30-35.

На выполнение экзаменационной работы по химии отводится 3,5 часа (210 минут).

На экзамене будет три шпаргалки. И в них нужно разбираться

Это 70% информации, которая поможет успешно сдать экзамен по химии. Остальные 30% - умение пользоваться представленными шпаргалками.

• Если хочешь получить больше 90 баллов, нужно тратить на химию очень много времени.
• Чтобы сдать успешно ЕГЭ по химии, нужно много решать: , тренировочных заданий, даже если они покажутся легкими и однотипными.
• Правильно распределять свои силы и не забывать об отдыхе.

Дерзайте, старайтесь и всё у вас получится!

Мы обсудили общий алгоритм решения задачи №35 (С5). Пришло время разобрать конкретные примеры и предложить вам подборку задач для самостоятельного решения.

Пример 2 . На полное гидрирование 5,4 г некоторого алкина расходуется 4,48 л водорода (н. у.) Определите молекулярную формулу данного алкина.

Решение . Будем действовать в соответствии с общим планом. Пусть молекула неизвестного алкина содержит n атомов углерода. Общая формула гомологического ряда C n H 2n-2 . Гидрирование алкинов протекает в соответствии с уравнением:

C n H 2n-2 + 2Н 2 = C n H 2n+2 .

Количество вступившего в реакцию водорода можно найти по формуле n = V/Vm. В данном случае n = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Уравнение показывает, что 1 моль алкина присоединяет 2 моль водорода (напомним, что в условии задачи идет речь о полном гидрировании), следовательно, n(C n H 2n-2) = 0,1 моль.

По массе и количеству алкина находим его молярную массу: М(C n H 2n-2) = m(масса)/n(количество) = 5,4/0,1 = 54 (г/моль).

Относительная молекулярная масса алкина складывается из n атомных масс углерода и 2n-2 атомных масс водорода. Получаем уравнение:

12n + 2n - 2 = 54.

Решаем линейное уравнение, получаем: n = 4. Формула алкина: C 4 H 6 .

Ответ : C 4 H 6 .

Хотелось бы обратить внимание на один существенный момент: молекулярной формуле C 4 H 6 соответствует несколько изомеров, в т. ч., два алкина (бутин-1 и бутин-2). Опираясь на данные задачи, мы не сможем однозначно установить структурную формулу исследуемого вещества. Впрочем, в данном случае этого и не требуется!

Пример 3 . При сгорании 112 л (н. у.) неизвестного циклоалкана в избытке кислорода образуется 336 л СО 2 . Установите структурную формулу циклоалкана.

Решение . Общая формула гомологического ряда циклоалканов: С n H 2n . При полном сгорании циклоалканов, как и при горении любых углеводородов, образуются углекислый газ и вода:

C n H 2n + 1,5n O 2 = n CO 2 + n H 2 O.

Обратите внимание: коэффициенты в уравнении реакции в данном случае зависят от n!

В ходе реакции образовалось 336/22,4 = 15 моль углекислого газа. В реакцию вступило 112/22,4 = 5 моль углеводорода.

Дальнейшие рассуждения очевидны: если на 5 моль циклоалкана образуется 15 моль CO 2 , то на 5 молекул углеводорода образуется 15 молекул углекислого газа, т. е., одна молекула циклоалкана дает 3 молекулы CO 2 . Поскольку каждая молекула оксида углерода (IV) содержит по одному атому углерода, можно сделать вывод: в одной молекуле циклоалкана содержится 3 атома углерода.

Вывод: n = 3, формула циклоалкана - С 3 Н 6 .

Как видите, решение этой задачи не "вписывается" в общий алгоритм. Мы не искали здесь молярную массу соединения, не составляли никакого уравнения. По формальным критериям этот пример не похож на стандартную задачу С5. Но выше я уже подчеркивал, что важно не вызубрить алгоритм, а понимать СМЫСЛ производимых действий. Если вы понимаете смысл, вы сами сможете на ЕГЭ внести изменения в общую схему, выбрать наиболее рациональный путь решения.

В этом примере присутствует еще одна "странность": необходимо найти не только молекулярную, но и структурную формулу соединения. В предыдущей задаче нам этого сделать не удалось, а в данном примере - пожалуйста! Дело в том, что формуле С 3 Н 6 соответствует всего один изомер - циклопропан.

Ответ : циклопропан.

Пример 4 . 116 г некоторого предельного альдегида нагревали длительное время с аммиачным раствором оксида серебра. В ходе реакции образовалось 432 г металлического серебра. Установите молекулярную формулу альдегида.

Решение . Общая формула гомологического ряда предельных альдегидов: C n H 2n+1 COH. Альдегиды легко окисляются до карбоновых кислот, в частности, под действием аммиачного раствора оксида серебра:

C n H 2n+1 COH + Ag 2 O = C n H 2n+1 COOH + 2Ag.

Примечание. В действительности, реакция описывается более сложным уравнением. При добавлении Ag 2 O к водному раствору аммиака образуется комплексное соединение OH - гидроксид диамминсеребра. Именно это соединение и выступает в роли окислителя. В ходе реакции образуется аммонийная соль карбоновой кислоты:

C n H 2n+1 COH + 2OH = C n H 2n+1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Еще один важный момент! Окисление формальдегида (HCOH) не описывается приведенным уравнением. При взаимодействии НСОН с аммиачным раствором оксида серебра выделяется 4 моль Ag на 1 моль альдегида:

НCOH + 2Ag 2 O = CO 2 + H 2 O + 4Ag.

Будьте осторожны, решая задачи, связанные с окислением карбонильных соединений!

Вернемся к нашему примеру. По массе выделившегося серебра можно найти количество данного металла: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (моль). В соответствии с уравнением, на 1 моль альдегида образуется 2 моль серебра, следовательно, n(альдегида) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 моль.

Молярная масса альдегида = 116/2 = 58 г/моль. Дальнейшие действия попробуйте проделать самостоятельно: необходимо составить уравнение решить его и сделать выводы.

Ответ : C 2 H 5 COH.

Пример 5 . При взаимодействии 3,1 г некоторого первичного амина с достаточным количеством HBr образуется 11,2 г соли. Установите формулу амина.

Решение . Первичные амины (С n H 2n+1 NH 2) при взаимодействии с кислотами образуют соли алкиламмония:

С n H 2n+1 NH 2 + HBr = [С n H 2n+1 NH 3 ] + Br - .

К сожалению, по массе амина и образовавшейся соли мы не сможем найти их количества (поскольку неизвестны молярные массы). Пойдем по другому пути. Вспомним закон сохранения массы: m(амина) + m(HBr) = m(соли), следовательно, m(HBr) = m(соли) - m(амина) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Обратите внимание на этот прием, весьма часто используемый при решении C 5. Если даже масса реагента не дана в явной форме в условии задачи, можно попытаться найти ее по массам других соединений.

Итак, мы вернулись в русло стандартного алгоритма. По массе бромоводорода находим количество, n(HBr) = n(амина), M(амина) = 31 г/моль.

Ответ : CH 3 NH 2 .

Пример 6 . Некоторое количество алкена Х при взаимодействии с избытком хлора образует 11,3 г дихлорида, а при реакции с избытком брома - 20,2 г дибромида. Определите молекулярную формулу Х.

Решение . Алкены присоединяют хлор и бром с образованием дигалогенпроизводных:

С n H 2n + Cl 2 = С n H 2n Cl 2 ,

С n H 2n + Br 2 = С n H 2n Br 2 .

Бессмысленно в данной задаче пытаться найти количество дихлорида или дибромида (неизвестны их молярные массы) или количества хлора или брома (неизвестны их массы).

Используем один нестандартный прием. Молярная масса С n H 2n Cl 2 равна 12n + 2n + 71 = 14n + 71. М(С n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Массы дигалогенидов также известны. Можно найти количества полученных веществ: n(С n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(С n H 2n Br 2) = 20,2/(14n + 160).

По условию, количество дихлорида равно количеству дибромида. Этот факт дает нам возможность составить уравнение: 11,3/(14n + 71) = 20,2/(14n + 160).

Данное уравнение имеет единственное решение: n = 3.

Ответ : C 3 H 6

В финальной части предлагаю вам подборку задач вида С5 разной сложности. Попробуйте решить их самостоятельно - это будет отличной тренировкой перед сдачей ЕГЭ по химии!