РУҚА
33

Решение: Установление формулы хлорпроизводного

ЕГЭ · Химия · Задание 33 · Углеводороды
ВысокаяФИПИ5DB015Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 8 шагов
Условие

При сгорании органического вещества А массой 13,95 г получили 5,6 л (н.у.) углекислого газа и 6,72 л (н.у.) хлороводорода. При гидролизе вещества А в присутствии гидроксида натрия образуется органическая соль Б, не содержащая атомов хлора. Молекула вещества А содержит четвертичный атом углерода. На основании данных условия задачи проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу вещества А; составьте структурную формулу вещества А, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; напишите уравнение реакции гидролиза вещества А в присутствии гидроксида натрия, используя структурные формулы органических веществ.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

8 шагов
1

Вычислим количество вещества углекислого газа:

$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{5{,}6\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}25\ \text{моль}$$
2

Следовательно, количество вещества атомов углерода в образце равно $0{,}25$ моль, а масса углерода составляет:

$$m(\mathrm{C})=0{,}25\cdot 12=3{,}00\ \text{г}$$
3

Вычислим количество вещества хлороводорода и хлора:

$$n(\mathrm{HCl})=\dfrac{6{,}72\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}30\ \text{моль};\quad n(\mathrm{Cl})=0{,}30\ \text{моль}$$
4

Масса хлора в образце равна:

$$m(\mathrm{Cl})=0{,}30\cdot 35{,}5=10{,}65\ \text{г}$$
5

Оставшаяся масса приходится на водород:

$$m(\mathrm{H})=13{,}95-3{,}00-10{,}65=0{,}30\ \text{г};\quad n(\mathrm{H})=0{,}30\ \text{моль}$$
6

Отношение количеств атомов элементов в образце равно $0{,}25:0{,}30:0{,}30=5:6:6$. Поэтому молекулярная формула вещества А — $\mathrm{C_5H_6Cl_6}$.

7

С учётом наличия четвертичного атома углерода и образования при гидролизе соли без атомов хлора выбираем структуру с двумя группами $\mathrm{-CCl_3}$, соединёнными с четвертичным атомом углерода: $\mathrm{Cl_3C-C(CH_3)_2-CCl_3}$.

Каждая трихлорметильная группа в щелочной среде превращается в карбоксилатную группу. Уравнение реакции:

$$\mathrm{Cl_3C-C(CH_3)_2-CCl_3+8NaOH\rightarrow NaOOC-C(CH_3)_2-COONa+6NaCl+4H_2O}$$
Ответ

Молекулярная формула вещества А: $\mathrm{C_5H_6Cl_6}$; структурная формула: $\mathrm{Cl_3C-C(CH_3)_2-CCl_3}$; продукт гидролиза — динатриевая соль 2,2-диметилмалоновой кислоты.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывают, что объём газа при н.у. нужно делить на $22{,}4\ \text{л/моль}$.

Определяют число атомов хлора по массе хлороводорода без вычисления его количества вещества.

Записывают структуру без четвертичного атома углерода.

При гидролизе оставляют атомы хлора в органическом продукте.

Неверно уравнивают реакцию превращения групп $\mathrm{-CCl_3}$ в группы $\mathrm{-COONa}$.

Закрепить приёмВ теме «Углеводороды» ещё 142 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 33 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 8 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Углеводороды»: в ней 143 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.