33

Решение: Определение формулы вещества А

ЕГЭ · Химия · Задание 33 · Строение и классификация органических веществ
ВысокаяФИПИ94EE38Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 6 шагов
Условие

Вещество А содержит 30% углерода, 1,25% водорода, 48,75% калия по массе, остальное — кислород. Вещество А образуется при обработке избытком раствора гидроксида калия вещества Б без нагревания. Известно, что функциональные группы в молекуле вещества Б не находятся у соседних атомов углерода.

На основании данных условия задачи:
1) проведите необходимые вычисления 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 получения вещества А из вещества Б и гидроксида калия, 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

6 шагов
1

Масса кислорода в 100 г вещества равна $100-30-1{,}25-48{,}75=20$ г.

$$m(\mathrm{O})=20\ \text{г}$$
2

Определим количества вещества элементов:

$$n(\mathrm{C})=\frac{30}{12}=2{,}5;\quad n(\mathrm{H})=\frac{1{,}25}{1}=1{,}25;\quad n(\mathrm{K})=\frac{48{,}75}{39}=1{,}25;\quad n(\mathrm{O})=\frac{20}{16}=1{,}25$$
3

Разделив полученные значения на наименьшее значение $1{,}25$, получаем соотношение атомов $\mathrm{C:H:K:O}=2:1:1:1$.

$$\mathrm{C_2HKO}$$
4

Следовательно, по приведённым массовым долям можно установить только простейшую, или эмпирическую, формулу вещества А: $\mathrm{C_2HKO}$. Его молекулярная формула может быть кратна этой формуле: $(\mathrm{C_2HKO})_n$.

5

Для определения числа $n$ необходима молярная масса вещества А либо другая дополнительная информация, однозначно задающая состав и строение вещества. В условии молярная масса не приведена.

Кроме того, указание на обработку вещества Б раствором гидроксида калия и на ненахождение функциональных групп у соседних атомов углерода не определяет однозначно ни строение вещества Б, ни структуру вещества А. Поэтому структурную формулу А и единственное уравнение реакции получить из приведённых данных невозможно.

Ответ

Из условия однозначно определяется только эмпирическая формула вещества А: $\mathrm{C_2HKO}$. Молекулярную и структурную формулы, а также единственное уравнение реакции установить нельзя без молярной массы или дополнительных данных о веществе Б.

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

Где здесь ошибаются

Называть эмпирическую формулу $\mathrm{C_2HKO}$ молекулярной без определения молярной массы.

Пытаться подобрать единственную структурную формулу только по массовым долям элементов.

Считать, что обработка гидроксидом калия автоматически однозначно определяет тип исходного органического вещества.

Закрепить приёмВ теме «Строение и классификация органических веществ» ещё 281 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 33 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 6 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Строение и классификация органических веществ»: в ней 282 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.