Задание 33 ЕГЭ по химии

1. 1. Уравнение горения: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Проверяем баланс: C 1 = 1, H 4 = 4, O 4 = 2 + 2 — сходится.
2. 2. Все участники, кроме воды, — газы при одинаковых условиях, значит объёмы относятся как коэффициенты: V(CH₄) : V(O₂) : V(CO₂) = 1 : 2 : 1.
3. 3. V(O₂) = 2 · 4,0 = 8,0 л.
4. 4. V(CO₂) = 1 · 4,0 = 4,0 л.
5. 5. Воду в объёмные отношения не включаем: при обычных условиях она жидкая.

Ответ: 8,0 л кислорода; образуется 4,0 л CO₂

1. 1. Находим молярную массу: M = 2 · D(H₂) = 2 · 28 = 56 г/моль.
2. 2. Берём 100 г вещества: в них 85,7 г углерода и 14,3 г водорода.
3. 3. n(C) : n(H) = 85,7/12 : 14,3/1 = 7,14 : 14,3.
4. 4. Делим на наименьшее (7,14): 1 : 2,00 → простейшая формула CH₂, ей отвечает масса 12 + 2 = 14 г/моль.
5. 5. k = 56 / 14 = 4, значит все индексы умножаем на 4.
6. 6. Молекулярная формула: C₄H₈ (бутен-1, бутен-2, изобутилен или циклобутан — состав одинаков).

Ответ: C₄H₈

1. 1. n(CO₂) = 13,2 / 44 = 0,300 моль → n(C) = 0,300 моль, m(C) = 0,300 · 12 = 3,60 г.
2. 2. n(H₂O) = 5,40 / 18 = 0,300 моль → n(H) = 2 · 0,300 = 0,600 моль, m(H) = 0,600 · 1 = 0,60 г.
3. 3. Проверяем кислород по остатку: m(O) = 9,00 − 3,60 − 0,60 = 4,80 г → n(O) = 4,80 / 16 = 0,300 моль. Кислород в веществе есть.
4. 4. n(C) : n(H) : n(O) = 0,300 : 0,600 : 0,300 = 1 : 2 : 1, простейшая формула CH₂O (масса 30 г/моль).
5. 5. Реальная молярная масса: M = 29 · 2,07 = 60 г/моль; k = 60 / 30 = 2.
6. 6. Молекулярная формула: C₂H₄O₂. Это уксусная кислота CH₃COOH (или её изомер — метилформиат HCOOCH₃).

Ответ: C₂H₄O₂ (уксусная кислота CH₃COOH)

1. 1. Шаг 1: Записываем уравнения горения и смотрим, сколько углекислого газа даёт каждый компонент. CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O: один объём метана даёт один объём CO₂. 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O: один объём этана даёт два объёма CO₂ (коэффициенты 2 и 4 относятся как 1 : 2).
2. 2. Шаг 2: Обозначаем объёмы: V(CH₄) = x л, V(C₂H₆) = y л. Так как все объёмы измерены при одинаковых условиях, работать можно прямо с литрами, не переводя в моли.
3. 3. Шаг 3: Первое уравнение — по объёму смеси: x + y = 10,0.
4. 4. Шаг 4: Второе уравнение — по объёму продукта: метан даёт x литров CO₂, этан даёт 2y литров, всего x + 2y = 14,0.
5. 5. Шаг 5: Вычитаем первое из второго: y = 4,0 л. Тогда x = 10,0 − 4,0 = 6,0 л.
6. 6. Шаг 6: Объёмные доли: φ(CH₄) = 6,0 / 10,0 = 60 %, φ(C₂H₆) = 4,0 / 10,0 = 40 %.
7. 7. Шаг 7: Проверка подстановкой: 6,0 · 1 + 4,0 · 2 = 6,0 + 8,0 = 14,0 л CO₂ — совпало с условием. И проверка смыслом: будь смесь чистым метаном, углекислого газа получилось бы 10 л, чистым этаном — 20 л. Полученные 14 л лежат между этими границами, значит состав правдоподобен. Воду в расчёте не учитывали: в условии не сказано, что она газообразна, и в объём продукта по условию входит только CO₂.

Ответ: 60 % метана и 40 % этана по объёму.

1. 1. Шаг 1: Записываем реакцию в общем виде: CₓHᵧ + O₂ → x CO₂ + (y/2) H₂O. Коэффициент перед CO₂ равен числу атомов углерода, а перед водой — половине числа атомов водорода, потому что в молекуле воды водорода два.
2. 2. Шаг 2: Все вещества газообразны и измерены при одинаковых условиях, значит объёмы относятся как коэффициенты, и переводить в моли не нужно — в этом весь смысл закона Авогадро для таких задач.
3. 3. Шаг 3: Находим x. Из 2,00 л углеводорода получилось 6,00 л CO₂, то есть на один объём приходится 6,00 / 2,00 = 3 объёма. Значит x = 3.
4. 4. Шаг 4: Находим y. Водяного пара на один объём углеводорода приходится 8,00 / 2,00 = 4 объёма, и это равно y/2. Отсюда y = 8.
5. 5. Шаг 5: Молекулярная формула C₃H₈ — это пропан. Проверяем по общей формуле алканов CₙH₂ₙ₊₂: 2 · 3 + 2 = 8 — сходится, углеводород предельный.
6. 6. Шаг 6: Проверка через уравнение целиком: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. На 2 л пропана нужно 10 л кислорода, получается 6 л CO₂ и 8 л водяного пара — ровно то, что в условии.
7. 7. Шаг 7: На что обратить внимание. Если бы в условии вода была указана в граммах или сказано «при нормальных условиях», объёмный счёт по ней стал бы невозможен: при нормальных условиях вода — жидкость, и её объёмом пренебрегают. Здесь прямо сказано «водяной пар» и «при одинаковых условиях», и только поэтому оба продукта можно сравнивать по объёму.

Ответ: C₃H₈ — пропан.