Реальный ЕГЭ по химии 2019. Задание 34

26 Июл

Представляем вашему вниманию задание 34 из реального ЕГЭ 2019 и резервных дней основного периода (31 мая 2019 года, 20 июня 2019 года и 1 июля 2019 года) с подробными видео-объяснениями, текстовыми решениями и ответами.

Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 1.

Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната натрия к 400 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора сульфата железа(III). К раствору во второй колбе добавили 300 г раствора азотной кислоты, также взятой в избытке. При этом, объём газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 2 раза больше объёма газа, выделившегося из первой колбы. (Объёмы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю нитрата натрия в конечном растворе во второй колбе.

Ответ: 22,1%.


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 2.

Растворимость безводного сульфида натрия при некоторой температуре составляет 15,6 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 289 г насыщенного раствора сульфида натрия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора хлорида алюминия. К раствору во второй колбе добавили 100 г раствора соляной кислоты, также взятой в избытке. При этом, объём газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 1,5 раза больше объёма газа, выделившегося из первой колбы. (Объёмы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение

Эта задача аналогична задаче из Варианта 1, только химические уравнения другие, поэтому видео-объяснение вы можете посмотреть к задаче Варианта 1 и вы полностью поймёте, как решить эту задачу. Но для вашего удобства приведём очень подробное текстовое решение этой задачи:

1. Сначала запишем уравнения химических реакций, протекающих в колбах:

Колба 1: 3Na2S + 2AlCl3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl (уравнение 1)

Колба 2: Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S↑ (уравнение 2)

2. Определим то, что нужно найти в задаче и подробно распишем, как это найти через формулу массовой доли:

Найти нужно массовую долю хлорида натрия в конечном растворе во второй колбе. Значит надо подумать, как получился конечный раствор во второй колбе. Он получился добавлением к насыщенному раствору сульфида натрия, содержащегося во второй колбе, раствора соляной кислоты, за вычетом газа сероводорода (так как осадки и газы НЕ входят в состав раствора). Значит

W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(NaCl) = m(NaCl)/m(р-ра Na2S из колбы 2) + m(p-pa HCl) — m(H2S образовавшегося в колбе 2)

3. Теперь мы должны найти каждый компонент в этой формуле по отдельности, всё подставить и найти ответ.

4. Чтобы найти массу NaCl, надо использовать уравнение 2, но никаких конкретных чисел для этого уравнения нет. Но известно по условию задачи, что «объём газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 1,5 раза больше объёма газа, выделившегося из первой колбы». Т.е. уравнение 1 и 2 связаны через газ по химическому количеству (объём прямо пропорционален хим. количеству). Поэтому мы можем ввести х.

Пусть х моль газа выделилось в колбе 1, тогда 1,5х моль газа выделилось в колбе 2 (по условию задачи).

5. А связать эти переменные можно через Na2S, так как он есть и уравнении 1 и в уравнении 2, а также известно, что его раствор насыщенный и известна растворимость, значит мы можем найти общую массу, а затем и химическое количество сульфида натрия в исходной колбе (или, что тоже самое, сумму химических количеств Na2S в колбе 1 и колбе 2) с учётом того, что изначально приготовили 289 г насыщенного раствора.

Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)

Соль Вода Раствор
Растворимость 15,6 г 100 г 115,6 г (15,6+100)
По условию задачи y 289 г

Отсюда y=15,6 г*289 г/115,6 г = 39 г (Na2S исходный или общий).

n = m/M, M(Na2S) = 78 г/моль, n(Na2S) = 39г/78 г/моль = 0,5 моль

6. Теперь найдём химическое количество Na2S по уравнению 1 и по уравнению 2 через выделившийся газ Н2S. Сложим их и приравняем к общему хим. количеству Na2S, так как известно, что Na2S полностью прореагировал, потому что добавляемые растворы были в избытке (об этом сказано в условии задачи), и найдём х.

n(Na2S) = n(H2S) = x моль (по уравнению 1)

n(Na2S) = n(H2S) = 1,5 x моль (по уравнению 2)

х + 1,5х = 0,5

2,5 х = 0,5

х = 0,2

7. Теперь зная х, мы можем найти количестов NaCl по уравнению 2

n(NaCl) = 2n(H2S) = 2*1,5х = 3х = 3*0,2 моль = 0,6 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(NaCl) = 58,5 г/моль, m(NaCl) = 0,6 моль*58,5 г/моль = 34,8 г

8. Также мы можем найти массу улетевшего H2S из колбы 2

n(H2S) = 1,5x = 1,5*0,2 моль = 0,3 моль

m = n*M, M(H2S) = 34 г/моль, m(H2S) = 0,3 моль*34 г/моль = 10,2 г

9. И теперь находим массу раствора Na2S во второй колбе через растворимость

n(Na2S в колбе 2) = 1,5x = 1,5*0,2 моль = 0,3 моль

m = n*M, M(Na2S) = 78 г/моль, m(Na2S) = 0,3 моль*78 г/моль = 23,4 г

Соль Вода Раствор
Растворимость 15,6 г 100 г 115,6 г (15,6+100)
По условию задачи 23,4 г z

Отсюда z=23,4 г*115,6 г/15,6 г = 173,4 г (масса раствора Na2S во второй колбе)

10. Теперь всё подставим в формулу из пункта 2 и найдём ответ задачи:

W(NaCl) = m(NaCl)/m(р-ра Na2S из колбы 2) + m(p-pa HCl) — m(H2S образовавшегося в колбе 2) = 34,8 г/173,4 г + 100 г — 10,2 г = 34,8 г/263,2 г = 0,132 или 13,2%.

 

Ответ: 13,2%.


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 3.

Растворимость безводного хлорида алюминия при некоторой температуре составляет 53,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 306,8 г насыщенного раствора хлорида алюминия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора карбоната калия. К раствору во второй колбе добавили 300 г раствора аммиака, также взятого в избытке. При этом, масса осадка, выпавшего во второй колбе, оказалась в 3 раза больше массы осадка, выпавшего в первой колбе. Определите массовую долю хлорида аммония в конечном растворе во второй колбе.


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 4.

Растворимость безводного карбоната аммония при некоторой температуре составляет 96 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната аммония к 250 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток твёрдого гидроксида натрия и нагрели до прекращения выделения газа. К раствору во второй колбе добавили 250 г раствора соляной кислоты, также взятой в избытке. При этом, объём газа, выделившийся из первой колбы, оказался в 3 раза больше объёма газа, выделившегося из второй колбы. (Объёмы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида аммония в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение

Эта задача аналогична задаче из Варианта 1, только химические уравнения другие, поэтому видео-объяснение вы можете посмотреть к задаче Варианта 1 и вы полностью поймёте, как решить эту задачу. Но для вашего удобства приведём очень краткое текстовое решение этой задачи для вашей самопроверки.

1. Колба 1: (NH4)2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2NH3↑ + 2H2O (уравнение 1)

Колба 2: (NH4)2CO3 + 2HCl = 2NH4Cl + CO2↑ + H2O (уравнение 2)

2. W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(NH4Cl) = m(NH4Cl)/m(р-ра (NH4)2CO3 из колбы 2) + m(p-pa HCl) — m(CO2)

3. Пусть х моль газа CO2 выделилось в колбе 2, тогда 3х моль газа NH3 выделилось в колбе 1 (по условию задачи).

4. Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)

Соль Вода Раствор
Растворимость 96 г 100 г
По условию задачи y 250 г

Отсюда y=96 г*250 г/100 г = 240 г ((NH4)2CO3 исходный или общий).

n = m/M, M((NH4)2CO3) = 96 г/моль, n((NH4)2CO3) = 240г/96 г/моль = 2,5 моль

5. n((NH4)2CO3) = 1/2n(NH3) = 1,5x моль (по уравнению 1)

n((NH4)2CO3) = n(CO2) = x моль (по уравнению 2)

1,5х + х = 2,5

2,5 х = 2,5

х = 1

6. n(NH4Cl) = 2n(CO2) = 2*х = 2*1 моль = 2 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(NH4Cl) = 53,5 г/моль, m(NH4Cl) = 2 моль*53,5 г/моль = 107 г

7. n(CO2) = x = 1 моль

m = n*M, M(CO2) = 44 г/моль, m(CO2) = 1 моль*44 г/моль = 44 г

8. n((NH4)2CO3 в колбе 2) = x = 1 моль

m = n*M, M((NH4)2CO3) = 96 г/моль, m((NH4)2CO3) = 1 моль*96 г/моль = 96 г

Соль Вода Раствор
Растворимость 96 г 100 г 196 г
По условию задачи 96 г z

Отсюда z=96 г*196 г/96 г = 196 г (масса раствора (NH4)2CO3 во второй колбе)

9. W(NH4Cl) = m(NH4Cl)/m(р-ра (NH4)2CO3 из колбы 2) + m(p-pa HCl) — m(CO2) = 107 г/196 г + 250 г — 44 г = 107 г/402 г = 0,266 или 26,6%

 

Ответ: 26,6%


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 5.

Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната натрия к 200 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора соляной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. К раствору во второй колбе добавили 222 г 25%-ного раствора хлорида кальция. Определите массовую долю хлорида кальция в конечном растворе во второй колбе.


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 6.

Растворимость безводного сульфата железа(II) при некоторой температуре составляет 30,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 326 г насыщенного раствора сульфата железа(II). Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора хлорида бария. При этом образовалось 46,6 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 50 г 34%-ного раствора аммиака. Определите массовую долю аммиака в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение

Эта задача аналогична задаче из Варианта 5, только химические уравнения другие, поэтому видео-объяснение вы можете посмотреть к задаче Варианта 5 (cмотри выше) и вы полностью поймёте, как решить эту задачу. Но для вашего удобства приведём очень краткое текстовое решение этой задачи для вашей самопроверки.

  1. Колба 1:FeSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + FeCl2 (уравнение 1)

Колба 2: FeSO4 + 2NH3 + 2H2O = Fe(OH)2↓ + (NH4)2SO4 (уравнение 2)

  1. W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(NH3)конечн = m(NH3)исх – m(NH3)прор/m2(p-pa FeSO4) + m(p-pa NH3)исх – m(Fe(OH)2

  1. Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)
Соль Вода Раствор
Растворимость 30,4 г 100 г 130,4 г (30,4 + 100)
По условию задачи х 326 г

Отсюда х=30,4 г*326 г/130,4 г = 76 г (FeSO4 исходный или общий).

n = m/M, M(FeSO4) = 152 г/моль, n(FeSO4) = 76 г/152 г/моль = 0,5 моль

  1. n = m/M, M(BaSO4) = 233 г/моль, n(BaSO4) = 46,6 г/233 г/моль = 0,2 моль

n1(FeSO4) = n(BaSO4) = 0,2 моль (по уравнению 1)

  1. n2(FeSO4) = n(FeSO4)исх – n1(FeSO4) = 0,5 моль – 0,2 моль = 0,3 моль

m2(FeSO4) = 0,3 моль * 152 г/моль = 45,6 г

  • 6.Используем пропорцию на растворимость
Соль Вода Раствор
Растворимость 30,4 г 100 г 130,4 г
По условию задачи 45,6 г z

Отсюда z=45,6 г*130,4 г/30,4 г = 195,6 г (масса раствора FeSO4 во второй колбе)

  1. m(NH3)исх = 50 г * 0,34 = 17 г

n = m/M, M(NH3) = 17 г/моль, n(NH3)исх = 17 г/17 г/моль = 1 моль

n(NH3)прор = 2*n2(FeSO4) = 2*0,3 моль = 0,6 моль (по уравнению 2)

m = n*M, m(NH3)прор = 0,6 моль * 17 г/моль = 10,2 г

  1. n2(FeSO4) = n(Fe(OH)2 = 0,3 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(Fe(OH)2) = 90 г/моль, m(Fe(OH)2) = 0,3 моль * 90 г/моль = 27 г

  1. W(NH3)конечн = m(NH3)исх – m(NH3)прор/m2(p-pa FeSO4) + m(p-pa NH3)исх – m(Fe(OH)2 = 17 г – 10,2 г/195,6 г + 50 г – 27 г = 6,8 г/218,6 г = 0,031 или 3,1%

 

Ответ: 3,1%


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 7.

Растворимость безводного сульфата алюминия при некоторой температуре составляет 34,2 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфата алюминия к 300 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора аммиака. При этом образовалось 15,6 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 320 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе во второй колбе.


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 8.

Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 395,4 г насыщенного раствора карбоната натрия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора нитрата кальция. При этом образовалось 50 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 252 г 30%-ного раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение

Эта задача аналогична задаче из Варианта 5, только химические уравнения другие, поэтому видео-объяснение вы можете посмотреть к задаче Варианта 5 (cмотри выше) и вы полностью поймёте, как решить эту задачу. Но для вашего удобства приведём очень краткое текстовое решение этой задачи для вашей самопроверки.

  1. Колба 1: Na2CO3 + Ca(NO3)2 = CaCO3↓ + 2NaNO3 (уравнение 1)

Колба 2: Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2↑ +H2O (уравнение 2)

  1. W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(HNO3)конечн = m(HNO3)исх – m(HNO3)прор/m2(p-pa Na2CO3) + m(p-pa HNO3)исх – m(CO2)

  1. Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)
Соль Вода Раствор
Растворимость 31,8 г 100 г 131,8 г (31,8 + 100)
По условию задачи х 395,4

Отсюда х=31,8*395,4/131,8 = 95,4 г (Na2CO3 исходный или общий).

n = m/M, M(Na2CO3) = 106 г/моль, n(Na2CO3) = 95,4 г/106г/моль = 0,9 моль

  1. n = m/M, M(СaСO3) = 100 г/моль, n(СaСO3) = 50 г/100 г/моль = 0,5 моль

n1(Na2CO3) = n(СaСO3) = 0,5 моль (по уравнению 1)

  1. n2(Na2CO3) = n(Na2CO3)исх – n1(Na2CO3) = 0,9 моль – 0,5 моль = 0,4 моль

m2(Na2CO3) = 0,4 моль * 106 г/моль = 42,4 г

6.Используем пропорцию на растворимость

Соль Вода Раствор
Растворимость 31,8 г 100 г 131,8 г
По условию задачи 42,4 г z

Отсюда z=42,4 г*131,8 г/31,8 г = 175,73 г (масса раствора Na2CO3 во второй колбе)

  1. m(HNO3)исх = 252 г * 0,3 = 75,6 г

n = m/M, M(HNO3) = 63 г/моль, n(HNO3)исх = 75,6 г/63 г/моль = 1,2 моль

n(HNO3)прор = 2*n2(Na2CO3) = 2*0,4 моль = 0,8 моль (по уравнению 2)

m = n*M, m(HNO3)прор = 0,8 моль * 63 г/моль = 50,4 г

  1. n2(Na2CO3) = n(СO2) = 0,4 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(СO2) = 44 г/моль, m(СO2) = 0,4 моль * 44 г/моль = 17,6 г

  1. W(HNO3)конечн = m(HNO3)исх – m(HNO3)прор/m2(p-pa Na2CO3) + m(p-pa HNO3)исх – m(CO2) = 75,6г – 50,4г/175,73г + 252г – 17,6г = 25,2г/410,13г = 0,061 или 6,1%

 

Ответ: 6,1%


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 9.

Растворимость безводного сульфата железа(II) при некоторой температуре составляет 30,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфата железа(II) к 250 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора гидроксида натрия. При этом образовалось 18 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 870 г 15%-ного раствора нитрата бария. Определите массовую долю нитрата бария в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение

Эта задача аналогична задаче из Варианта 5, только химические уравнения другие, поэтому видео-объяснение вы можете посмотреть к задаче Варианта 5 (cмотри выше) и вы полностью поймёте, как решить эту задачу. Но для вашего удобства приведём очень краткое текстовое решение этой задачи для вашей самопроверки.

  1. Колба 1:FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4 (уравнение 1)

Колба 2: FeSO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + Fe(NO3)2 (уравнение 2)

  1. W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(Ba(NO3)2)конечн = m(Ba(NO3)2)исх – m(Ba(NO3)2)прор/m2(p-pa FeSO4) + m(p-pa Ba(NO3)2)исх – m(BaSO4)

  1. Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)
Соль Вода Раствор
Растворимость 30,4 г 100 г
По условию задачи х  250 г

Отсюда х=30,4 г*250 г/100 г = 76 г (FeSO4 исходный или общий).

n = m/M, M(FeSO4) = 152 г/моль, n(FeSO4) = 76 г/152 г/моль = 0,5 моль

  1. n = m/M, M(Fe(OH)2) = 90 г/моль, n(СaСO3) = 18 г/90 г/моль = 0,2 моль

n1(FeSO4) = n(Fe(OH)2) = 0,2 моль (по уравнению 1)

  1. n2(FeSO4) = n(FeSO4)исх – n1(FeSO4) = 0,5 моль – 0,2 моль = 0,3 моль

m2(FeSO4) = 0,3 моль * 152 г/моль = 45,6 г

  • 6.Используем пропорцию на растворимость
Соль Вода Раствор
Растворимость 30,4 г 100 г 130,4 г
По условию задачи 45,6 г z

Отсюда z=45,6 г*130,4 г/30,4 г = 195,6 г (масса раствора FeSO4 во второй колбе)

  1. m(Ba(NO3)2)исх = 870 г * 0,15 = 130,5 г

n = m/M, M(Ba(NO3)2) = 261 г/моль, n(Ba(NO3)2)исх = 130,5 г/261 г/моль = 0,5 моль

n(Ba(NO3)2)прор = n2(FeSO4) = 0,3 моль (по уравнению 2)

m = n*M, m(Ba(NO3)2)прор = 0,3 моль * 261 г/моль = 78,3 г

  1. n2(FeSO4) = n(BaSO4) = 0,3 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(BaSO4) = 233 г/моль, m(BaSO4) = 0,3 моль * 233 г/моль = 69,9 г

  1. W(Ba(NO3)2)конечн = m(Ba(NO3)2)исх – m(Ba(NO3)2)прор/m2(p-pa FeSO4) + m(p-pa Ba(NO3)2)исх – m(BaSO4) = 130,5 г – 78,3 г/195,6 г + 870 г – 69,9 г = 52,2 г/995,7 г = 0,052 или 5,2%

 

Ответ: 5,2%.


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 10.

Растворимость безводного сульфида натрия при некоторой температуре составляет 15,6 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфида натрия к 250 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора соляной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. К раствору во второй колбе добавили 450 г 15%-ного раствора хлорида меди(II). Определите массовую долю хлорида меди(II) в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение
  1. Колба 1:Na2S + 2HCl = 2NaCl + H2S↑ (уравнение 1)

Колба 2: Na2S + CuCl2 = CuS↓ + 2NaCl (уравнение 2)

  1. W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(CuCl2)конечн = m(CuCl2)исх – m(CuCl2)прор/m2(p-pa Na2S) + m(p-pa CuCl2)исх – m(CuS)

  1. Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)
Соль Вода Раствор
Растворимость 15,6 г 100 г
По условию задачи х  250 г

Отсюда х = 15,6 г*250 г/100 г = 39 г (Na2S исходный или общий).

n = m/M, M(Na2S) = 78 г/моль, n(Na2S) = 39 г/78 г/моль = 0,5 моль

  1. n = V/Vm, n(H2S) = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль

n1(Na2S) = n(H2S) = 0,2 моль (по уравнению 1)

  1. n2(Na2S) = n(Na2S)исх – n1(Na2S) = 0,5 моль – 0,2 моль = 0,3 моль

m2(Na2S) = 0,3 моль * 78 г/моль = 23,4 г

  • 6.Используем пропорцию на растворимость
Соль Вода Раствор
Растворимость 15,6 г 100 г 115,6 г
По условию задачи 23,4 г z

Отсюда z = 23,4 г*115,6 г/15,6 г = 173,4 г (масса раствора Na2S во второй колбе)

  1. m(CuCl2)исх = 450 г * 0,15 = 67,5 г

n = m/M, M(CuCl2) = 135 г/моль, n(CuCl2)исх = 67,5 г/135 г/моль = 0,5 моль

n(CuCl2)прор = n2(Na2S) = 0,3 моль (по уравнению 2)

m = n*M, m(CuCl2)прор = 0,3 моль * 135 г/моль = 40,5 г

  1. n2(Na2S) = n(CuS) = 0,3 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(CuS) = 96 г/моль, m(CuS) = 0,3 моль * 96 г/моль = 28,8 г

  1. W(CuCl2)конечн = m(CuCl2)исх – m(CuCl2)прор/m2(p-pa Na2S) + m(p-pa CuCl2)исх – m(CuS) = 67,5 г – 40,5 г/173,4 г + 450 г – 28,8 г = 27 г/594,6 г = 0,045 или 4,5%

 

Ответ: 4,5%.


Реальный ЕГЭ 2019. Задание 34. Вариант 11.

Растворимость безводного хлорида кальция при некоторой температуре составляет 55,5 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество хлорида кальция к 160 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора карбоната натрия. При этом образовалось 30 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 595 г 40%-ного раствора нитрата серебра. Определите массовую долю нитрата серебра в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение
  1. Колба 1:CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl (уравнение 1)

Колба 2: CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Ca(NO3)2 (уравнение 2)

  1. W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(AgNO3)конечн = m(AgNO3)исх – m(AgNO3)прор/m2(p-pa CaCl2) + m(p-pa AgNO3)исх – m(AgCl)

  1. Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)
Соль Вода Раствор
Растворимость 55,5 г 100 г
По условию задачи х  160 г

Отсюда х = 55,5 г*160 г/100 г = 88,8 г (CaCl2 исходный или общий).

n = m/M, M(CaCl2) = 111 г/моль, n(CaCl2) = 88,8 г/111 г/моль = 0,8 моль

  1. n = m/M, M(CaCO3) = 100 г/моль, n(CaCO3) = 30 г/100 г/моль = 0,3 моль

n1(CaCl2) = n(CaCO3) = 0,3 моль (по уравнению 1)

  1. n2(CaCl2) = n(CaCl2)исх – n1(CaCl2) = 0,8 моль – 0,3 моль = 0,5 моль

m2(CaCl2) = 0,5 моль * 111 г/моль = 55,5 г

  • 6.Используем пропорцию на растворимость
Соль Вода Раствор
Растворимость 55,5 г 100 г 155,5 г
По условию задачи 55,5 г z

Отсюда z = 55,5 г*155,5 г/55,5 г = 155,5 г (масса раствора CaCl2 во второй колбе)

  1. m(AgNO3)исх = 595 г * 0,4 = 238 г

n = m/M, M(AgNO3) = 170 г/моль, n(AgNO3)исх = 238 г/170 г/моль = 1,4 моль

n(AgNO3)прор = 2*n2(CaCl2) = 2 * 0,5 моль = 1 моль (по уравнению 2)

m = n*M, m(AgNO3)прор = 1 моль * 170 г/моль = 170 г

  1. 2*n2(CaCl2) = n(AgCl) = 2 * 0,5 моль = 1 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(AgCl) = 143,5 г/моль, m(AgCl) = 1 моль * 143,5 г/моль = 143,5 г

  1. W(AgNO3)конечн = m(AgNO3)исх – m(AgNO3)прор/m2(p-pa CaCl2) + m(p-pa AgNO3)исх – m(AgCl) = 238 г – 170 г/155,5 г + 595 г – 143,5 г = 68 г/607 г = 0,112 или 11,2%.

 

Ответ: 11,2%.


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 1.

Водород объёмом 8,96 л (н.у.) пропустили при нагревании над порошком оксида меди(II), при этом водород прореагировал полностью. Полученный твёрдый остаток поместили в 510 г 20%-ного раствора нитрата серебра. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Развернуть/свернуть решение

Записаны уравнения реакций:

[1] CuO+ H2= Cu+ H2O

[2] Cu+ 2AgNO3= Cu(NO3)2+ 2Ag↓

Приведены необходимые вычисления:

n(H2) = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль

n(Cu) = n(H2) = 0,4 моль (по уравнению 1)

n(AgNO3) = 510 г ∙ 0,2 / 170 г/моль = 0,6 моль

Cu–в избытке, так как 0,4 / 1 = 0,4 (Cu), а 0,6 / 2 = 0,3 (AgNO3) (по уравнению 2)

n(Cu)прореаг.= 0,5n(AgNO3) = 0,5 * 0,6 моль = 0,3 моль (по уравнению 2)

m(Cu)прореаг= 0,3 моль ∙ 64 г/моль = 19,2 г

n(Ag) = n(AgNO3) = 0,6 моль (по уравнению 2)

m(Ag) = 0,6 моль ∙ 108 г/моль = 64,8 г

n(Cu(NO3)2) = 0,5n(AgNO3) = 0,5 * 0,6 моль = 0,3 моль (по уравнению 2)

m(Cu(NO3)2) = 0,3 моль ∙ 188 г/моль = 56,4 г

Найдена массовая доля соли в образовавшемся растворе:

m(конечного р-ра) = m(p-pa AgNO3) + m (прореаг. Cu) – m(Ag) = 510 г + 19,2 г –64,8 г = 464,4 г

w(Cu(NO3)2) = 56,4 г / 464,4 = 0,1214, или 12,14%

 

Ответ: 12,14%


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 2.

Водород объёмом 6,72 л (н.у.) пропустили при нагревании над порошком оксида меди(II), при этом водород прореагировал полностью. В результате реакции получили 20,8 г твёрдого остатка. Этот остаток растворили в концентрированной серной кислоте массой 200 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Развернуть/свернуть решение

Записаны уравнения реакций:

[1]  CuO + H2 → Cu + H2O (нагревание)

Твердый остаток, состоящий из металлической меди и непрореагировавшего оксида меди (II), реагирует с концентрированной серной кислотой согласно уравнениям:

[2] Cu + 2H2SO4(конц.) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

[3] CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Приведены необходимые вычисления:

Вычислим количество вещества водорода, участвовавшего в восстановлении оксида меди (II):

n(H2) = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль,

n(H2) = n(Cu) = 0,3 моль (по уравнению 1)

m(Cu) = 0,3 моль · 64 г/моль = 19,2 г

Вычислим массу непрореагировавшего CuO, зная массу твердого остатка:

m(CuO)непрор = m(тв. ост.) – m(Cu) = 20,8 г – 19,2 г = 1,6 г

Вычислим количество  и массу вещества непрореагировавшего оксида меди (II):

n(CuO)непрор = m(CuO) непрор/M(CuO) = 1,6 г/80 г/моль = 0,02 моль

n(Cu) = n1(CuSO4) = 0,3 моль (по уравнению 2)

n непрор(CuO) = n2(CuSO4) = 0,02 моль (по уравнению 3)

nобщ(CuSO4) = n1(CuSO4) + n2(CuSO4) = 0,3 моль + 0,02 моль = 0,32 моль.

mобщ.(CuSO4) = νобщ.(CuSO4) · M(CuSO4) = 0,32 моль · 160 г/моль = 51,2 г

Для того чтобы вычислить массу образовавшегося раствора, необходимо учесть массу оксида серы (IV), выделяющегося в реакции (2):

n(Cu) = n(SO2) = 0,3 моль (по уравнению 2)

m(SO2) = n(SO2) · M(SO2) = 0,3 моль · 64 г/моль = 19,2 г

Найдена массовая доля соли в образовавшемся растворе:

m(обр. р-ра) = m(тв. ост.) + m(р-ра H2SO4) – m(SO2) = 20,8 г + 200 г – 19,2 г = 201,6 г

ω(CuSO4) = m(CuSO4)/m(обр. р-ра) = 51,2 г/201,6 г · 100% = 0,254 или 25,4%

 

Ответ: 25,4%


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 3.

Смешали 58,8 г 20%-ного раствора бромида аммония и 328 г 5%-ного раствора дигидрофосфата серебра. Выпавший осадок отделили, а к оставшемуся раствору добавили 34,2 г гидроксида бария и нагрели до прекращения выделения газа. Найдите массовую долю щелочи в образовавшемся растворе.

Развернуть/свернуть решение

Записаны уравнения реакций:

[1] NH4Br + AgH2PO4= AgBr↓+ NH4H2PO4

[2] 2NH4H2PO4+ 3Ba(OH)2= Ba3(PO4)2↓+ 2NH3↑+ 6H2O

[3] 2NH4Br + Ba(OH)2= BaBr2+ 2NH3↑+ 2H2O

Произведены расчеты:

m(AgH2PO4) = 328 г · 0,05 = 16,4 г

n(AgH2PO4) = 16,4 г / 205 г/моль = 0,08моль

m(NH4Br исх.) = 58,8 г · 0,2 = 11,76 г

n(NH4Br исх.) = 11,76 г / 98 г/моль = 0,12моль – избыток по уравнению 1

n(AgBr) = n(AgH2PO4) = 0,08 моль (по уравнению 1)

m(AgBr) = 0,08 моль · 188 г/моль = 15,04 г

n(NH4H2PO4) = n(AgH2PO4) = 0,08 моль (по уравнению 1)

n(NH4Br прореаг.)= n(AgH2PO4)= 0,08 моль (по уравнению 1)

n(NH4Br ост.)= n(NH4Br исх.) – n(NH4Br прореаг.) = 0,12 моль –0,08 моль = 0,04 моль

n(Ba(OH)2исх.) = 34,2 г / 171 г/моль = 0,2моль – избыток по уравнению 2

n(Ba3(PO4)2) = 1/2n(NH4H2PO4) = 0,04 моль (по уравнению 2)

m(Ba3(PO4)2) = 0,04 моль · 601 г/моль = 24,04 г

n2 (NH3) = n(NH4H2PO4) = 0,08 моль (по уравнению 2)

m2 (NH3)= 0,08 моль · 17 г/моль = 1,36 г

n3 (NH3) = n(NH4Br ост.) = 0,04 моль (по уравнению 3)

m3 (NH3) = 0,04 моль · 17 г/моль = 0,68 г

n(Ba(OH)2 ост.) = n(Ba(OH)2 исх.) – n(Ba(OH)2 прореаг.) (после реакции 2)

n(Ba(OH)2 прореаг.) = 3/2n(NH4H2PO4) + 1/2n(NH4Br ост.) = 0,14 моль (по уравнению 2 и 3)

n(Ba(OH)2 ост.) = 0,2 моль – 0,14 моль = 0,06 моль

m(Ba(OH)2 ост.) = 0,06 моль · 171 г/моль = 10,26 г

m(р-ра конечного) = m(исх.р-ра NH4Br) + m(p-pa AgH2PO4) – m(AgBr) + m(доб. р-ра Ba(OH)2) – m(Ba3(PO4)2) – m2(NH3) – m3(NH3) = 58,8 г + 328 г –15,04 г + 34,2 г –24,04 г –1,36 г –0,68 г = 379,88 г

Определенамассовая доля щелочи в образовавшемся растворе:

ω(Ba(OH)2) = 10,26 г / 379, г = 0,027 или 2,7%

 

Ответ: 2,7%


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 4.

Водород объёмом 3,36 л (н.у.) пропустили при нагревании над порошком оксида меди(II), при этом водород прореагировал полностью. В результате реакции получили 10,4 г твёрдого остатка. Этот остаток растворили в концентрированной серной кислоте массой 100 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Развернуть/свернуть решение

Записаны уравнения реакций:

[1] CuO + H2 → Cu + H2O (нагревание)

Твердый остаток, состоящий из металлической меди и непрореагировавшего оксида меди (II), реагирует с концентрированной серной кислотой согласно уравнениям:

[2] Cu + 2H2SO4(конц.) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

[3] CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Произведены расчеты:

Вычислим количество  и массу вещества водорода, участвовавшего в восстановлении оксида меди (II):

n(H2) = V(H2)/Vm = 3,36 л/22,4 л/моль = 0,15 моль,

n (H2) = n (Cu) = 0,15 моль (по уравнению 1)

m(Cu) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г

Вычислим массу непрореагировавшего CuO, зная массу твердого остатка:

m(CuO) = m(тв. ост.) – m(Cu) = 10,4 г – 9,6 г = 0,8 г

Вычислим количество вещества  и массу оксида меди (II):

n (CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 0,8 г/80 г/моль = 0,01 моль

n (Cu) = n1 (CuSO4) = 0,15 моль (по уравнению 2)

n (CuO) = n2 (CuSO4) = 0,01 (по уравнению 3)

n общ.(CuSO4) = n1 (CuSO4) + n2 (CuSO4) = 0,15 моль + 0,01 моль = 0,16 моль.

mобщ.(CuSO4) = nобщ.(CuSO4) · M(CuSO4) = 0,16 моль · 160 г/моль = 25,6 г

Для того чтобы вычислить массу образовавшегося раствора, необходимо учесть массу диоксида серы, выделяющегося в реакции (II):

n (Cu) = n (SO2) = 0,15 моль (по уравнению 2)

m(SO2) = n (SO2) · M(SO2) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г

Вычислим массу образовавшегося раствора:

m(р-ра) = m(тв. ост.) + m(р-ра H2SO4) – m(SO2) = 10,4 г + 100 г – 9,6 г = 100,8 г

Массовая доля сульфата меди (II) в образовавшемся растворе равна:

ω(CuSO4) = m(CuSO4)/m(р-ра) · 100% = 25,6 г/100,8 г · 100% = 25,4%

 

Ответ: 25,4%


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 5.

Растворимость безводного сульфита аммония при некоторой температуре составляет 58 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфита аммония к 120 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток концентрированной азотной кислоты. При этом выделился бурый газ. К раствору во второй колбе добавили 120 г раствора соляной кислоты, также взятой в избытке. При этом, объём газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 4 раза меньше объёма газа, выделившегося из первой колбы. (Объёмы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида аммония в конечном растворе во второй колбе.

Развернуть/свернуть решение

1. Колба 1: (NH4)2SO3 + 2HNO3 → (NH4)2SO4 + 2NO2 + H2O (уравнение 1)

Колба 2: (NH4)2SO3 + 2HCl = 2NH4Cl + SO2↑ + H2O (уравнение 2)

  1. W(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра)

W(NH4Cl) = m(NH4Cl)/m(р-ра (NH4)2SO3 из колбы 2) + m(p-pa HCl) — m(SO2)

  1. Пусть х моль газа SO2 выделилось в колбе 2, тогда 4х моль газа NO2 выделилось в колбе 1 (по условию задачи).
  2. Используем пропорцию для решения задач на растворимость (если вы не знакомы с задачами на растворимость, то смотрите отдельную страницу «Задачи на растворимость» с подробными видео-объяснениями)
Соль Вода Раствор
Растворимость 58 г 100 г
По условию задачи y 120 г

Отсюда y = 58 г *120 г/100 г = 69,6 г ((NH4)2SO3 исходный или общий).

n = m/M, M((NH4)2SO3) = 116 г/моль, n((NH4)2SO3) = 69,6 г/116 г/моль = 0,6 моль

  1. n((NH4)2SO3) = 1/2n(NO2) = 2x моль (по уравнению 1)

n((NH4)2SO3) = n(SO2) = x моль (по уравнению 2)

2х + х = 0,6

3х = 0,6

х = 0,2

  1. n(NH4Cl) = 2n(SO2) = 2*х = 2*0,2 моль = 0,4 моль (по уравнению 2)

m = n*M, M(NH4Cl) = 53,5 г/моль, m(NH4Cl) = 0,4 моль*53,5 г/моль = 21,4 г

  1. n(SO2) = x = 0,2 моль

m = n*M, M(SO2) = 64 г/моль, m(SO2) = 0,2 моль*64 г/моль = 12,8 г

  1. n((NH4)2SO3 в колбе 2) = x = 0,2 моль

m = n*M, M((NH4)2SO3) = 116 г/моль, m((NH4)2SO3) = 0,2 моль*116 г/моль = 23,2 г

Соль Вода Раствор
Растворимость 58 г 100 г 158 г
По условию задачи 23,2 г z

Отсюда z = 23,2 г*158 г/58 г = 63,2 г (масса раствора (NH4)2SO3 во второй колбе)

  1. W(NH4Cl) = m(NH4Cl)/m(р-ра(NH4)2SO3 из колбы 2) + m(p-pa HCl) — m(SO2) = 21,4 г/63,2 г + 120 г — 12,8 г = 21,4 г/170,4 г = 0,126 или 12,6%

 

Ответ: 12,6%


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 6.

Оксид меди(II) массой 16 г нагрели в присутствии водорода объёмом 3,36 л (н.у.). При этом водород прореагировал полностью. Полученный твёрдый остаток растворили в 535,5 г 20%-ного раствора азотной кислоты, при этом наблюдали выделение бесцветного газа. Определите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе.

Развернуть/свернуть решение

Записаны уравнения реакций:

При пропускании водорода над оксидом меди (II) восстанавливается медь:

[1] CuO + H2 → Cu + H2O (нагревание)

Твердый остаток, состоящий из металлической меди и оксида меди (II), реагирует с раствором азотной кислоты согласно уравнениям:

[2] 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

[3] CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

Произведены расчеты:

Вычислим количество вещества водорода и оксида меди (II), участвовавших в реакции (I):

n(H2) = V(H2)/Vm = 3,36 л/22,4 л/моль = 0,15 моль

n(CuO) = 16 г/80 г/моль = 0,2 моль

По уравнению реакции (I)

n(H2) = n(CuO) = 0,15 моль (по уравнению 1)

А по условию задачи водород прореагировал полностью, значит он в недостатке, что и подтверждают химические количества исходных веществ (0,15 моль H2 и 0,2 моль CuO), поэтому оксид меди (II) прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, n(Cu) = n(H2) = 0,15 моль и nост.(CuO) = 0,2 моль – 0,15 моль = 0,05 моль.

Для расчета в дальнейшем массы раствора необходимо знать массы образовавшейся меди и непрореагировавшего оксида меди (II):

m(Cu) = n(Cu) · M(Cu) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г

mост.(CuO) = n(CuO) ·  M(CuO) = 0,05 моль · 80 г/моль = 4 г

Общая масса твердого остатка равна: m(тв. ост.) = m(Cu) + mост.(CuO) = 9,6 г + 4 г = 13,6 г

Вычисли исходные массу и количества вещества азотной кислоты:

mисх.(HNO3) = m(р-ра HNO3) · ω(HNO3) = 535,5 г · 0,2 = 107,1 г

nисх.(HNO3) = mисх.(HNO3)/M(HNO3) = 107,1 г/63 г/моль = 1,7 моль

n2(HNO3) = 8/3n(Cu) (по уравнению 2)

n3(HNO3) = 2n(CuO) (по уравнению 3)

nобщ.(HNO3) = n2(HNO3)  + n3(HNO3) = 8/3 · 0,15 моль + 2 · 0,05 мольмо = 0,5 моль.

Общая масса прореагировавшей в результате реакций 2 и 3 равна:

mобщ.(HNO3) = nобщ.(HNO3) · M(HNO3) = 0,5 моль · 63 г/моль = 31,5 г

Вычислим массу непрореагировавшей азотной кислоты:

mост.(HNO3) = mисх.(HNO3) – mобщ.(HNO3) = 107,1 г – 31,5 г = 75,6 г

Для того чтобы вычислить массу образовавшегося раствора, необходимо учесть массу оксида азота (II), выделяющегося в реакции (II):

n(NO) = 2/3n(Cu) (по уравнению 2)

n(NO) = 2/3 · 0,15 моль = 0,1 моль

m(NO) = n(NO) · M(NO) = 0,1 моль · 30 г/моль = 3 г

Найдена массовая доля кислоты в образовавшемся растворе:

Вычислим массу образовавшегося раствора:

m(р-ра) = m(тв. ост.) + m(р-ра HNO3) – m(NO) = 13,6 г + 535,5 г – 3 г = 546,1 г

Массовая доля азотной кислоты в образовавшемся растворе равна:

ω(HNO3) = mост.(HNO3)/m(р-ра) · 100% = 75,6 г/546,1 г · 100% = 13,84%

 

Ответ: 13,84%


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 7.

Нитрид натрия массой 8,3 г растворили в 490 г 20%-ного раствора серной кислоты. К полученному раствору добавили 57,2 г кристаллической соды (Na2CO3∙10H2O).Определите массовую долю кислоты в конечном растворе. Учитывать образование только средних солей.

Развернуть/свернуть решение

Нитрид натрия и разбавленная серная кислота реагируют с образованием двух средних солей – сульфатом аммония и натрия:

[1] 2Na3N + 4H2SO4 → 3Na2SO4 + (NH4)2SO4

Вычислим количество вещества серной кислоты и нитрида натрия, реагирующих между собой:

mисх.(H2SO4) = m(р-ра H2SO4) · ω(H2SO4) = 490 г · 0,2 = 98 г, отсюда

nисх.(H2SO4) = mисх.(H2SO4)/M(H2SO4) = 98 г/98 г/моль = 1 моль

nисх.(Na3N) = mисх.(Na3N)/M(Na3N) = 8,3 г/83 г/моль = 0,1 моль

Вычислим количество непрореагировавшей по реакции 1 серной кислоты:

nост.1(H2SO4) = nисх.(H2SO4) — 2nисх.(Na3N) = 1 моль — 2 · 0,1 моль = 0,8 моль

Вычислим количество вещества кристаллической соды:

nисх.(Na2CO3 · 10H2O) = mисх.(Na2CO3 · 10H2O)/M(Na2CO3 · 10H2O) = 57,2 г/286 г/моль =  0,2 моль

Поскольку по условию задачи nост.1(H2SO4) = 3nисх.(Na2CO3 · 10H2O), т.е разбавленная серная кислота в избытке, следовательно, между этими веществами протекает следующая реакция:

[2] H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O

nост.2(H2SO4) = nост.1(H2SO4) — nисх.(Na2CO3) = 0,8 моль — 0,2 моль = 0,6 моль

mост.2(H2SO4) = nост.2(H2SO4) · M(H2SO4) = 0,6 моль · 98 г/моль = 58,8 г

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массы выделяющего по реакции (II) углекислого газа:

n(CO2) = n(Na2CO3) = 0,2 моль

m(CO2) = n(CO2) · M(CO2) = 0,2 моль · 44 г/моль = 8,8 г

Масса полученного раствора вычисляем по формуле равна:

m(р-ра) = mисх.(р-ра H2SO4) + mисх.(Na3N) +  m(Na2CO3 · 10H2O) — m(CO2)  = 490 г + 8,3 г + 57,2 г – 8,8 г = 546,7 г

Массовая доля серной кислоты равна:

ω ост.2(H2SO4) = m ост.2(H2SO4)/m(р-ра) · 100% = 58,8 г/546,7 г · 100% = 10,76%

 

Ответ: 10,76%


Реальный ЕГЭ 2019 (резервные дни). Задание 34. Вариант 8.

Оксид меди(II) массой 16 г нагрели в присутствии угарного газа объёмом 2,24 л (н.у.). При этом угарный газ прореагировал полностью. Полученный твёрдый остаток растворили в 126 г 85%-ного раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе.

Развернуть/свернуть решение

При пропускании водорода над оксидом меди (II) восстанавливается медь:

[1] CuO + CO → Cu + CO2 (нагревание)

Вычислим количество вещества водорода, участвовавшего в восстановлении оксида меди (II):

nисх.(CO) = V(CO)/Vm = 2,24 л/22,4 л/моль = 0,1 моль,

nисх.(CuO) = 12 г/80 г/моль = 0,15 моль

nпрор(CuO) = n(CO) = n(Cu) = 0,1 моль (по уравнению 1)

Следовательно, образуется 0,1 моль меди и остается nост.(CuO) = nисх(CuO) — nпрор.(CuO) = 0,15 моль – 0,1 моль = 0,05 моль

Вычислим массы образовавшейся меди и непрореагировавшего оксида меди (II):

mост.(CuO) = nост.(CuO) · M(CuO) = 0,05 моль · 80 г/моль = 4 г

m(Cu) = n(Cu) · M(Cu) = 0,1 моль · 64 г/моль = 6,4 г

Твердый остаток, состоящий из металлической меди и непрореагировавшего оксида меди (II), реагирует с азотной кислотой согласно уравнениям:

[2] Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

[3] CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O

Вычислим количество вещества азотной кислоты:

mисх.(HNO3) = m(р-ра HNO3) · ω(HNO3) = 126 г · 0,85 = 107,1 г, отсюда

nисх.(HNO3) = mисх.(HNO3)/M(HNO3) = 107,1 г/63 г/моль = 1,7 моль

n2(HNO3) = 4n(Cu) (по уравнению 2)

n3(HNO3) = 2nост.(CuO) (по уравнению 3)

nобщ.(HNO3) = n2(HNO3) + n3(HNO3) = 4 · 0,1 моль + 2 · 0,05 моль = 0,5 моль.

Вычислим общую массу азотной кислоты, реагирующей по реакциям 2 и 3:

mобщ.(HNO3) = nобщ.(HNO3) · M(HNO3) = 0,5 моль · 63 г/моль = 31,5 г

Вычислим массу непрореагировавшей азотной кислоты:

mост.(HNO3) = mисх.(HNO3) — mобщ.(HNO3) = 107,1 г – 31,5 г = 75,6

Для того чтобы вычислить массу образовавшегося раствора, необходимо учесть массу оксида азота (IV), выделяющегося в реакции 2:

n(NO2) = 2m(Cu) = 0,2  моль (по уравнению 2)

m(NO2) = n(NO2) · M(NO2) = 0,2 моль · 46 г/моль = 9,2 г

Вычислим массу образовавшегося раствора:

m(р-ра) = m(р-ра HNO3) + m(Cu) + m(CuO) — m(NO2) = 126 г + 6,4 г + 4 г —  9,2 г = 127,2 г

Массовая доля азотной кислоты в образовавшемся растворе равна:

ω(HNO3) = mост.(HNO3)/m(р-ра) · 100% = 75,6 г/127,2 г · 100% = 59,43%

 

Ответ: 59,43%


Также вы можете скачать задания 34 из реального ЕГЭ всех лет, начиная с самого первого ЕГЭ 2008 года с ответами в формате pdf нажав на эту строку.


А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув:

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *