РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 11474 Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ — 2018, основная волна. Задания 34 (С5)

Раздел кодификатора ФИПИ:

5.1 Расчёты массы вещества или объёма газов по известному количеству вещества, массе или объёму одного из участвующих в реакции веществ;

5.6 Расчёты массы (объёма, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определённой массовой долей растворённого вещества;

5.7 Расчёты с использованием понятий «массовая доля», «молярная концентрация», «растворимость».

Расчеты массовой доли химического соединения в смеси. Экзаменационные задания

При прокаливании смеси карбоната натрия и карбоната магния до постоянной массы выделилось 4,48 л (н. у.) газа. Твердый остаток полностью прореагировал с 73,0 г 25%-⁠й соляной кислотой. Рассчитайте массовую долю карбоната натрия в исходной смеси.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение. Из двух компонентов исходной смеси при нагревании разлагается карбонат магния. Запишем уравнение термического разложения:

$MgCO_3$ \reactrarrow1 cm\scriptsize t MgО плюс CO_2$\uparrow$  (1).

Таким образом, твердый остаток  — это смесь образовавшегося оксида магния и исходного карбоната натрия.

Рассчитаем количество вещества углекислого газа выделившегося при разложении карбоната магния:

$\nu левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 4,48, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,200 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

По уравнению (1) найдем количество вещества и массу оксида магния:

$\nu левая круглая скобка \rm MgO правая круглая скобка =\nu левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка =0,200 моль,$

$\it m левая круглая скобка \rm MgO правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка \rm MgO правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm MgO правая круглая скобка =0,200 умножить на 40=8,00 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

По уравнению (1) найдем количество вещества и массу карбоната магния в исходной смеси:

$\nu левая круглая скобка \rm MgCO_3 правая круглая скобка =\nu левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка =0,200 моль,$

$\it m левая круглая скобка \rm MgCO_3 правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка \rm MgCO_3 правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm MgCO_3 правая круглая скобка =0,200 умножить на 84=16,8 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Найдем общую массу и количество вещества соляной кислоты, взятой для реакции:

$\it m_общ левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка = \it m левая круглая скобка \rm р минус ра правая круглая скобка умножить на \omega левая круглая скобка HCl правая круглая скобка = 73,0 умножить на 0,25 = 18,25 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\nu_общ левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_общ левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 18,25, знаменатель: 36,5 конец дроби = 0,500 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

С соляной кислотой реагируют оба компонента твердого остатка:

$\ChemFormMgO плюс 2HCl \to MgCl_2 плюс H_2O$  (2),

$\ChemFormNa_2CO_3 плюс 2HCl \to 2NaCl плюс CO_2\uparrow плюс H_2O$  (3).

По уравнению (2) найдем количество вещества соляной кислоты, потребовавшейся для реакции с оксидом магния:

$\nu_2} левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка = 2 \nu левая круглая скобка \rm MgO правая круглая скобка = 2 умножить на 0,200 = 0,400 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

Найдем количество вещества соляной кислоты, потребовавшейся для реакции с карбонатом натрия:

$\nu_3 левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =\nu_общ левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка минус \nu_2} левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =0,500 минус 0,400 = 0,100 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

По уравнению (3) найдем количество вещества и массу карбоната натрия в исходной смеси.

$2\nu левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка = \nu_3 левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка ,$

$\nu левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \nu_3 левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка , знаменатель: 2 конец дроби = дробь: числитель: 0,100, знаменатель: 2 конец дроби =0,050 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка =0,050 умножить на 106=5,3 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Определим массу исходной смеси и массовую долю карбоната натрия в ней:

$\it m левая круглая скобка \rm смеси правая круглая скобка = \it m левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка плюс \it m левая круглая скобка \rm MgCO_3 правая круглая скобка =16,8 плюс 5,3=22,1 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\omega левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка , знаменатель: \it m левая круглая скобка \rm смеси правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 5,3, знаменатель: 22,1 конец дроби =0,24 или 24\%.$

Ответ: $\omega левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка =24\%.$

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: —  правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания; —  правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания; —  продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчеты; —  в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина	4
Правильно записаны три элемента ответа	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записан один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Источник: ЕГЭ — 2018, основная волна. Задания 34 (С5)

Раздел кодификатора ФИПИ:

5.7 Расчёты с использованием понятий «массовая доля», «молярная концентрация», «растворимость».

Ключ