РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 11478 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 разложении образца карбоната бария выделился газ объемом 1,12 л (в пересчете на н. у.). Масса твердого остатка составила 27,35 г. После этого к остатку добавили 73,0 г 30%-⁠й соляной кислоты. Определите массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе.

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

Решение. Запишем уравнение термического разложения карбоната бария:

$BaCO_3$ \reactrarrow1 cm\scriptsize t BaО плюс CO_2$\uparrow$  (1).

Рассчитаем количество вещества углекислого газа выделившегося при разложении карбоната бария:

$\nu левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 1,12, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,050 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка =0,050 умножить на 44=2,2 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

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

$\nu левая круглая скобка \rm BaO правая круглая скобка =\nu левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка =0,050 моль,$

$\it m левая круглая скобка \rm BaO правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка \rm BaO правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm BaO правая круглая скобка =0,050 умножить на 153=7,65 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Таким образом, твердый остаток  — это смесь образовавшегося оксида бария и неразложившегося карбоната бария.

Вычислим массу и количество вещества оставшегося карбоната бария:

$\it m_ост левая круглая скобка \rm BaCO_3 правая круглая скобка =\it m левая круглая скобка \rm остатка правая круглая скобка минус \it m левая круглая скобка \rm BaO правая круглая скобка =27,35 минус 7,65=19,70 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\nu_ост левая круглая скобка \rm BaCO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_ост левая круглая скобка \rm BaCO_3 правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm BaCO_3 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 19,70, знаменатель: 197 конец дроби =0,100 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

С соляной кислотой взаимодействуют оба компонента твердого остатка  — образовавшийся оксид бария и оставшийся карбонат бария:

$ВаO плюс 2HСl \to$ ВаСl_2$ плюс H_2$O$  (2),

$ВаСO_3$ плюс 2HСl \to$ ВаСl_2$ плюс CO_2$\uparrow$ плюс H_2$O$  (3).

По уравнению (3) вычислим количество вещества и массу, ушедшего из раствора, углекислого газа:

$\nu_3 левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка \rm BaCO_3 правая круглая скобка =0,100 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m_\rm3 левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка = \nu_3 левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка =0,100 умножить на 44=4,4 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

По уравнениям (2) и (3) вычислим количество вещества и массу хлороводорода, взаимодействующего с оксидом и карбонатом бария:

$\nu_реаг левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =\nu_2 левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка плюс \nu_3 левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =2\nu левая круглая скобка \rm BaO правая круглая скобка плюс 2\nu_ост левая круглая скобка \rm BaCO_3 правая круглая скобка =$
$=2 умножить на 0,050 плюс 2 умножить на 0,100=0,300 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$ $\nu_реаг левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =\nu_2 левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка плюс \nu_3 левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =$
$=2\nu левая круглая скобка \rm BaO правая круглая скобка плюс 2\nu_ост левая круглая скобка \rm BaCO_3 правая круглая скобка =$
$=2 умножить на 0,050 плюс 2 умножить на 0,100=0,300 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m_реаг левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка = \nu_реаг левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =0,300 умножить на 36,5=10,95 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Вычислим массу оставшегося хлороводорода:

$\it m_ост левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =\it m_исх. р минус ра левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка умножить на \omega_нач левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка минус \it m_реаг левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =73.0 умножить на 0,30 минус 10,95=10,95 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$ $\it m_ост левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =\it m_исх. р минус ра левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка умножить на \omega_нач левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка минус \it m_реаг левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =$
$=73.0 умножить на 0,30 минус 10,95=10,95 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$ $\it m_ост левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =$
$=\it m_исх. р минус ра левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка умножить на \omega_нач левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка минус \it m_реаг левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =$
$=73.0 умножить на 0,30 минус 10,95=10,95 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Вычислим массу конечного раствора и массовую долю хлороводорода в нем:

$\it m левая круглая скобка \rm конечн. раствора правая круглая скобка =\it m левая круглая скобка \rm остатка правая круглая скобка плюс \it m_исх. р минус ра левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка минус \it m_\rm3 левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка =$
$=27,35 плюс 73,0 минус 4,4= 95,95 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$ $\it m левая круглая скобка \rm конечн. раствора правая круглая скобка =$
$=\it m левая круглая скобка \rm остатка правая круглая скобка плюс \it m_исх. р минус ра левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка минус \it m_\rm3 левая круглая скобка \rm CO_2 правая круглая скобка =$
$=27,35 плюс 73,0 минус 4,4= 95,95 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\omega_ост левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_ост левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка , знаменатель: \it m левая круглая скобка \rm конечн. раствора правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 10,95, знаменатель: 95,95 конец дроби =0,114 или 11,4\%.$

Ответ: $\omega_ост левая круглая скобка \rm HCl правая круглая скобка =11,4\%.$

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