РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 11480 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 нагревании образца нитрата цинка часть вещества разложилась, при этом выделилось 5,6 л газов (в пересчете на н. у.). Твердый остаток массой 64,8 г полностью растворили в минимальном объеме 28%-⁠го раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю нитрата натрия в конечном 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 нитрата цинка:

$2Zn левая круглая скобка NO_3$ правая круглая скобка _2$ \reactrarrow0,7 cm\scriptsize t градусов 2ZnО плюс 4NO_2$\uparrow$ плюс O_2$\uparrow$$  (1).

Твердый остаток  — это смесь образовавшегося оксида цинка и оставшегося нитрата цинка.

Рассчитаем количество вещества образовавшейся газовой смеси:

$\nu левая круглая скобка \rm NO_2 плюс O_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm NO_2 плюс O_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M конец дроби = дробь: числитель: 5,6, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,25 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

С раствором гидроксида натрия реагируют оба компонента твердого остатка  — и образовавшийся оксида цинка, и оставшийся нитрата цинка:

$\ChemFormZnO плюс 2NaOH плюс H_2O \to Na_2 левая квадратная скобка Zn левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка$  (2),

$\ChemFormZn левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _2 плюс 4NaOH \to Na_2 левая квадратная скобка Zn левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка плюс 2NaNO_3$  (3).

Из уравнения (1):

$5 умножить на \nu левая круглая скобка \rm ZnO правая круглая скобка = 2 умножить на \nu левая круглая скобка \rm NO_2 плюс O_2 правая круглая скобка ,$

$\nu левая круглая скобка \rm ZnO правая круглая скобка = дробь: числитель: 0,25 умножить на 2, знаменатель: 5 конец дроби = 0,10 моль,$

$\it m левая круглая скобка \rm ZnO правая круглая скобка = \nu левая круглая скобка \rm ZnO правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm ZnO правая круглая скобка =0,10 умножить на 81=8,1 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Рассчитаем массу и количество вещества неразложившегося нитрата цинка:

$\it m_ост левая круглая скобка \rm Zn левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка =\it m левая круглая скобка \rm остатка правая круглая скобка минус \it m левая круглая скобка \rm ZnO правая круглая скобка =64,8 минус 8,1=56,7 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\nu_ост левая круглая скобка \rm Zn левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_ост левая круглая скобка \rm Zn левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm Zn левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 56,7, знаменатель: 189 конец дроби =0,300 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

По уравнению (2) рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, потребовавшегося для реакции с оксидом цинка:

$\nu_2 левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =2 умножить на \nu левая круглая скобка \rm ZnO правая круглая скобка =2 умножить на 0,10=0,20 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

По уравнению (3) рассчитаем количество вещества гидроксида натрия, потребовавшегося для реакции с неразложившимся нитратом цинка:

$\nu_3 левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =4 умножить на \nu_ост левая круглая скобка \rm Zn левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка =4 умножить на 0,300=1,20 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

Hайдем общее количество вещества и массу гидроксида натрия, потребовавшегося для растворения твердого остатка:

$\nu_общ левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =\nu_2 левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка плюс \nu_3 левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =0,20 плюс 1,20=1,40 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m_общ левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка = \nu_общ левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =1,40 умножить на 40=56,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\it m_нач. р минус ра левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_общ левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка , знаменатель: \omega_нач. р минус ра левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 56,0, знаменатель: 0,28 конец дроби =200,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

По уравнению (3) найдем количество вещества и массу нитрата натрия в полученном растворе:

$\nu левая круглая скобка \rm NaNO_3 правая круглая скобка =2 умножить на \nu_ост левая круглая скобка \rm Zn левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка =2 умножить на 0,300=0,600 левая круглая скобка моль правая круглая скобка ,$

$\it m левая круглая скобка \rm NaNO_3 правая круглая скобка =\nu левая круглая скобка \rm NaNO_3 правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm NaNO_3 правая круглая скобка =0,600 умножить на 85=51,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка .$

Hайдем массу конечного раствора и массовую долю нитрата натрия в нем:

$\it m левая круглая скобка \rmконечн. р минус ра правая круглая скобка =\it m левая круглая скобка \rm остатка правая круглая скобка плюс \it m_нач. р минус ра левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =64,8 плюс 200=264,8 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$ $\it m левая круглая скобка \rmконечн. р минус ра правая круглая скобка =\it m левая круглая скобка \rm остатка правая круглая скобка плюс \it m_нач. р минус ра левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =$
$=64,8 плюс 200=264,8 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$ $\it m левая круглая скобка \rmконечн. р минус ра правая круглая скобка =$
$=\it m левая круглая скобка \rm остатка правая круглая скобка плюс \it m_нач. р минус ра левая круглая скобка \rm NaOH правая круглая скобка =$
$=64,8 плюс 200=264,8 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\omega левая круглая скобка \rm NaNO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m левая круглая скобка \rm NaNO_3 правая круглая скобка , знаменатель: \it m левая круглая скобка \rmконечн. р минус ра правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 51,0, знаменатель: 264,8 конец дроби =0,193 или 19,3\%.$

Ответ: $\omega левая круглая скобка \rm NaNO_3 правая круглая скобка =19,3\%.$

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