ЕГЭ–2026, химия: задания, ответы, решения

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 34 № 11489 Добавить в вариант

При проведении электролиза 500 г 16%-⁠го раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа (н. у.). К образовавшемуся раствору прибавили 53,0 г 10%-⁠го раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе.

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

Спрятать решение

Решение.

Hайдем массу и количество вещества исходного сульфата меди (II):

$\it m_нач левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка = \it m_нач. р минус ра левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка умножить на \omega_нач левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка =500 умножить на 0,16=80,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$ $\it m_нач левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка = \it m_нач. р минус ра левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка умножить на \omega_нач левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка =$
$=500 умножить на 0,16=80,0 левая круглая скобка г правая круглая скобка ,$

$\nu_нач левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_нач левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 80,0, знаменатель: 160 конец дроби =0,500 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

Запишем уравнение электролиза водного раствора сульфата меди(II):

$\rm 2CuSO_4 плюс 2H_2O \xrightarrowэлектролиз \undersetкатод\mathop\rm 2Cu \downarrow плюс \undersetанод\mathop\rm O_2 \uparrow плюс 2H_2SO_4$  (1),

$\nu левая круглая скобка \rm O_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V левая круглая скобка \rm O_2 правая круглая скобка , знаменатель: \it V_M конец дроби = дробь: числитель: 1,12, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,050 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

По уравнению (1):

$\nu_израсх левая круглая скобка \rm Cu в степени левая круглая скобка 2 плюс правая круглая скобка правая круглая скобка = 2 умножить на \nu левая круглая скобка \rm O_2 правая круглая скобка ,$

$\nu_образ левая круглая скобка \rm H в степени левая круглая скобка плюс правая круглая скобка правая круглая скобка = 4 умножить на \nu левая круглая скобка \rm O_2 правая круглая скобка .$

Найдем количество вещества добавленной cоли:

$\nu_общ. левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_р минус ра левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка умножить на \omega левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 53,0 умножить на 0,10, знаменатель: 106 конец дроби =0,05 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$ $\nu_общ. левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m_р минус ра левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка умножить на \omega левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка , знаменатель: \it M левая круглая скобка \rm Na_2CO_3 правая круглая скобка конец дроби =$
$= дробь: числитель: 53,0 умножить на 0,10, знаменатель: 106 конец дроби =0,05 левая круглая скобка моль правая круглая скобка .$

Запишем ионные уравнения химических процессов, которые могут происходить при добавлении карбоната натрия.

Сначала реагирует кислота:

$\rm 2H в степени п люс плюс CO_3 в степени левая круглая скобка 2 минус правая круглая скобка \to H_2O плюс CO_2 \uparrow$  (2).

После этого при избытке карбоната могут происходить процессы:

$\rm Cu в степени левая круглая скобка 2 плюс правая круглая скобка плюс CO_3 в степени левая круглая скобка 2 минус правая круглая скобка \to CuCO_3 \downarrow$  (3),

$\rm 2Cu в степени левая круглая скобка 2 плюс правая круглая скобка плюс 2CO_3 в степени левая круглая скобка 2 минус правая круглая скобка плюс H_2O \to левая круглая скобка CuOH правая круглая скобка _2CO_3 \downarrow плюс CO_2\uparrow$  (4).

Составим таблицу:

	$\it m левая круглая скобка \rm р минус ра правая круглая скобка , \text г$	$\nu левая круглая скобка \rm Cu в степени левая круглая скобка 2 плюс правая круглая скобка правая круглая скобка , \text моль$	$\nu левая круглая скобка \rm H в степени левая круглая скобка плюс правая круглая скобка правая круглая скобка , \text моль$	$\nu левая круглая скобка \rm CO_3 в степени левая круглая скобка 2 минус правая круглая скобка правая круглая скобка , \text моль$
до электролиза	$500$	$0,50$	$0,00$	$0,00$
изменения в процессе электролиза	$минус \underset левая круглая скобка медь правая круглая скобка \mathop\rm 0,100 умножить на 64 минус \underset левая круглая скобка кислород правая круглая скобка \mathop\rm 0,050 умножить на 32$	$минус 0,10$	$плюс 0,20$	$0,00$
после электролиза	$492$	$0,40$	$0,20$	$0,00$
изменения при добавлении карбоната натрия (без учета реакций)	$плюс 53,0$			$плюс 0,05$
изменения в процессе реакций с карбонатом натрия	$минус \underset\rm CO_2 \uparrow\mathop\rm 0,05 умножить на 44$		$\underset\rm реакц. левая круглая скобка 2 правая круглая скобка \mathop\rm минус 0,10$	$\underset\rm реакц. левая круглая скобка 2 правая круглая скобка \mathop\rm минус 0,05$
после реакций с карбонатом натрия	$542,8$	$0,40$	$0,10$	$0,00$

Из приведенных данных видно, что из-⁠за недостатка карбоната натрия реакции (3) и (4) не происходят.

Вычислим массовую долю сульфата меди (II) в конечном растворе:

$\omega_конечн. левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: \nu_конечн. левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка , знаменатель: \it m левая круглая скобка \rm конечн. р минус ра правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 0,40 умножить на 160, знаменатель: 542,8 конец дроби =0,118 или 11,8\%.$ $\omega_конечн. левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: \nu_конечн. левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка умножить на \it M левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка , знаменатель: \it m левая круглая скобка \rm конечн. р минус ра правая круглая скобка конец дроби =$
$= дробь: числитель: 0,40 умножить на 160, знаменатель: 542,8 конец дроби =0,118 или 11,8\%.$

Ответ: $\omega_конечн. левая круглая скобка \rm CuSO_4 правая круглая скобка = 11,8\%.$

Спрятать критерии

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:

5.1 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».

Спрятать решение · Спрятать критерии · Помощь