ЕГЭ–2026, химия: задания, ответы, решения

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 34 № 18058 Добавить в вариант

Через 640 г 15%-⁠го раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н. у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 665,6 г 25%-⁠го раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария 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.

1.  Составим уравнение реакции электролиза раствора сульфата меди (II):

$2CuSO$_4$ плюс 2H$_2$O $\reactrarrow0pt2 cmэл. ток$ 2Cu$\downarrow$ плюс O$_2$$\uparrow$ плюс 2H$_2$SO$_4$ левая круглая скобка 1 правая круглая скобка .$

2.  Определим, является ли выделившийся газ продуктом только одной реакции:

$\nu \rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 640 умножить на 0,15, знаменатель: 160 конец дроби = 0,6моль;$

$\nu\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 11,2, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,5моль.$

Но по уравнению реакции (1) должно выделиться $\nu \rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка : 2 = 0,3моль$ кислорода. Значит, кислород выделяется еще в результате реакции электролиза серной кислоты (воды):

$2H$_2$O $\reactrarrow0pt2 cmэл. ток$ 2H$_2$ плюс O$_2$$\uparrow$ левая круглая скобка 2 правая круглая скобка .$

Тогда $\nu\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка _по 2 = 0,5 минус 0,3 = 0,2моль.$

3.  Определим массу раствора по результатам двух реакций электролиза:

$\it m\rm_после эл минус за = \it m\rm_р минус ра левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка минус m левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка минус m левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка минус m левая круглая скобка Cu правая круглая скобка ;$

$\it m\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка = 0,5 умножить на 32 = 16г;$

$\nu\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка = 2\nu\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка _по левая круглая скобка 2 правая круглая скобка = 2 умножить на 0,2 = 0,4моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка = 0,4 умножить на 2 = 0,8г;$

$\nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 0,6моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 0,6 умножить на 64 = 38,4г;$

$\it m\rm_после эл минус за = 640 минус 16 минус 0,8 минус 38,4 = 584,8г.$

3.  К полученном раствору прилили раствор хлорида бария:

$\ChemFormBaCl_2 плюс H_2SO_4 = BaSO_4\downarrow плюс 2HCl левая круглая скобка 3 правая круглая скобка .$

Определим, какой из реагентов в избытке, а какой  — в недостатке:

$\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 0,6моль;$

$\nu\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 665,6 умножить на 0,25, знаменатель: 208 конец дроби = 0,8моль.$

Отсюда видим, что хлорид бария в избытке. Значит, можем определить, сколько именно хлорида бария осталось непрореагировавшим:

$\nu\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка _прореаг. = \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,6моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка _ост. = левая круглая скобка 0,8 минус 0,6 правая круглая скобка умножить на 208 = 41,6г.$

4.  Найдем массу конечно раствора, после реакции с хлоридом бария:

$\it m\rm_кон. = \it m\rm_после эл минус за плюс \it m\rm_р минус ра левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка BaSO_4 правая круглая скобка ;$

$\nu\rm левая круглая скобка BaSO_4 правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,6моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка BaSO_4 правая круглая скобка = 0,6 умножить на 233 = 139,8г;$

$\it m\rm_кон. = 584,8 плюс 665,6 минус 139,8 = 1110,6г.$

Откуда массовая доля хлорида бария в конечном растворе:

$\omega \rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 41,6, знаменатель: 1110,6 конец дроби = 0,0375 = 3,75$ %.

Ответ: 3,75%.

Спрятать критерии

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Ответ правильный и полный: —  в ответе 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
Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше элементов ответа	3
Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа	2
Допущены ошибки в трех из перечисленных выше элементах ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.

Источник: ЕГЭ по химии 2020. Досрочная волна. Вариант 1

Раздел кодификатора ФИПИ:

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

5.4 Расчёты массы (объёма, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси);

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