ЕГЭ–2026, химия: задания, ответы, решения

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 34 № 18197 Добавить в вариант

Через 640 г 20%-⁠го раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 13,44 л (н. у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 65 г цинка. Определите массовую долю сульфата цинка 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 $\reactrarrow0pt2 cm\scriptsize эл. ток$ 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:

$\nu \rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 640 умножить на 0,2, знаменатель: 160 конец дроби = 0,8моль = \nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка ;$

$\nu\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 13,44, знаменатель: 22,4 конец дроби = 0,6моль.$

Но по уравнению реакции (1) должно выделиться $\nu \rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка : 2 = 0,4моль$ кислорода. Значит, кислород выделяется еще в результате реакции электролиза серной кислоты (воды):

$2H$_2$O $\reactrarrow0pt2 cm\scriptsize эл. ток$ 2H$_2$ плюс O$_2$$\uparrow$ левая круглая скобка 2 правая круглая скобка .$

Тогда $\nu\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка _по 2 = 0,6 минус 0,4 = 0,2моль.$

3.  Определим массу раствора по результатам двух реакций электролиза:

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

$\it m\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка = 0,6 умножить на 32 = 19,2г;$

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

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

$\it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 0,8 умножить на 64 = 51,2г;$

$\it m\rm_после эл минус за = 640 минус 19,2 минус 0,8 минус 51,2 = 568,8г.$

3.  К полученном раствору добавили цинк:

$\ChemFormZn плюс H_2SO_4 = ZnSO_4 плюс H_2\uparrow левая круглая скобка 3 правая круглая скобка .$

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

$\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,8моль;$

$\nu\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка = дробь: числитель: 65, знаменатель: 65 конец дроби = 1моль.$

Отсюда видим, что цинк в избытке. Значит, можем определить, сколько именно цинка прореагировало:

$\nu\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка _прореаг. = \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,8моль = \nu\rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка _по 3;$

$\it m\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка _прореаг. = левая круглая скобка 0,8 умножить на 65 = 52г.$

4.  Найдем массу конечно раствора, после реакции с цинком:

$\it m\rm_кон. = \it m\rm_после эл минус за плюс \it m\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка _прореаг. минус \it m\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка _по 3;$

$\it m\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка _по 3 = 0,8 умножить на 2 = 1,6г;$

$\it m\rm_кон. = 568,8 плюс 52 минус 1,6 = 619,2г.$

Откуда массовая доля cульфата цинка в конечном растворе:

$\omega \rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 0,8 умножить на 161, знаменатель: 619,2 конец дроби = 0,208 = 20,8$ %.

Ответ: 20,8%.

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 2

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