Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 20614
i

Смесь же­лез­ной ока­ли­ны и ок­си­да же­ле­за (III), в ко­то­рой от­но­ше­ние числа ато­мов же­ле­за к числу ато­мов кис­ло­ро­да 7:10, пол­но­стью рас­тво­ри­ли в 500 г кон­цен­три­ро­ван­ной азот­ной кис­ло­ты. Для по­гло­ще­ния по­лу­чен­но­го газа не­об­хо­ди­мо 20 г 20%-⁠го рас­тво­ра гид­рок­си­да на­трия. Най­ди­те мас­со­вую долю соли же­ле­за в рас­тво­ре, по­лу­чен­ном после рас­тво­ре­ния смеси ок­си­дов в кис­ло­те.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Со­став­ле­ны урав­не­ния ре­ак­ций:

\ChemFormFe_2O_3 плюс 6HNO_3 = 2Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 плюс 3H_2O левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

\ChemFormFe_3O_4 плюс 10HNO_3 = 3Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 плюс NO_2\uparrow плюс 5H_2O левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

\ChemForm2NO_2 плюс 2NaOH = NaNO_2 плюс NaNO_3 плюс H_2O левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка .

2.  Вы­ра­же­ны ко­ли­че­ства ве­ществ ок­си­да же­ле­за (III) и же­лез­ной ока­ли­ны:

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = \it m\rm_р минус ра левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \omega левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка =20 умно­жить на 0,20=4,0г,

\nu \rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4,0, зна­ме­на­тель: 40 конец дроби = 0,10моль,

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка =\nu\rm левая круг­лая скоб­ка NO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =\nu\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка =0,10моль.

Пусть \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \it x моль, \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка = \it y моль, тогда:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка =2 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 3 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка 2\it x плюс \rm3\it y пра­вая круг­лая скоб­ка моль,

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка =3 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 4 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка 3\it x плюс \rm4\it y пра­вая круг­лая скоб­ка моль,

 дробь: чис­ли­тель: \it N\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it N\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \nu\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби ,

 дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 2x плюс 3y пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 3x плюс 4y пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 10 конец дроби \Rightarrow x=2y \Rightarrow \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,10 умно­жить на 2=0,20моль.

3.  Най­дем массу ок­си­дов же­ле­за, нит­ра­та же­ле­за (III) и по­лу­чив­ше­го­ся рас­тво­ра:

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка =\it M\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка =160 умно­жить на 0,20=32г,

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка =\it M\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка =232 умно­жить на 0,10=23,2г,

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка NO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =\nu\rm левая круг­лая скоб­ка NO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка NO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,10 умно­жить на 46=4,6г,

\nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

\nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка =3 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка =
= левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на 0,20 плюс 3 умно­жить на 0,10 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 242=169,4г,

\it m\rm_р минус ра=\it m\rm левая круг­лая скоб­ка HNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Fe_3O_4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка NO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =500 плюс 32 плюс 23,2 минус 4,6=550,6г.

4.  Рас­счи­та­ем мас­со­вую долю нит­ра­та же­ле­за (III):

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Fe левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it m\rm_р минус ра конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 169,4, зна­ме­на­тель: 550,6 конец дроби =0,308=30,8\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
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
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в одном из на­зван­ных выше эле­мен­тов.3
В от­ве­те до­пу­ще­ны ошиб­ки в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов.2
В от­ве­те до­пу­ще­ны ошиб­ки в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов.1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но.0
Мак­си­маль­ный балл4

 

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. Ос­нов­ная волна. Центр (часть 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».