РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 20777 Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ по химии 2020. Основная 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».

Расчеты массовой доли химического соединения в смеси. Задания для подготовки. Часть 2

Смесь меди и оксида меди (II) с массовой долей атомов меди 96% растворили в избытке концентрированной серной кислоты массой 472  г. При этом наблюдалось выделение газа. Минимальная масса 10%-⁠го раствора $\ChemFormNaOH,$ который может прореагировать с выделившимся газом, равна 200  г. Определите массовую долю соли в растворе, полученном растворением исходной смеси в серной кислоте. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение. 1.  Запишем уравнения реакций:

$\ChemFormCu плюс 2H_2SO_4 = CuSO_4 плюс SO_2 плюс 2H_2O;$

$\ChemFormCuO плюс H_2SO_4 = CuSO_4 плюс H_2O;$

$\ChemFormSO_2 плюс NaOH = NaHSO_3.$

2.  Пусть $\nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = \it xмоль,$ $\nu\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка =\it yмоль,$ тогда количество вещества атомов меди $\nu\rm_ат левая круглая скобка Cu правая круглая скобка =\it левая круглая скобка x плюс y правая круглая скобка моль.$

Масса атомов меди: $\it m\rm_ат левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = \nu\rm_ат левая круглая скобка Cu правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 64 умножить на \it левая круглая скобка x плюс y правая круглая скобка г.$

Масса чистой меди: $\it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 64\it xг.$

Масса оксида меди (II): $m\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка = 80 \it y г.$

Для массовой доли атомов меди получаем $дробь: числитель: 64 левая круглая скобка x плюс y правая круглая скобка , знаменатель: 64x плюс 80y конец дроби = 0,96,$ откуда $x=5y.$

3.  Найдем массу и количество вещества гидроксида натрия:

$\it m\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = \ir m\rm_р минус ра левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка умножить на \omega\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 200 умножить на 0,10 = 20г;$

$\nu\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = \it m\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка : \it M\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 20 : 40 = 0,50моль.$

Если количество щелочи минимально, то протекает реакция с образованием кислой соли. По уравнению третьей реакции $\nu\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = \it x = \rm 0,50моль,$ откуда $y = дробь: числитель: x, знаменатель: 5 конец дроби = 0,10моль.$

4.  Масса чистой меди: $\it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 64 умножить на 0,50 = 32г.$

Масса оксида меди (II): $\it m\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка = 80 умножить на 0,10 = 8,0г.$

Масса диоксида серы: $\it m\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка = 64 умножить на 0,50 = 32г.$

5.  Количество и масса сульфата меди (II):

$\nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 0,50 плюс 0,10 = 0,60моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = \nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 160 умножить на 0,60 = 96г.$

6.  Масса раствора, полученного растворением исходной смеси в серной кислоте:

$\it m\rm_р минус ра = \it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка плюс \it m\rm_р минус ра левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка = 32 плюс 8,0 плюс 472 минус 32 = 480г.$ $\it m\rm_р минус ра = \it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка плюс \it m\rm_р минус ра левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка =$
$= 32 плюс 8,0 плюс 472 минус 32 = 480г.$ $\it m\rm_р минус ра =$
$= \it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка плюс \it m\rm_р минус ра левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка =$
$= 32 плюс 8,0 плюс 472 минус 32 = 480г.$

7.  Массовая доля сульфата меди (II) в растворе:

$\omega \rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = \it m\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка : \it m\rm_р минус ра = 96 : 480 = 0,20 = 20\%.$

Ответ: $\omega \rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 20\%.$

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
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 балл	4

Источник: ЕГЭ по химии 2020. Основная волна. Вариант 2

Раздел кодификатора ФИПИ:

5.7 Расчёты с использованием понятий «массовая доля», «молярная концентрация», «растворимость».

Ключ