ЕГЭ–2026, химия: задания, ответы, решения

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 34 № 21066 Добавить в вариант

Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение числа атомов цинка к числу атомов кислорода равно 5 : 6, растворили в 500  г разбавленного раствора серной кислоты. При этом все исходные вещества прореагировали полностью, и выделилось 22,4  л смеси газов (н. у.). К этому раствору добавили 500  г 40%-⁠го раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном 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.

Запишем уравнения реакций цинка и карбоната цинка с серной кислотой:

$\ChemFormZn плюс H_2SO_4 = ZnSO_4 плюс H_2;$

$\ChemFormZnCO_3 плюс H_2SO_4 = ZnSO_4 плюс H_2O плюс CO_2.$

Из соотношения атомов цинка и кислорода получаем

$дробь: числитель: \nu\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс \nu\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка , знаменатель: 3\nu\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 5, знаменатель: 6 конец дроби ;$

$6\nu\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс 6\nu\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =15\nu\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка ;$

$\nu\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка = дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби \nu\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка .$

Из уравнений реакции получаем, что:

$\nu \rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка ;$

$\nu \rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка ;$

$\nu \rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс \nu \rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка .$

Тогда:

$\nu \rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс \nu \rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =\nu \rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка плюс \nu \rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка ;$

$\nu \rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс \nu \rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V_газов, знаменатель: \it V_M конец дроби ;$

$\nu \rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс \nu \rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 22,4, знаменатель: 22,4 конец дроби ;$

$дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби \nu\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка плюс \nu \rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =1 моль.$

Получаем, что:

$\nu \rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =0,4 моль;$ $\it m\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =\nu\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка =0,4 умножить на 125 = 50 г;$

$\nu \rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка =0,4 моль;$ $\it m\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка =\nu\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = 0,4 умножить на 44 = 17,6 г;$

$\nu\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка = дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби умножить на 0,4=0,6 моль;$ $\it m\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка =\nu\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка = 0,6 умножить на 65 = 39 г;$

$\nu\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка =0,6 моль;$ $\it m\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка =\nu\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка = 0,6 умножить на 2 = 1,2 г;$

$\nu \rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка =1 моль.$

Рассчитаем количество вещества щелочи:

$\it m\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = \it m_р минус ра умножить на \omega\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 500 умножить на 0,40 = 200 г;$

$\nu\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка , знаменатель: \it M\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 200, знаменатель: 40 конец дроби = 5 моль.$

Получаем, что:

$дробь: числитель: \nu \rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка , знаменатель: \nu\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 1, знаменатель: 5 конец дроби .$

Значит, гидроксид натрия добавлен в избытке. Между сульфатом цинка и гидроксидом натрия будет происходить реакция без образования осадка:

$\ChemFormZnSO_4 плюс 4NaOH = Na_2 левая квадратная скобка Zn левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка плюс Na_2SO_4.$

Из уравнения реакции получаем, что:

$\nu\rm левая круглая скобка Na_2SO_4 правая круглая скобка =\nu\rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка = 1 моль,$ $\it m\rm левая круглая скобка Na_2SO_4 правая круглая скобка =\nu\rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка ZnSO_4 правая круглая скобка = 1 умножить на 142 = 142 г.$

Рассчитаем массовую долю сульфата натрия в конечном растворе:

$\it m\rm левая круглая скобка р минус ра правая круглая скобка = \it m\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка плюс \it m_р минус ра\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка плюс \it m_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка =$ $\it m\rm левая круглая скобка р минус ра правая круглая скобка =$
$= \it m\rm левая круглая скобка Zn правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка ZnCO_3 правая круглая скобка плюс \it m_р минус ра\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка плюс \it m_р минус ра\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка =$

$= 39 плюс 50 плюс 500 минус 1,2 минус 17,6 плюс 500= 1070,2г;$

$\omega\rm левая круглая скобка Na_2SO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка Na_2SO_4 правая круглая скобка , знаменатель: \it m\rm левая круглая скобка р минус ра правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: 142, знаменатель: 1070,2 конец дроби = 0,133=13,3$ %.

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: Демонстрационной версия ЕГЭ−2021 по химии

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