Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 28103
i

Кри­стал­ло­гид­рат суль­фа­та алю­ми­ния, в ко­то­ром мас­со­вая доля серы мень­ше мас­со­вой доли кис­ло­ро­да в 5 раз, рас­тво­ри­ли в воде с об­ра­зо­ва­ни­ем рас­тво­ра мас­сой 722,4  г. По­лу­чен­ный рас­твор под­верг­ли элек­тро­ли­зу до вы­де­ле­ния на аноде 35,84 л (н. у.) газа. К об­ра­зо­вав­ше­му­ся рас­тво­ру до­ба­ви­ли 424  г 10%-⁠го рас­тво­ра кар­бо­на­та на­трия, после всех ре­ак­ций его мас­со­вая доля умень­ши­лась в 10 раз. Опре­де­ли­те массу рас­тво­рен­но­го кри­стал­ло­гид­ра­та суль­фа­та алю­ми­ния. 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.  Опре­де­лим фор­му­лу кри­стал­ло­гид­ра­та. Для этого при­мем, что в мо­ле­ку­ле кри­стал­ло­гид­ра­та на 1 моль \ChemForm Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 при­хо­дит­ся x моль \ChemFormH_2O.

M\rm левая круг­лая скоб­ка крист. пра­вая круг­лая скоб­ка = \it M\rm левая круг­лая скоб­ка Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it x умно­жить на M\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка S пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка S пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M левая круг­лая скоб­ка крист. пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 32, зна­ме­на­тель: 342 плюс 18 умно­жить на x конец дроби ;

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 12 плюс \it x пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на M \rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M левая круг­лая скоб­ка крист. пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 12 плюс \it x пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \rm 16, зна­ме­на­тель: 342 плюс 18 умно­жить на \it x конец дроби ;

дробь: чис­ли­тель: \omega\rm левая круг­лая скоб­ка S пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \omega\rm левая круг­лая скоб­ка O пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 32, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 12 плюс x пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 16 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ;

x = 18.

Фор­му­ла кри­стал­ло­гид­ра­та  — \ChemFormAl_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 умно­жить на 18H_2O.

За­пи­шем урав­не­ния ре­ак­ций:

\ChemFormAl_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 умно­жить на 18H_2O = Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 плюс 18H_2O левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\ChemForm2H_2O = 2H_2 плюс O_2 левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\ChemFormAl_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 плюс 3Na_2CO_3 плюс 3H_2O = 2Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _3 плюс 3Na_2SO_4 плюс 3CO_2 левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка .

2.  На аноде после элек­тро­ли­за будет вы­де­лять­ся кис­ло­род:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка O_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 35,84, зна­ме­на­тель: 22,4 конец дроби = 1,6моль;

\nu_эл минус з\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 2\nu\rm левая круг­лая скоб­ка O_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 3,2моль;

\it m_эл минус з\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 3,2 умно­жить на 18 = 57,6 г.

3.  Опре­де­лим ко­ли­че­ство кри­стал­ло­гид­ра­та ис­хо­дя из мас­со­вой доли кар­бо­на­та на­трия после про­те­ка­ния всех ре­ак­ций. Обо­зна­чим за y ко­ли­че­ство про­ре­а­ги­ро­вав­ше­го суль­фа­та алю­ми­ния, тогда ко­ли­че­ство про­ре­а­ги­ро­вав­ше­го кар­бо­на­та на­трия 3y:

\nu_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2CO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 3\it yмоль;

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 2\it yмоль;

\it m_исх\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2CO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 424 умно­жить на 0,1 = 42,4г;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка рас­тво­ра пра­вая круг­лая скоб­ка = \it m_рас­тво­ра\rm левая круг­лая скоб­ка Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m_эл минус з\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка плюс
плюс \it m_рас­тво­ра\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2CO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка рас­тво­ра пра­вая круг­лая скоб­ка = 722,4 минус 57,6 плюс 424 минус 78 умно­жить на 2 \it y минус \rm 44 умно­жить на 3 \it y = \rm 1088,8 минус 288\it y г;

\it m_изб.\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2CO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 42,4 минус 106 умно­жить на 3\it yг;

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2CO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 42,4 минус 318 умно­жить на \it y, зна­ме­на­тель: 1088,8 минус 288 умно­жить на \it y конец дроби = 0,01;

y = 0,1 моль.

4.  Опре­де­лим массу рас­тво­рен­но­го кри­стал­ло­гид­ра­та:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 умно­жить на 18H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1моль;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 умно­жить на 18H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 умно­жить на 666 = 66,6 г.

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
Пра­виль­но за­пи­са­ны три эле­мен­та от­ве­та3
Пра­виль­но за­пи­са­ны два эле­мен­та от­ве­та2
Пра­виль­но за­пи­сан один эле­мент от­ве­та1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: ЕГЭ по химии 2021. Ос­нов­ная волна. Ва­ри­ант 2
Раздел кодификатора ФИПИ:
1.11 Спо­со­бы вы­ра­же­ния кон­цен­тра­ции рас­тво­ров: мас­со­вая доля рас­творённого ве­ще­ства, мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция. На­сы­щен­ные и не­на­сы­щен­ные рас­тво­ры, рас­тво­ри­мость. Кри­стал­ло­гид­ра­ты;
5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость».
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2026