Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 28187
i

Смесь, со­сто­я­щую из нит­ра­та цинка, нит­ра­та меди (II) и нит­ра­та се­реб­ра (I), рас­тво­ри­ли в воде. При этом по­лу­чил­ся рас­твор, в ко­то­ром мас­со­вая доля нит­ра­та цинка 18,9%, а мас­со­вая доля нит­ра­та меди (II) 9,4%. В первую колбу на­ли­ли 500 г этого рас­тво­ра и внес­ли мед­ную про­во­ло­ку. После окон­ча­ния ре­ак­ции мас­со­вая доля нит­ра­та меди (II) в колбе со­ста­ви­ла 25,5%. Во вто­рую колбу на­ли­ли 200 г этого рас­тво­ра и до­ба­ви­ли из­бы­ток по­рош­ка цинка. Вы­чис­ли­те мас­со­вую долю соли 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.

1.  За­пи­шем урав­не­ния ре­ак­ций:

\ChemForm2AgNO_3 плюс Cu = Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 плюс 2Ag\downarrow левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\ChemForm Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 плюс Zn = Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 плюс Cu\downarrow левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\ChemForm 2AgNO_3 плюс Zn = Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 плюс 2Ag\downarrow левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка .

2.  Рас­смот­рим первую колбу:

 \it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 500 умно­жить на 0,094 = 47 г;

 \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 47, зна­ме­на­тель: 188 конец дроби = 0,25моль.

Обо­зна­чим за x ко­ли­че­ство об­ра­зо­вав­ше­го­ся нит­ра­та меди в ре­зуль­та­те про­те­ка­ния ре­ак­ции 1. Тогда:

 \nu_обр.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu пра­вая круг­лая скоб­ка = x моль;

 \it m_обр.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 188 умно­жить на x г;

 \it m_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu пра­вая круг­лая скоб­ка = 64 умно­жить на x г;

 \nu_I\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Ag пра­вая круг­лая скоб­ка =2 умно­жить на x моль;

 \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Ag пра­вая круг­лая скоб­ка = 216 умно­жить на x г.

Мас­со­вая доля нит­ра­та меди (II) в рас­тво­ре в пер­вой колбе после про­те­ка­ния ре­ак­ции:

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m_обр.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it m_I левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Ag пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 47 плюс 188 умно­жить на x, зна­ме­на­тель: 500 плюс 64 умно­жить на x минус 216 умно­жить на x конец дроби = 0,255;

x = 0,355 моль.

Мас­со­вая доля нит­ра­та се­реб­ра в пер­вой колбе:

\nu_I\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,71 моль;

\it m_I\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 170 умно­жить на 0,71 = 120,7 г;

\omega_I\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 120,7, зна­ме­на­тель: 500 конец дроби = 0,2414 или24,14\%.

В каж­дой колбе ис­ход­ные мас­со­вые доли солей оди­на­ко­вые. Со­от­вет­ствен­но, \omega\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 24,14\%.

 

2.  Рас­смот­рим вто­рую колбу:

 \it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 200 умно­жить на 0,094 = 18,8 г;

 \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 18,8, зна­ме­на­тель: 188 конец дроби = 0,1моль;

 \it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 200 умно­жить на 0,2414 = 48,28 г;

 \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 48,28, зна­ме­на­тель: 170 конец дроби = 0,284моль;

 \it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 200 умно­жить на 0,189 = 37,8 г;

 \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 37,8, зна­ме­на­тель: 189 конец дроби = 0,2моль.

Опре­де­лим массы ве­ществ в ко­неч­ном рас­тво­ре во вто­рой колбе:

 \nu_обр.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn пра­вая круг­лая скоб­ка =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,142 плюс 0,1 = 0,242моль;

 \it m_кон.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка =\it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \nu_обр.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на M\rm левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =
=37,8 плюс 189 умно­жить на 0,242 = 83,538 г;

 \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Cu пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 моль;

 \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Cu пра­вая круг­лая скоб­ка = 64 умно­жить на 0,1 = 6,4 г;

 \nu_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка AgNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Ag пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,284 моль;

 \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Ag пра­вая круг­лая скоб­ка = 108 умно­жить на 0,284 = 30,672г;

\it m_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn пра­вая круг­лая скоб­ка = 65 умно­жить на 0,242 = 15,73г.

Опре­де­лим мас­со­вую долю нит­ра­та цинка в ко­неч­ном рас­тво­ре:

\omega_кон.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m_кон.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it m_II левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Cu пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Ag пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби ;

\omega_кон.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 83,538, зна­ме­на­тель: 200 плюс 15,73 минус 6,4 минус 30,672 конец дроби = 0,4676 или 46,76\%.

Мас­со­вая доля нит­ра­та цинка: \omega_кон.\rm левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 46,76\%.

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
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 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: За­да­ния 34 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».