РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 30025 Добавить в вариант

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. Экзаменационные задания

Смесь двух алканов, являющихся ближайшими гомологами, имеет относительную плотность по водороду 16,4. Порцию смеси массой 8,2 г полностью сожгли, а образовавшийся углекислый газ пропустили через известковое молоко, полученное тщательным перемешиванием 11,1 г гашеной извести и 300 г воды. Рассчитайте массовую долю соли в образовавшемся растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Решение. 1.  Определим состав газовой смеси в молях.

Средняя молярная масса смеси:

$\it M_смеси=\it M\rm_H_2 умножить на \it D\rm_H_2;$

$\it M_смеси\rm= 2 умножить на 16,4 = 32,8г/моль.$

Известно, что исходная смесь  — смесь двух алканов-⁠гомологов. Из ближайших гомологов такую молярную массу может иметь только смесь этана и пропана.

Количество моль смеси:

$\it \nu\rm_смеси = дробь: числитель: \it m_смеси, знаменатель: \it M_смеси конец дроби = дробь: числитель: 8,2, знаменатель: 32,8 конец дроби = 0,25 моль.$

Пусть $\nu\rm левая круглая скобка C_2H_6 правая круглая скобка = \it x моль,$ тогда $\nu\rm левая круглая скобка C_3H_8 правая круглая скобка = 0,25 минус \it x моль:$

$30 умножить на x плюс 44 умножить на левая круглая скобка 0,25 минус x правая круглая скобка = 8,2;$

$x = 0,2моль.$

Состав смеси: 0,2 моль $\ChemFormC_2H_6$ и 0,05 моль $\ChemFormC_3H_8.$

2.  Запишем уравнения реакций горения алканов и реакцию с гашеной известью (гидроксидом кальция):

$\ChemForm2C_2H_6 плюс 7O_2 = 4CO_2 плюс 6H_2O левая круглая скобка 1 правая круглая скобка ;$

$\ChemFormC_3H_8 плюс 5O_2 = 3CO_2 плюс 4H_2O левая круглая скобка 2 правая круглая скобка ;$

$\ChemFormCa левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2 плюс 2CO_2 = Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 левая круглая скобка 3 правая круглая скобка .$

3.  Количество выделившегося $\ChemFormCO_2$ в результате горения смеси алканов:

$\it \nu\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = 2 умножить на \it \nu\rm левая круглая скобка C_2H_6 правая круглая скобка плюс 3 умножить на \it \nu\rm левая круглая скобка C_3H_8 правая круглая скобка = 0,55моль.$

Количество гидроксида кальция в исходном растворе:

$\it \nu\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 11,1, знаменатель: 74 конец дроби = 0,15моль.$

Гидроксид кальция находится в недостатке, поэтому в реакции образовался гидрокарбонат кальция. Получается, что в реакцию 3 вступило 0,15 моль гидроксида кальция и 0,55 моль углекислого газа. Рассчитаем массовую долю гидрокарбоната кальция:

$\it \omega\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка , знаменатель: \it m\rm левая круглая скобка раствора правая круглая скобка конец дроби = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка , знаменатель: \it m\rm левая круглая скобка CaOH_2 правая круглая скобка плюс \it m_прореаг\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка конец дроби ;$ $\it \omega\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка , знаменатель: \it m\rm левая круглая скобка раствора правая круглая скобка конец дроби =$
$= дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка , знаменатель: \it m\rm левая круглая скобка CaOH_2 правая круглая скобка плюс \it m_прореаг\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка конец дроби ;$

$\it \omega\rm левая круглая скобка Ca левая круглая скобка HCO_3 правая круглая скобка _2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 0,15 умножить на 162, знаменатель: 11,1 плюс 0,15 умножить на 44 умножить на 2 плюс 300 конец дроби = 0,0749 или 7,49 \%.$

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы	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

Раздел кодификатора ФИПИ:

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

Ключ