РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 32074 Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ по химии 21.03.2022. Досрочная волна

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

К 632 г раствора сульфата железа (III), в котором в общей сложности содержится $1,806 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 25 правая круглая скобка$ атомов кислорода, добавили 79 г сульфита калия. К образовавшемуся раствору прибавили 552 г 10%-⁠го раствора карбоната калия. Вычислите массовую долю сульфата калия в конечном растворе (возможностью образования кислых солей пренебречь). 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.  Запишем уравнение реакции:

$\ChemFormFe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 плюс K_2SO_3 плюс H_2O = K_2SO_4 плюс 2FeSO_4 плюс H_2SO_4 левая круглая скобка 1 правая круглая скобка .$

Определим количества веществ в исходном растворе сульфата железа (III):

$\it \nu\rm левая круглая скобка O правая круглая скобка = дробь: числитель: 1,806 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 25 правая круглая скобка , знаменатель: 6,02 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 23 правая круглая скобка конец дроби = 30 моль.$

Пусть $\nu\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка = \it x моль,$ тогда $\nu\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = \it y моль,$ тогда:

$система выражений \it \nu\rm левая круглая скобка атомов O в смеси правая круглая скобка = 12 x плюс y = 30 моль, \it m \rm левая круглая скобка исх р минус ра правая круглая скобка = 400 x плюс 18 y = 632 г. конец системы$

$система выражений \it x\rm = 0,5 моль,\it y\rm = 24 моль. конец системы$

Состав раствора: 0,5 моль $\ChemFormFe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3$ и 24 моль $\ChemFormH_2O.$

2.  Определим количества веществ после добавления сульфита калия и протекания реакции:

$\nu\rm левая круглая скобка K_2SO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 79, знаменатель: 158 конец дроби = 0,5 моль.$

Значит сульфат железа (III) и сульфит калия прореагировали в эквимолярном соотношении, и в растворе после протекания реакции остались:

$\nu_1\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = \nu_1\rm левая круглая скобка K_2SO_4 правая круглая скобка = 0,5 моль, \qquad \nu\rm левая круглая скобка FeSO_4 правая круглая скобка = 1 моль.$

3.  Запишем уравнения реакций, протекающих при добавлении карбоната калия:

$\ChemFormH_2SO_4 плюс K_2CO_3 = K_2SO_4 плюс CO_2\uparrow плюс H_2O левая круглая скобка 2 правая круглая скобка ;$

$\ChemFormFeSO_4 плюс K_2CO_3 = FeCO_3\downarrow плюс K_2SO_4 левая круглая скобка 3 правая круглая скобка .$

Определим количества веществ после добавления карбоната калия и протекания реакции:

$\nu\rm левая круглая скобка K_2CO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 552 умножить на 0,1, знаменатель: 138 конец дроби = 0,4 моль.$

Значит карбонат калия реагирует только с серной кислотой по реакции 2, а реакция 3 не протекает, так как нет избытка карбоната калия. Определим количества веществ после протекания реакции:

$\nu_2\rm левая круглая скобка K_2SO_4 правая круглая скобка = 0,4 моль, \qquad \nu\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = 0,4 моль.$

4.  Найдем массу конечного раствора и массовую долю сульфата калия:

$\it m \rm левая круглая скобка конечного р минус ра правая круглая скобка = \it m \rm левая круглая скобка р минус ра Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка K_2SO_3 правая круглая скобка плюс \it m \rm левая круглая скобка р минус ра K_2CO_3 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка ;$ $\it m \rm левая круглая скобка конечного р минус ра правая круглая скобка = \it m \rm левая круглая скобка р минус ра Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка плюс$
$плюс \it m\rm левая круглая скобка K_2SO_3 правая круглая скобка плюс \it m \rm левая круглая скобка р минус ра K_2CO_3 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка ;$

$\it m \rm левая круглая скобка конечного р минус ра правая круглая скобка = 632 плюс 79 плюс 552 минус 0,4 умножить на 44 = 1245,4 г;$

$\nu\rm левая круглая скобка K_2SO_4 правая круглая скобка = 0,5 плюс 0,4 = 0,9 моль, \qquad \it m \rm левая круглая скобка K_2SO_4 правая круглая скобка = 156,6 г;$

$\it \omega\rm левая круглая скобка K_2SO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 156,6, знаменатель: 1245,4 конец дроби = 0,1257 или 12,57\%.$

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

Источник: ЕГЭ по химии 21.03.2022. Досрочная волна

Раздел кодификатора ФИПИ:

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

Ключ