Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 36955
i

Цинк сме­ша­ли с иодом в мас­со­вом со­от­но­ше­нии 1:2,54. После за­вер­ше­ния ре­ак­ции по­лу­чен­ную смесь рас­тво­ри­ли в 200 г 20%-⁠го рас­тво­ра гид­рок­си­да на­трия. При этом вы­де­ли­лось 1,568 л (н. у.) газа. Вы­чис­ли­те мас­со­вую долю гид­рок­си­да на­трия в ко­неч­ном рас­тво­ре. В от­ве­те за­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния (ука­зы­вай­те еди­ни­цы из­ме­ре­ния и обо­зна­че­ния ис­ко­мых фи­зи­че­ских ве­ли­чин).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  За­пи­шем урав­не­ние про­те­ка­ю­щих ре­ак­ций:

\ChemFormZn плюс I_2 = ZnI_2;

\ChemFormZnI_2 плюс 4NaOH = Na_2 левая квад­рат­ная скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка плюс 2NaI;

\ChemFormZn плюс 2NaOH плюс 2H_2O = Na_2 левая квад­рат­ная скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка плюс H_2.

2.  Най­дем общее ко­ли­че­ство ве­ще­ства цинка. Для этого най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства цинка, из­рас­хо­до­ван­ное в ре­ак­ции (3) с ще­ло­чью и в ре­ак­ции (1) с иодом:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Zn пра­вая круг­лая скоб­ка _ левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it V\rm, зна­ме­на­тель: \it V_m\rm конец дроби ;

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Zn пра­вая круг­лая скоб­ка _ левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1,568, зна­ме­на­тель: 22,4 конец дроби = 0,07 моль.

Из­вест­но, что цинк и иод на­хо­дят­ся в мас­со­вом со­от­но­ше­нии 1:2,54. Тогда:

 дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Zn_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка I_2_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2,54 конец дроби ;

 дробь: чис­ли­тель: \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Zn_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка Zn пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка I_2_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \it M\rm левая круг­лая скоб­ка I_2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2,54 конец дроби ;

 дробь: чис­ли­тель: 65 умно­жить на \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Zn_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 254 умно­жить на \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка I_2_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2,54 конец дроби .

Иод про­ре­а­ги­ро­вал пол­но­стью, тогда пусть \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка I_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = \it x\rm моль, сле­до­ва­тель­но, \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Zn_ левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка = \it x\rm моль. Сле­до­ва­тель­но, общее ко­ли­че­ство ве­ще­ства цинка \it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Zn_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка \it x\rm плюс 0,07 пра­вая круг­лая скоб­ка моль. Тогда:

 дробь: чис­ли­тель: 65 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка \it x\rm плюс 0,07 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 254 умно­жить на \it x\rm конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2,54 конец дроби ;

\it x\rm = 0,13 моль.

3.  Най­дем массу не про­ре­а­ги­ро­вав­ше­го гид­рок­си­да на­трия:

\it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = \it m\rm_р минус р умно­жить на \it \omega\rm;

\it m_исх.\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 200 г умно­жить на 0,2 = 40 г;

\nu_про­ре­аг.\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 4\nu\rm левая круг­лая скоб­ка ZnI_2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Zn_ левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,66 моль;

\it m\rm_про­ре­аг. левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,66 моль умно­жить на 40 г/моль = 26,4 г;

\it m\rm_ост левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 40 г минус 26,4 г = 13,6 г.

4.  Най­дем массу ко­неч­но­го рас­тво­ра и мас­со­вую долю гид­рок­си­да на­трия:

\it m\rm_р минус ра = \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Zn_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка I_2_ левая круг­лая скоб­ка исх пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m_исх. р минус р\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\it m\rm_р минус ра = 0,2 умно­жить на 65 плюс 0,13 умно­жить на 254 плюс 200 минус 0,07 умно­жить на 2 = 245,88 г;

\it \omega\rm левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm_ост. левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка р минус р пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби умно­жить на 100\% = 5,5\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
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 26.05.2023. Ос­нов­ная волна. Раз­ные за­да­чи
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».