РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 44422 Добавить в вариант

Источник: ЕГЭ по химии 23.05.2024. Основная 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»;

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

Расчеты массовой доли химического соединения в смеси. Экзаменационные задания

Олеум массой 114 г, в котором общее число электронов в 58 раз больше числа Авогадро, растворили в 26 г воды, затем добавили 23,2 г железной окалины и нагрели. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе. Возможным образованием 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 уравнения протекающих реакций и найдем количества исходных веществ:

$\ChemFormSO_3 плюс H_2O = H_2SO_4;$

$\ChemForm2Fe_3O_4 плюс 10H_2SO_4 = 3Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 плюс SO_2 плюс 10H_2O.$

Число моль электронов в олеуме:

$\it N_A\rm = 6,02 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 23 правая круглая скобка ;$

$\it N_электронов\rm = 58\it N_A\rm;$

$\it\nu\rm_электронов = дробь: числитель: \it N_электронов\rm, знаменатель: \it N_A\rm конец дроби = дробь: числитель: 58\it N_A\rm, знаменатель: \it N_A\rm конец дроби = 58 моль.$

Пусть $\nu\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка = x$ моль, а $\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = y$ моль. Тогда $\it\nu\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка _электронов = 40x$ моль, а $\it\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _электронов = 50y$ моль. Отсюда:

$40x плюс 50y = 58,$

$\it m\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка плюс \it m\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 114,$

$80\it x\rm плюс 98\it y\rm = 114.$

Составим систему уравнений:

$система выражений 40x плюс 50y = 58,80x плюс 98y = 114. конец системы$

Тогда

$система выражений x = 0,2 моль,y = 1 моль, конец системы$

следовательно, $\nu\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка = 0,2 моль$ и $\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 1 моль.$

2.  Найдем количество вещества серной кислоты, образовавшейся при растворении олеума в воде:

$\it\nu\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка , знаменатель: \it M\rm левая круглая скобка H_2O конец дроби ;$

$\it\nu\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = дробь: числитель: 26, знаменатель: 18 конец дроби = 1,44 моль;$

$\it\nu_1\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = \it\nu\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка = 0,2 моль.$

3.  Найдем общее количество вещества и массу серной кислоты после растворения олеума в воде:

$\it\nu\rm_общ. = 1 плюс 0,2 = 1,2 моль.$

4.  Найдем число моль железной окалины:

$\nu\rm левая круглая скобка Fe_3O_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 23,2, знаменатель: 232 конец дроби = 0,1 моль;$

$\it\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка : \it\nu\rm левая круглая скобка Fe_3O_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 1,2, знаменатель: 10 конец дроби : дробь: числитель: 0,1, знаменатель: 2 конец дроби .$

Следовательно, серная кислота находится в избытке.

5.  Найдем количество вещества и массу сульфата железа(III):

$\it\nu\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби \it\nu\rm левая круглая скобка Fe_3O_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 3, знаменатель: 2 конец дроби умножить на 0,1 = 0,15 моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка = \it\nu\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка ;$

$\it m\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка = 0,15 умножить на 400 = 60 г.$

6.  Найдем количество вещества и массу сернистого газа:

$\it\nu\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби \it\nu\rm левая круглая скобка Fe_3O_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби умножить на 0,1 = 0,05 моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка = \it\nu\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка умножить на \it M\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка ;$

$\it m\rm левая круглая скобка SO_2 правая круглая скобка = 0,05 умножить на 64 = 3,2 г.$

7.  Найдем массу конечного раствора и массовую долю соли в конечном растворе:

$\it m\rm_р минус ра = 114 г плюс 26 г плюс 23,2 г минус 3,2 г = 160 г;$

$\omega\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it m\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка , знаменатель: \it m\rm_р минус ра конец дроби ;$

$\omega\rm левая круглая скобка Fe_2 левая круглая скобка SO_4 правая круглая скобка _3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 60 г, знаменатель: 160 г конец дроби = 0,375 или 37,5\%.$

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 23.05.2024. Основная волна

Раздел кодификатора ФИПИ:

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

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

Ключ