ЕГЭ–2026, химия: задания, ответы, решения

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 34 № 46138 Добавить в вариант

Раствор содержит сульфат меди и серную кислоту с концентрациями 0,2 моль/⁠л и 1,0 моль/⁠л соответственно. Плотность раствора равна 1,06 г/⁠мл. Раствор объемом 250 мл подвергли электролизу с инертным анодом. За время электролиза на катоде выделилось 2,24 л газа (н. у.), а масса катода увеличилась на 1,28 г. На аноде газ не выделялся. Запишите уравнения полуреакций, протекающих на катоде и аноде, и суммарное уравнение реакции. Рассчитайте массовые доли веществ в растворе после окончания электролиза. В ответе приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Спрятать решение

Решение.

1.  Запишем уравнения полуреакций и суммарное уравнение электролиза:

Катод: $\ChemFormCu в степени левая круглая скобка 2 плюс правая круглая скобка плюс 2e \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize Cu;$

$\ChemForm2H в степени левая круглая скобка плюс правая круглая скобка плюс 2e \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize H_2\uparrow;$

Анод: $\ChemForm2H_2O минус 4e \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize O_2\uparrow плюс 4H в степени левая круглая скобка плюс правая круглая скобка .$

Суммарные уравнения реакций:

$\ChemForm2CuSO_4 плюс 2H_2O \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize 2Cu\downarrow плюс 2H_2SO_4 плюс O_2\uparrow;$

$\ChemForm2H_2O \reactrarrow0pt1 cm\scriptsize 2H_2\uparrow плюс O_2\uparrow;$

2.  Определим количества веществ в исходном и конечном растворах. Начальный раствор:

$\it \nu\rm_0 левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 0,25 умножить на 0,2 = 0,05 моль;$

$\it\nu_0\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,25 умножить на 1 = 0,25 моль.$

Электролиз:

$\it\nu\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка = 2,24/22,4 = 0,1 моль;$

$\it\nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 1,28/64 = 0,02 моль;$

$\it\nu\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка = 0,5\it\nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка плюс 0,5\it\nu\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка = 0,01 плюс 0,05 = 0,06 моль.$

Израсходовано 0,02 моль $\ChemFormCuSO_4$ и образовалось 0,02 моль $\ChemFormH_2SO_4.$

Конечный раствор:

$\it \nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 0,05 минус 0,02 = 0,03 моль;$

$\it\nu_0\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,25 плюс 0,02 = 0,27 моль.$

3.  Найдем массу конечного раствора:

$\it m\rm_р минус ра = \it m\rm_исх. р минус ра минус \it m\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка H_2 правая круглая скобка минус \it m\rm левая круглая скобка O_2 правая круглая скобка ;$

$\it m\rm_р минус ра = 250 умножить на 1,06 минус 0,02 умножить на 64 минус 0,1 умножить на 2 минус 0,06 умножить на 32 = 261,6 г.$

4.  Найдем массы и массовые доли веществ в конечном растворе:

$\it m\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,27 умножить на 98 = 26,46 г;$

$\it \omega\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 26,46/261,6 умножить на 100\% = 10,11\%;$

$\it m\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 0,03 умножить на 64 = 1,92 г;$

$\it \omega\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = 1,92/261,6 умножить на 100\% = 0,73\%;$

Спрятать критерии

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы	4
Правильно записаны три элемента ответа	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записан один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

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».

Спрятать решение · Спрятать критерии · Помощь