РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 47833 Добавить в вариант

Источник: Тренировочный вариант С. И. Широкопояса

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);

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

Расчеты массовой доли химического соединения в смеси. Задания для подготовки. Часть 2

Порошковую смесь массой 113 г, полученную, в результате частичного разложения карбоната меди(II) растворили в 645,3 мл 20%-ного раствора серной кислоты (плотность раствора 1,139 г/мл). Далее полученный раствор подвергли электролизу до начала выделения газообразного простого вещества на катоде. При этом на катоде образовалось 64 г металла. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в конечном растворе, а также массовую долю соли в исходной порошковой смеси.

Решение. 1.  Запишем уравнения реакций:

1)   $\ChemFormCuCO_3 arrow CuO плюс CO_2\uparrow;$

2)   $\ChemFormCuO плюс H_2SO_4 arrow CuSO_4 плюс H_2O;$

3)   $\ChemFormCuCO_3 плюс H_2SO_4 arrow CuSO_4 плюс CO_2\uparrow плюс H_2O;$

4)   $\ChemForm2CuSO_4 плюс 2H_2O \reactrarrow0pt2 cm\scriptsize электролиз 2Cu\downarrow плюс O_2\uparrow плюс 2H_2SO_4.$

2.  Найдем количество вещества серной кислоты в исходном растворе:

$\it \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: \it V\rm левая круглая скобка H_2SO_4_р минус р правая круглая скобка умножить на \rho\rm левая круглая скобка H_2SO_4_р минус р правая круглая скобка умножить на \omega\rm левая круглая скобка H_2SO_4_р минус р правая круглая скобка , знаменатель: \it M\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка конец дроби ;$

$\it \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 645,3 умножить на 1,139 умножить на 0,2, знаменатель: 98 конец дроби = 1,5 моль.$ $\it \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 645,3 умножить на 1,139 умножить на 0,2, знаменатель: 98 конец дроби =$
$= 1,5 моль.$ $\it \nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка =$
$= дробь: числитель: 645,3 умножить на 1,139 умножить на 0,2, знаменатель: 98 конец дроби =$
$= 1,5 моль.$

Найдем количество меди, выделившейся на катоде:

$\it \nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 64 г/ 64 г/моль = 1 моль.$

Исходя из уравнения (4) $\it\nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _сумм = \it\nu\rm левая круглая скобка Cu правая круглая скобка = 1 моль.$ Пусть $\it\nu\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка = x моль, \it\nu\rm левая круглая скобка CuCO_3 правая круглая скобка = y моль.$ Тогда, согласно уравнениям (2) и (3) $\it\nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _1 = \it\nu\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка =$
$= x моль, \it\nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = \it\nu\rm левая круглая скобка CuCO_3 правая круглая скобка = y моль.$ $\it\nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _1 = \it\nu\rm левая круглая скобка CuO правая круглая скобка =$
$= x моль, \it\nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка =$
$= \it\nu\rm левая круглая скобка CuCO_3 правая круглая скобка = y моль.$ Составим и решим систему уравнений:

$система выражений x плюс y=1, 80x плюс 124y=131; конец системы$

$система выражений x=0,25, y=0,75. конец системы .$

Определим количество оставшейся в конечном растворе серной кислоты:

$\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _ост. = 1,5 минус 0,25 минус 0,75 плюс 1 = 1,5 моль;$ $\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _ост. =$
$= 1,5 минус 0,25 минус 0,75 плюс 1 = 1,5 моль;$ $\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _ост. =$
$= 1,5 минус 0,25 минус 0,75 плюс 1 =$
$= 1,5 моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _ост. = 1,5 умножить на 98 = 147 г.$

3.  Определим массовую долю серной кислоты в конечном растворе, а также массовую долю оставшегося после прокаливания карбоната меди в исходной порошковой смеси:

$\it m\rm левая круглая скобка конечн.р минус ра правая круглая скобка =$
$= 113 плюс 645,3 умножить на 1,139 минус 0,75 умножить на 44 минус 64 минус 0,5 умножить на 32= 735 г;$ $\it m\rm левая круглая скобка конечн.р минус ра правая круглая скобка =$
$= 113 плюс 645,3 умножить на 1,139 минус 0,75 умножить на 44 минус 64 минус 0,5 умножить на 32=$
$= 735 г;$

$\it\omega\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _ост. = 147/735 умножить на 100\% = 20\%.$

$\it m\rm левая круглая скобка CuCO_3 правая круглая скобка = 0,75 умножить на 124 = 93 г;$

$\it\omega\rm левая круглая скобка CuCO_3 правая круглая скобка = 93/113 умножить на 100\% = 82,3\%.$

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

Источник: Тренировочный вариант С. И. Широкопояса

Раздел кодификатора ФИПИ:

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

Ключ