РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 48483 Добавить в вариант

Раздел кодификатора ФИПИ:

5.1 Расчёты массы вещества или объёма газов по известному количеству вещества, массе или объёму одного из участвующих в реакции веществ;

5.6 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. Задания для подготовки. Часть 2

Насыщенный раствор сульфата меди(II), полученный добавлением необходимого количества воды к 125 г пентагидрата сульфата меди $\ChemForm левая круглая скобка CuSO_4 умножить на 5H_2O правая круглая скобка$ был подвернут электролизу до тех пор, пока массовая доля кислоты не превысила массовую долю сульфата меди в 3 раза. После этого к полученному раствору было добавлено 33,3 г дигидроксокарбоната меди(II). Рассчитайте массовые доли соли и кислоты в конечном растворе, учитывая, что растворимость безводного сульфата меди(II) в условиях эксперимента составляет 31,6 г на 100 г воды.

Решение. 1.  Запишем уравнения реакций:

1)   $\ChemForm2CuSO_4 плюс 2H_2O \reactrarrow0pt2 cmэлектролиз 2Cu\downarrow плюс O_2\uparrow плюс 2H_2SO_4;$

2)   $\ChemForm левая круглая скобка CuOH правая круглая скобка _2CO_3 плюс 2H_2SO_4 \reactrarrow0pt1 cm 2CuSO_4 плюс CO_2 плюс 3H_2O.$

2.  Рассчитаем массовую долю безводного сульфата меди в насыщенном растворе

$\omega\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _в насыщ. р минус ре = дробь: числитель: 31,6, знаменатель: 131,6 конец дроби = 0,2401.$

Определим массовую долю сульфата меди в кристаллогидрате:

$\omega\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _в кр/г = дробь: числитель: 160, знаменатель: 250 конец дроби = 0,64.$

Рассчитаем массу и количество безводной соли в 125 г кристаллогидрата:

$\it m\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _в кр/г = 0,64 умножить на 125 = 80 г;$

$\it\nu\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _в кр/г = дробь: числитель: 80, знаменатель: 160 конец дроби = 0,5 моль.$

Найдем массу насыщенного раствора:

$\it m\rm_насыщ. р минус ра = дробь: числитель: 80, знаменатель: 0,2401 конец дроби = 333,2 г.$

Пусть количество вступившего в реакцию сульфата меди будет равно $x моль,$ тогда количество оставшегося сульфата меди составит $левая круглая скобка 0,5 минус x правая круглая скобка моль.$ Исходя из вывода, что соотношение массовых долей веществ равно соотношению масс этих веществ, составим уравнение:

$дробь: числитель: 98x, знаменатель: 160 умножить на левая круглая скобка 0,5 минус x правая круглая скобка конец дроби = 3;$

$40 минус 40x=118x;$

$x=0,415 г.$

Определим количество основного карбоната меди:

$\nu\rm левая круглая скобка левая круглая скобка CuOH правая круглая скобка _2CO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 33,3, знаменатель: 222 конец дроби = 0,15 моль.$

Согласно уравнению (1) количество образовавшейся кислоты в ходе электролиза составляет 0,415 моль, количество вступившей в реакцию (2) серной кислоты $0,15 умножить на 2 = 0,3 моль,$ оставшейся  —

$\nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _ост. = 0,415 минус 0,3 = 0,115 моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _ост. = 0,115 умножить на 98 = 11,27г.$

3.  Определим суммарную массу сульфата меди в конечном растворе, массу конечного раствора и массовые доли серной кислоты и сульфата меди в конечном растворе:

$\it m\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка _в конечн. р минус ре = левая круглая скобка 0,5 минус 0,115 плюс 0,3 правая круглая скобка умножить на 160 = 61,6г;$

$\it m_кон.р минус ра\rm = 333,2 минус 0,415 умножить на 64 минус 0,415 умножить на 32/2 плюс 33,3 минус 0,15 умножить на 44 = 326,7 г;$ $\it m_кон.р минус ра\rm =$
$= 333,2 минус 0,415 умножить на 64 минус 0,415 умножить на 32/2 плюс 33,3 минус 0,15 умножить на 44 = 326,7 г;$ $\it m_кон.р минус ра\rm =$
$= 333,2 минус 0,415 умножить на 64 минус 0,415 умножить на 32/2 плюс 33,3 минус 0,15 умножить на 44 =$
$= 326,7 г;$

$\omega\rm левая круглая скобка CuSO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 61,6, знаменатель: 326,7 конец дроби умножить на 100\% = 18,86\%;$

$\omega\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = дробь: числитель: 11,27, знаменатель: 326,7 конец дроби умножить на 100\% = 3,45\%.$

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:

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

Ключ