РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 53699 Добавить в вариант

Источники:

Тренировочный вариант С. И. Широкопояса;

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;

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

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

Растворимость хлорида алюминия при некоторой температуре составляет 53,4 г на 100 г воды. Приготовленный при этой температуре насыщенный раствор хлорида алюминия массой 767 г разлили по двум колбам. В первую колбу добавили избыток раствора нитрата серебра, при этом выпало 344,4 г осадка. Во вторую колбу добавили 1600 г раствора гидроксида натрия, в котором соотношение атомов натрия к общему числу атомов в растворе равно 3:149. Вычислите максимальный объём углекислого газа (н. у.), который возможно поглотить полученным раствором во второй колбе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение. 1.  Запишем уравнения реакций:

1)   $\ChemFormAlCl_3 плюс 3AgNO_3 = 3AgCl\downarrow плюс Al левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _3;$

2)   $\ChemFormAlCl_3 плюс 4NaOH = Na левая квадратная скобка Al левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка плюс 3NaCl;$

3)   $\ChemFormNaOH плюс CO_2 = NaHCO_3;$

4)   $\ChemFormNa левая квадратная скобка Al левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка плюс CO_2 = NaHCO_3 плюс Al левая круглая скобка OH правая круглая скобка _3\downarrow.$

2.  Определим массовую долю хлорида алюминия в насыщенном растворе:

$\it\omega\rm левая круглая скобка AlCl_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 53,4, знаменатель: 153,4 конец дроби = 0,3481;$

$\it m\rm левая круглая скобка AlCl_3 правая круглая скобка _в насыщ. р минус ре = 0,3481 умножить на 767=267 г;$

$\nu\rm левая круглая скобка AlCl_3 правая круглая скобка _в насыщ. р минус ре = дробь: числитель: 267, знаменатель: 133,5 конец дроби =2 моль.$

Определим количество выпавшего осадка в первой колбе:

$\it\nu\rm левая круглая скобка AgCl правая круглая скобка = дробь: числитель: 344,4, знаменатель: 143,5 конец дроби = 2,4 моль.$

Количество хлорида алюминия в первой колбе по уравнению реакции (1):

$\it\nu\rm левая круглая скобка AlCl_3 правая круглая скобка _1 = дробь: числитель: 2,4, знаменатель: 3 конец дроби = 0,8 моль.$

Тогда на вторую колбу приходится хлорида алюминия:

$\it\nu\rm левая круглая скобка AlCl_3 правая круглая скобка _2 = 2 минус 0,8 = 1,2 моль.$

3.  Для того, чтобы определить продукт взаимодействия хлорида алюминия с гидроксидом натрия во второй колбе, необходимо определить количество гидроксида натрия в исходном растворе. Пусть в исходном растворе гидроксида натрия $\nu\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = x моль,$ $\nu\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = y моль.$ Тогда общее количество атомов составит $левая круглая скобка 3x плюс 3y правая круглая скобка моль,$ составим соотношение:

$дробь: числитель: x, знаменатель: 3x плюс 3y конец дроби = дробь: числитель: 3, знаменатель: 149 конец дроби ;$

$9x плюс 9y=149x;$

$140x=9y;$

$y= дробь: числитель: 140x, знаменатель: 9 конец дроби .$

Составим второе уравнение, зная массу раствора:

$40x плюс 18y=1600;$

$40x плюс 18 умножить на дробь: числитель: 140x, знаменатель: 9 конец дроби = 1600;$

$320x=1600;$

$x=5.$

4.  Таким образом, $\nu\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 5 моль,$ делаем вывод, что гидроксид натрия в избытке, сравнив его количество с хлоридом алюминия. Во второй колбе образовалась комплексная соль в количестве $\nu\rm левая круглая скобка Na левая квадратная скобка Al левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка правая круглая скобка = 1,2 моль,$ и остался гидроксид натрия в количестве $\nu\rm левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 5 минус 4,8 = 0,2 моль.$ Определим объём углекислого газа, исходя из уравнений (3) и (4):

$\it V\rm левая круглая скобка CO_2 правая круглая скобка = левая круглая скобка 0,2 плюс 1,2 правая круглая скобка умножить на 22,4 = 31,36 л.$

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

Источники:

Тренировочный вариант С. И. Широкопояса;

Тренировочный вариант С. И. Широкопояса.

Раздел кодификатора ФИПИ:

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

Ключ