РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

Тип 34 № 57979 Добавить в вариант

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2027 по химии

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.

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

В некотором количестве воды растворили 13,52 г олеума, массовая доля элемента кислорода в котором 61,54%. Полученный раствор добавили к 500 мл раствора хлорида бария с концентрацией 0,42 моль/⁠л и плотностью 1,1 г/⁠мл. Массовая доля хлорида бария в образовавшемся растворе оказалась равной 1,66%. Рассчитайте объём воды, израсходованной на растворение исходного олеума.

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:

$\ChemFormSO_3 плюс H_2O = H_2SO_4;$

$\ChemFormH_2SO_4 плюс BaCl_2 = BaSO_4\downarrow плюс 2HCl.$

2.  Рассчитаем состав олеума и количество вещества реагентов. Пусть в составе олеума x моль $\ChemFormH_2SO_4.$ Тогда:

$\it m\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 98x г;$

$\it m\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка = 13,52 минус 98x г;$

$\it nu\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 13,52 минус 98x, знаменатель: 80 конец дроби моль.$

Массовая доля кислорода в олеуме:

$дробь: числитель: 16 умножить на 4 умножить на x плюс левая круглая скобка 13,52 минус 98x правая круглая скобка умножить на дробь: числитель: 3 умножить на 16, знаменатель: 80 конец дроби , знаменатель: 13,52 конец дроби = 0,6154,$

откуда $x = 0,04$ моль.

Следовательно:

$\it nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка = 0,04 моль;$

$\it nu\rm левая круглая скобка SO_3 правая круглая скобка = дробь: числитель: 13,52 минус 98 умножить на 0,04, знаменатель: 80 конец дроби = 0,12 моль.$

Найдём количество вещества $\ChemFormBaCl_2$ в исходном растворе:

$\it m\rm_р минус ра левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка = 500 умножить на 1,1 = 550 г;$

$\it n\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка = 0,5 умножить на 0,42 = 0,21 моль.$

При добавлении олеума протекает реакция: $\ChemFormSO_3 плюс H_2O = H_2SO_4$ . Вся образовавшаяся серная кислота реагирует с $\ChemFormBaCl_2:$

$\it nu\rm левая круглая скобка H_2SO_4 правая круглая скобка _общ. = 0,04 плюс 0,12 = 0,16 моль;$

$\it nu\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка _прореаг. = 0,16 моль;$

$\it nu\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка _ост. = 0,21 минус 0,16 = 0,05 моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка _ост. = 0,05 умножить на 208 = 10,4 г;$

$\it nu\rm левая круглая скобка BaSO_4 правая круглая скобка = 0,16 моль;$

$\it m\rm левая круглая скобка BaSO_4 правая круглая скобка = 0,16 умножить на 233 = 37,28 г.$

3.  Найдём массу добавленной воды. Пусть масса добавленной воды равна y г. Тогда масса образовавшегося раствора:

$\it m\rm_р минус ра = 13,52 плюс y плюс 550 минус 37,28 = y плюс 526,24 г.$

Массовая доля хлорида бария в конечном растворе:

$\omega\rm левая круглая скобка BaCl_2 правая круглая скобка = дробь: числитель: 10,4, знаменатель: y плюс 526,24 конец дроби = 0,0166.$

Решаем уравнение:

$y плюс 526,24 = дробь: числитель: 10,4, знаменатель: 0,0166 конец дроби = 626,5;$

$y = 626,5 минус 526,24 = 100,26 г.$

Так как плотность воды ≈ 1 г/мл, то объём воды будет равен:

$\it V\rm левая круглая скобка H_2O правая круглая скобка = 100,26 мл \approx 100,3 мл.$

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: -  правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания; -  правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания; -  продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которой проводятся расчёты; -  в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина	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: Демонстрационная версия ЕГЭ—2027 по химии

Раздел кодификатора ФИПИ:

Ключ