Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 7047
i

При раз­ло­же­нии нит­ра­та меди (II) вы­де­ли­лась смесь газов объ­е­мом 11,2 л (в пе­ре­сче­те на н. у.). Масса остат­ка со­ста­ви­ла 94 г. К остат­ку до­ба­ви­ли 292 г 10%-⁠го рас­тво­ра со­ля­ной кис­ло­ты. Опре­де­ли­те мас­со­вую долю \ChemFormHCl в по­лу­чен­ном рас­тво­ре.

В от­ве­те на­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При раз­ло­же­нии нит­ра­та меди (II) об­ра­зу­ет­ся смесь газов  — ди­ок­си­да азота (IV) и кис­ло­ро­да:

2Cu левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ \to$ 2CuO плюс 4NO_2$\uparrow$ плюс O_2$\uparrow$ левая круг­лая скоб­ка на­гре­ва­ние пра­вая круг­лая скоб­ка .

С вод­ным рас­тво­ром со­ля­ной кис­ло­ты ре­а­ги­ру­ет оксид меди, об­ра­зо­вав­ший­ся при про­ка­ли­ва­нии нит­ра­та меди (II):

\ChemFormCuO плюс 2HCl \to CuCl_2 плюс H_2O.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство газов, об­ра­зу­ю­щих­ся при раз­ло­же­нии нит­ра­та меди:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NO_2$ плюс O_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 11,2 л/22,4 л/моль = 0,5 моль.

По урав­не­нию ре­ак­ции \nu$ левая круг­лая скоб­ка CuO пра­вая круг­лая скоб­ка = 2/5 умно­жить на $ \nu$ левая круг­лая скоб­ка NO_2$ плюс O_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,2 моль; m левая круг­лая скоб­ка CuO пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,2 моль умно­жить на $ 80 г/моль = 16 г.

 

Вы­чис­лим массу и ко­ли­че­ство ве­ще­ства хло­ро­во­до­ро­да в ис­ход­ном рас­тво­ре:

m исх. левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 292 г умно­жить на 0,1 = 29,2 г;

 

\nu$ исх. левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 29,2 г/36,5 г/моль = 0,8 моль.

По урав­не­нию ре­ак­ции вза­и­мо­дей­ствия ок­си­да меди (II) с со­ля­ной кис­ло­той \nu$ реаг. левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 2\nu$ левая круг­лая скоб­ка CuO пра­вая круг­лая скоб­ка . Сле­до­ва­тель­но, с \ChemFormCuO про­ре­а­ги­ро­ва­ло \nu$ реаг. левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 умно­жить на $ 0,2 моль = 0,4 моль.

 

В рас­тво­ре оста­лось:

\nu$ ост. левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,8 моль минус 0,4 моль = 0,4 моль;

 

m ост. левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 36,5 г/моль умно­жить на $ 0,4 моль = 14,6 г.

Вы­чис­лим массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся рас­тво­ра:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = 94 г плюс 292 г = 386 г.

Мас­со­вая доля хло­ро­во­до­ро­да в об­ра­зо­вав­шем­ся рас­тво­ре равна:

\omega$ = m ост. левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка /m левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на $ 100\% = 14,6/386 г умно­жить на $ 100\% = 3,78\%.

Ответ: 3,78%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в одном из на­зван­ных выше эле­мен­тов3
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов2
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: За­да­ния 33 (С4). Сер­гей Ши­ро­ко­по­яс: Химия — под­го­тов­ка к ЕГЭ 2016
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость»
Рамиль Мукминов 10.02.2017 20:40

В усло­вии ска­за­но, что масса остат­ка со­ста­ви­ла 94г. Да­вай­те про­ве­рим: ис­хо­дя из ре­ше­ния ко­ли­че­ство ве­ще­ства CuO = ко­ли­че­ству ве­ще­ства Cu(NO3)2 сле­до­ва­тель­но тоже 0,2 моль. Масса Cu(NO3)2 равна 0,2* мо­ляр­ную массу (188) = 37,6 г. То есть при раз­ло­же­нии мы из 37,6 грамм сде­ла­ли оста­ток, весом 94 грам­ма? Даже если это рас­твор соли, то вода бы вы­па­ри­лась и она не яв­ля­лась бы остат­ком. А как же закон дей­ству­ю­щих масс? Прошу ис­пра­вить за­да­чу из-за не­дей­стви­тель­но­го усло­вия.

Антон Голышев

Вы правы, на пер­вый взгляд вы­гля­дит стран­но. Но ре­ше­ние впол­не до­пу­сти­мо, если из­на­чаль­но раз­ло­жил­ся не весь нит­рат меди.

Карина Сафиуллина 09.04.2018 13:42

Из­ви­ни­те, а мо­же­те объ­яс­нить, по­че­му в массе рас­тво­ра не учи­ты­ва­лись газы? ( т. е. - m(no 2) - m(o2))

Антон Голышев

Уле­те­ли - их в рас­тво­ре нет.