Решение 34 задачи химия егэ 2020 - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Друзья! В статье собраны задачи 34 на так называемую «атомистику» из реального ЕГЭ по химии 16.07.2020. Эти задачи стали новинкой ЕГЭ по химии-2020 и вызвали сложности у участников экзамена. Условия задач не оригинальные, а восстановлены по рассказам и записям участников экзамена. Решения я привожу с подробными объяснениями.

Для всех задач:

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Остановимся на задаче на атомистику с запутанным материальным балансом:

1. Смесь оксида кальция и карбоната кальция с массовой долей атомов кальция 62,5% растворили в 300 г раствора соляной кислоты. При этом наблюдалось выделение газа, и масса полученного раствора составила 361,6 г. Выделившийся в результате реакции газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Пусть n(CaO) = х моль, n(CaCO₃) = y моль, тогда:

количество вещества атомов кальция в оксида n₁(Ca) = х моль, в карбонате: n₂(Са) = у моль,

общее количество вещества атомов кальция: n(Са) = (x + y) моль.

Масса атомов кальция: m(Ca) = n(Са)·M(Ca) = 40(x + y) г.

Масса оксида кальция: m(CaО) = n(СаО)·M(CaО) = 56x г.

Масса карбоната кальция: m(CaCO₃) = n(CaCO₃)·M(CaCO₃) = 100у г.

Масса смеси: m_см = m(CaО) + m(CaCO₃) = (56х + 100у) г

Получаем выражение:

40(x + y)/(56х + 100у) = 0,625

Преобразуя приведённое выше равенство, получаем х = 4,5у.

Далее протекают реакции:

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Количество образовавшегося углекислого газа n(CO₂) = y моль, масса m(CO₂) = 44y г.

Запишем уравнение материального баланса для конечного раствора:

m_р-ра = m(CaO) + m(CaCO₃) + m_р-ра(HCl) — m(CO₂)

361,6 = 56х + 100у + 300 — 44у

или

61,6 = 56х + 56у

Получаем систему:

х + у = 1,1

х = 4,5у

5,5у = 1,1

у = 0,2 моль, х = 0,9 моль.

Количество углекислого газа: n(CO₂) = 0,2 моль, масса m(CO₂) = 44·0,2 = 8,8 г.

При взаимодействии углекислого газа с гидроксидом натрия возможно образование средней или кислой соли:

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O (1)

NaOH + CO₂ = NaHCO₃(2)

Какие продукты образуются, определяется соотношением количества вещества реагентов.

Масса щелочи: m(NaOH) = m_р-ра(NaOH) · ω(NaOH) = 80 · 0,1 = 8 г

Количество вещества: n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 8/40 = 0,2 моль

Соотношение количества вещества реагентов n(NaOH):n(CO₂) = 0,2:0,2 = 1:1

Следовательно, протекает только вторая реакция с образованием кислой соли — гидрокарбоната натрия.

n(NaHCO₃) = n(CO₂) = 0,2 моль

m(NaHCO₃) = n(NaHCO₃)·M(NaHCO₃) = 0,2·84 = 16,8 г

Масса конечного раствора гидрокарбоната:

m_р-ра = m(CO₂) + m_р-ра(NaOH) = 8,8 + 80 = 88,8 г

Массовая доля гидрокарбоната натрия в конечном растворе:

ω(NaHCO₃) = m(NaHCO₃)/m_р-ра = 16,8/88,8 = 0,1892 или 18,92%

Ответ: ω(NaHCO₃) = 18,92%

2. Смесь оксида кальция и карбоната кальция с массовой долей атомов кальция 50% растворили в 300 г раствора избытка соляной кислоты. Выделившийся при этом газ полностью прореагировал с раствором гидроксида натрия массой 200г и массовой долей 8%. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

3. (ЕГЭ-2020, Центр) Смесь меди и оксида меди (II), в которой массовая доля атомов меди составляет 96%, растворили в 472 г концентрированной серной кислоты, взятой в избытке. При этом наблюдалось выделение газа. Минимальная масса 10%-го раствора NaOH, который может прореагировать с выделившимся газом, равна 200 г. Определите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после добавления серной кислоты к исходной смеси веществ. (20%)

4. Смесь из оксида и сульфида алюминия, в которой массовая доля атомов алюминия равна 50%, растворили в 700 г соляной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 240 г 20%-ного раствора сульфата меди (II). Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения сульфида и оксида алюминия в кислоте.

5. (ЕГЭ-2020, Дальний Восток) В смеси оксида магния и фосфида магния массовая доля атомов магния равна 54,4%. Смесь полностью прореагировала с 34%-ным раствором соляной кислоты массой 365 г. К полученному раствору добавили 232 г 30%-ного раствора фторида калия. Определите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

6. (ЕГЭ-2020, Центр) Смесь оксида и пероксида натрия, в которой молярное соотношение числа атомов натрия к числу атомов кислорода равно 3:2, нагрели с избытком углекислого газа. Полученное вещество растворили в воде. В результате образовался раствор массой 600 г, к которому добавили 229,6 г раствора хлорида железа(III). Найдите массовую долю оксида натрия в исходной смеси, если в результате образовался раствор массой 795 г с массовой долей карбоната натрия 4%.

7. (ЕГЭ-2020, Центр) Смесь карбида алюминия и карбида кальция, в которой массовая доля атомов углерода равна 30%, полностью растворили в соляной кислоте массой 547,5 г. При этом хлороводород прореагировал полностью. К образовавшемуся раствору добавили 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия. Определите массовую долю хлороводорода в исходном растворе массой 547,5 г.

8. Смесь железной окалины и оксида железа(III), в которой число атомов железа относится к числу атомов кислорода как 7:10, поместили в 500 г раствора концентрированной азотной кислоты. При этом исходная смесь прореагировала полностью и наблюдалось выделение газа. Для полного поглощения выделившегося газа потребовалось 20 г 20 %-ного раствора гидроксида натрия. Определите массу соли, которая образовалась после растворения исходной смеси в кислоте.

9. Смесь оксида и пероксида бария, в которой число атомов бария относится к числу атомов кислорода как 5:9, полностью растворили в 490 г 20%-ного раствора холодной серной кислоты. При этом смесь прореагировала полностью и раствор стал нейтральным. Определить массовую долю воды в полученном растворе.

10. (ЕГЭ-2020, Дальний Восток) Смесь из оксида лития и нитрида лития, в которой массовая доля атомов лития составляет 56%, смешали с 265 г раствора соляной кислоты с массовой долей 20%. При этом все вещества полностью прореагировали и раствор стал нейтральным. К образовавшемуся раствору добавили 410 г 20%- ного раствора фосфата натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

11. Дан холодный раствор серной кислоты. К нему добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

12. (ЕГЭ-2020, Сибирь) К холодному раствору серной кислоты добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Холодный раствор серной кислоты реагирует с пероксидом бария без ОВР:

H₂SO₄ + BaO₂ = BaSO₄ + H₂O₂

При этом в растворе присутствует пероксид водорода, а сульфат бария выпадает в осадок.

Пусть n(H₂O₂) = х моль, n(H₂O) = y моль, тогда:

количество вещества атомов водорода в пероксиде n₁(H) = 2х моль, в воде: n₂(Н) = 2у моль,

количество вещества атомов кислорода в пероксиде n₁(О) = 2х моль, в воде: n₂(О) = у моль,

общее количество вещества атомов водорода: n(Н) = (2x + 2y) моль,

общее количество вещества атомов кислорода: n(О) = (2x + y) моль.

Получаем соотношение:

(2x + 2y)/(2x + y) = 9/5

Упрощаем его:

у = 8х

При добавлении каталитического количества оксида марганца (IV) пероксид водорода разлагается:

2H₂O₂ = 2H₂O + O₂

Пусть весь пероксид водорода разложился, тогда изменение массы раствора равно массе выделившегося газа, то есть массе кислорода:

m(O₂) = 6,4 г

n(O₂) = m(O₂)/M(O₂) = 6,4 / 32 = 0,2 моль

Отсюда

n(H₂O₂) = 2·n(O₂) = 2·0,2 = 0,4 моль

х = 0,4 моль

у = 3,2 моль

Отсюда количество вещества серной кислоты с исходном растворе:

n(H₂SO₄) = n(H₂O₂) = 0,4 моль

m(H₂SO₄) = n(H₂SO₄)·M(H₂SO₄) = 0,4·98 = 39,2 г

Количество и масса воды не изменялись:

m(H₂O) = n(H₂O)·M(H₂O) = 3,2·18 = 57,6 г

Массовая доля серной кислоты в исходном растворе:

ω(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/(m(H₂O)+ m(H₂SO₄)) = 39,2/(39,2 + 57,6) = 0,405 или 40,5%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 40,5%

13. (ЕГЭ-2020, Дальний Восток) В смесь бромида калия и хлорида калия общей массой 3,125 г добавили 20% -ный раствор нитрата серебра массой 42,5 г. При этом образовался осадок 5,195 г. Определите массовую долю ионов калия в исходном растворе.

14. (ЕГЭ-2020, Дальний Восток) В смеси сульфата железа (II) и сульфата железа (III) соотношение количества атомов железа к количеству атомов серы составляет 3 : 4. К этой смеси добавили 126,4 г 5%-го раствора перманганата калия, при этом вся смесь полностью вступила в реакцию. Определите, какая масса 20%-го раствора NaOH может прореагировать с образовавшимся раствором.

15. (ЕГЭ-2020, Центр) Смесь кальция и карбоната кальция, массовая доля атомов кальция в которой составляет 50%, добавили избытку соляной кислоты массой 300 г. При этом масса полученного раствора составила 330 г, а для полного поглощения одного из выделившихся газов потребовалось 200 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю соли в конечном растворе.

16. (ЕГЭ-2020, Сибирь) Железную пластинку полностью растворили в 500 г раствора азотной кислоты. При этом образовалась смесь газов: оксида азота (II) и оксида азота (IV), объем которой при н.у. равен 20,16 л, а число атомов кислорода относится к числу атомов азота, как 5 к 3. Определите массовую долю соли в растворе, полученном растворением пластинки в азотной кислоте.

17. (ЕГЭ-2020) Смесь цинка и карбоната цинка, в которой количество атомов цинка относится к количеству атомов кислорода, как 5 к 6, полностью растворили в 500 г разбавленного раствора серной кислоты. При этом все исходные вещества прореагировали полностью и выделилось 22,4 л смеси газов (н.у.). К полученному раствору добавили 500 г 40%-го раствора гидроксида натрия. Определить массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Источник

Чтобы поделиться, нажимайте

Реальный ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Представляем вашему вниманию задания 34 из реального ЕГЭ 2020 (основная волна и резервные дни — 16 июля 2020 года, 24 июля 2020) с подробными видео-объяснениями, и (или) с ответами.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 1.

Железную пластину полностью растворили в 500 г раствора азотной кислоты. При этом выделилась смесь оксида азота(II) и оксида азота (IV) общим объемом 20,16 л. Соотношение атомов кислорода к атомам азота в этой газовой смеси соответственно равно 5:3. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 24,6%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 2.

Смесь оксида алюминия и сульфида алюминия, в которой массовая доля алюминия составляет 50%, растворили в избытке 700 г соляной кислоты. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди (II), причём исходные вещества прореагировали без остатка. Вычислите массовую долю соли, образовавшейся при взаимодействии исходной твёрдой смеси с соляной кислотой.

Видео-объяснение:

Ответ: 27,52%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 3.

Смесь меди и оксида меди (II), в которой массовая доля атомов меди составляет 96%, растворили в концентрированной серной кислоте массой 472 г, взятой в избытке. Полученный газ растворили в минимальном количестве раствора гидроксида натрия массой 200 г с массовой долей щёлочи 10%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после реакции исходной смеси с кислотой.

Видео-объяснение:

Ответ: 20%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 4.

К смеси пероксида и оксида бария, где отношение количества атомов бария к количеству атомов кислорода равно 5:9, добавили 490 г холодного 20%-го раствора серной кислоты. В результате соединения бария прореагировали полностью, а полученный раствор оказался нейтральным. Найдите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 93,57%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 5.

Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение атомов цинка и кислорола 5:6, обработали 500 г раствора разбавленной серной кислоты. В результате исходная смесь и кислота прореагировали без остатка и выделилось 2,24 л газов (н.у.). К получившемуся раствору прилили 500 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 40%. Найдите массовую долю сульфата натрия в получившемся растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 1,4%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 6.

Смесь твёрдых сульфата железа (II) и сульфата железа (III), в которой соотношение атомов серы и железа 4:3, добавили в подкисленный 5% раствор перманганата калия массой 126,4 г. Все вещества, участвовавшие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Расчитайте максимальную массу 20%-го раствора гидроксида натрия, который прореагирует с полученным раствором.

Видео-объяснение:

Ответ: 376 г

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 7.

В холодный раствор серной кислоты добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 40,5%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 8.

Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в избытке соляной кислоты массой 300 г. После завершения всех реакций масса раствора составила 330 г, а выделившуюся газовую смесь пропустили через 200 г 8%-ного раствор гидроксида натрия. В результате чего один из газов полностью поглотился. Определите массовую долю соли в конечном растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 15,44%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 9.

Смесь оксида кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля кальция 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, которая была в избытке. Масса раствора стала 361,6 г. Выделившийся газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 18,92%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 10.

Смесь карбида кальция и карбида алюминия, в которой массовая доля углерода 30%, растворили в 547,5 г соляной кислоты, взятой в необходимом стехиометрическом количестве. В полученный раствор добавляли 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до завершения реакции. Найдите массовую долю хлороводорода в растворе, в котором растворяли смесь карбидов.

Видео-объяснение:

Ответ: 10%

Также есть альтернативное решение, в котором протекают 4 реакции, тогда ответ получается другой:

Al₄C₃ + 12HCl = 4AlCl₃ + 3CH₄

CaC₂ + 2HCl = CaCl₂ + C₂H₂

AlCl₃ + 3NaHCO₃ = Al(OH)₃ + 3CO₂ + 3NaCl

CaCl₂ + 2NaHCO₃ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O + 2NaCl

Ответ: w (HCl) = 8%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 11.

Смесь железной окалины и оксида железа (III), в которой отношение числа атомов железа к числу атомов кислорода 7/10, полностью растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты. Для поглощения полученного газа необходимо 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Найдите массовую долю соли железа в растворе, полученном после растворения смеси оксидов в кислоте.

Видео-объяснение:

Ответ: 30,77%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 12.

Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение атомов натрия к атомам кислорода равна 3:2, нагрели с избытком углекислого газа. Образовавшееся вещество растворили в воде и получили раствор массой 600 г. К полученному раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа (III). При этом получился раствор массой 795 г, а массовая доля карбоната натрия в этом растворе составила 4%. Найдите массу оксида натрия в исходной смеси.

Видео-объяснение:

Ответ: 24,8 г

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 13.

В смеси оксида магния и фосфида магния массовая доля атомов магния составляет 54,4%. Для полного растворения этой смеси потребовалось 365 г 34% соляной кислоты. К полученному раствору добавили 232 г 30% раствора фторида калия. Найдите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 14,88%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 14.

Смесь оксида лития и нитрида лития с массовой долей атомов лития 56%, растворили в 365 г 20% соляной кислоты, причём все вещества полностью прореагировали. Затем к образовавшемуся раствору добавили 410 г 20% раствора фосфата натрия. Найдите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

Ответ: 11,96%

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 15.

В растворе хлоридов железа (II) и (III) на 3 иона железа приходится 8 хлорид-ионов. Через 200 г этого раствора пропустили хлор до прекращения реакции. К полученному раствору добавили раствор гидроксида натрия, в результате чего вещества прореагировали без остатка и получили 526,5 г 20% раствора соли. Рассчитайте массовую долю щёлочи в добавленном растворе.

Видео-объяснение:

Ответ: 18,8%

Резерв

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 1

Сульфид цинка массой 48,5 г сожгли в избытке кислорода. Образовавшееся при этом твёрдое вещество растворили в 230 г 28%- ного раствора гидроксида калия. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Ответ: w (K₂[Zn(OH)₄]) = 39%, w (KOH) = 3,1%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 2

Медный купорос (CuSO₄ ∙ 5H₂O) массой 37,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 11,2 г железа и после завершения реакции ещё 200 г 10%-ного раствора серной кислоты. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Ответ: w (FeSO₄) = 9,5%, w (H₂SO₄) = 4,6%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 3

Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 665,6 г 25%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в полученном растворе.

Ответ: w (BaCl₂) = 3,7%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 4

Через 640 г 20%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 13,44 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 65 г цинка. Определите массовую долю сульфата цинка в полученном растворе.

Ответ: w (ZnSO₄) = 20,8%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 5

Через 376 г 30%-ного раствора нитрата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 8,96 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Ответ: w (NaOH) = 1,46%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 6

Через 376 г 25%-ного раствора нитрата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 10,08 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 848 г 5%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ: w (HNO₃) = 1,1%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 7

Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 200 г 32%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Ответ: w (NaOH) = 2%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 8

Через 624 г 10%-ного раствора хлорида бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 265 г 20%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в полученном растворе.

Ответ: w (Na₂CO₃) = 2,6%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 9

Через 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра (I) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 6,72 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 240 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Ответ: w (NaOH) = 2,2%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 10

Через 234 г 20%-ного раствора хлорида натрия пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 13,44 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди (II). Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Ответ: w (NaOH) = 4,7%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 11

Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 50 г. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газа, выделившегося на аноде.

Ответ: w (H₂O) = 88,2%, m (O₂) = 11,4 г

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 12

Через 372,5 г 20%-ного раствора хлорида калия пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 40 г. К образовавшемуся раствору добавили 152 г 20%-ного раствора сульфата железа (II). Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газа, выделившегося на катоде.

Ответ: w (H₂O) = 85,3%, m (H₂) = 1,4 г

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 13

Через 292,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 80 г. К образовавшемуся раствору добавили 13 г цинка. Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газов, выделившихся на аноде.

Ответ: w (H₂O) = 73,4%, m (газов) = 73,9 г

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 14

Через 480 г 20%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 52 г. К образовавшемуся раствору добавили 520 г 32%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газа, выделившегося на аноде.

Ответ: w (H₂O) = 89,4%, m (O₂) = 12,8 г

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 15

Свинцовый сахар ((CH₃COO)₂Pb ∙ 3H₂O) массой 75,8 г растворили в воде и получили 10%-ный раствор соли. К этому раствору добавили 15,6 г цинка и после завершения реакции добавили еще 624 г 5%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

Ответ: w (Na₂S) = 1,27%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 16

Оксид цинка массой 32,4 г нагрели в присутствии угарного газа объёмом 2,24 л (н.у.). При этом угарный газ прореагировал полностью. Полученный твёрдый остаток растворили в 448 г 20%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в образовавшемся растворе.

Ответ: w (KOH) = 9,36%

ЕГЭ по химии 2020. Задание 34. Демо (пробный вариант 1).

При нагревании образца карбоната магния часть вещества разложилась. При этом выделилось 29,12 л (н.у.) углекислого газа. Масса твёрдого остатка составила 136 г. Этот остаток добавили к 763.6 г раствора бромоводородной кислоты, с массовой долей 53,04%. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе, если растворимость соли, содержащейся в этом растворе, при данных условиях составляет 101,1 г га 100 г воды. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Пробный вариант 2. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

В раствор нитрата серебра (I) массой 250 г поместили медную пластинку массой 80 г. После полного вытеснения серебра пластинку вынули, высушили и взвесили. Её масса увеличилась на 3,8%. Оставшийся раствор подвергли электролизу с инертными электродами до полного расходования соли. Рассчитайте массовую долю растворённого вещества в конечном растворе после электролиза (растворимостью газов пренебречь).

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Пробный вариант 3. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Через 264,475 г насыщенного раствора сульфата натрия некоторое время пропускали электрический ток. В результате чего образовалось 248,506 л газов и часть соли выпало в осадок в виде кристаллогидрата Na₂SO₄∙10H₂O.Определите массу (в г) образовавшегося осадка. Растворимость безводного сульфата натрия при данных условиях составляет 19,2 г на 100 г воды. Температура при проведении электролиза не менялась и все измерения проводились при одинаковых условиях. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 76,6 г

Пробный вариант 4. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Раствор массой 150 г, содержащий нитрат натрия и нитрат железа (III), выпарили, а сухой остаток прокалили до постоянной массы. В результате получили твёрдый остаток массой 40,73 г. После обработки полученного твёрдого остатка водой, его масса уменьшилась на 62,68%. Рассчитайте суммарную массовую долю солей в исходном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 51,7%

Пробный вариант 5. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Смешали 42,75 г технического сульфата алюминия, содержащего 20% нерастворимых примесей, и 42,4 г карбоната натрия. Полученную смесь растворили в воде массой 200 г. Определите массовую долю сульфата натрия в образовавшемся растворе, если реакция протекает с выходом 90%. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 15,3%

Пробный вариант 6. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Через 22,4 л смеси водорода, кислорода и хлора (н.у.) пропустили электрический разряд. После охлаждения продуктов реакции в сосуде обнаружили газ и жидкость. На нейтрализацию жидкости пошло 1,6 г гидроксида натрия. Оставшийся в сосуде после реакции газ полностью прореагировал с нагретым оксидом меди (II), причём масса последнего уменьшилась на 0,96 г. Определите массовую долю растворённого вещества в жидкости, полученной после пропускания электрического разряда через исходную газовую смесь. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 11,9%

Пробный вариант 7. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Растворимость хлороводорода при н.у. равна 504 объёма на 1 объём воды. Приготовили 291,4 г насыщенного раствора хлороводорода и разделили его на 3 колбы. В первую колбу добавили избыток раствора нитрата серебра (I) в результате чего образовался осадок массой 172,2 г. Раствор из второй колбы полностью нейтрализовали 250 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей 20% и плотность 1,1 г/мл. В третью колбу добавили твердую пищевую соду массой 86,1 г. Рассчитайте массовую долю растворённого вещества в третьей колбе после полного завершения реакции. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 48,4%

Пробный вариант 8. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

При полном разложении при невысокой высокой температуре 54 г смеси нитрита, нитрата и дихромата аммония получено 15,2 г твёрдого осадка. При этом выделилось 11,2 л газа (н.у.). Определите массовую долю нитрата аммония в исходной смеси. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 29,6%

Пробный вариант 9. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Смесь порошков магния и цинка общей массой 8,9 г разделили на две равные части. Одну часть полностью сожгли в избытке кислорода и получили 6,05 г продуктов сгорания. При добавлении 40 г 10%-ного раствора гидроксида натрия происходит растворение одного из продуктов. Вторую часть смеси полностью сожгли на воздухе и получили 5,85 г продуктов сгорания. При добавлении воды к продуктам сгорания второй части смеси выделяется газ с резким запахом, который широко применяется в химической промышленности. Вычислите объём (в л, н.у.) этого газа. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 0,448 л

Пробный вариант 10. ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Смесь кальция и алюминия общей массой 18,8 г прокалили без доступа воздуха со стехиметрическим количеством порошка графита. К образовавшимся продуктам реакции прилили воду объёмом 200 мл, при этом выделилось 11,2 л газа. Определите массовую долю гидроксида кальция в конечном растворе, если его растворимость при данных условиях составляет 0,185 г на 100 г воды. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических венличин).

Ответ: 0,18%

Вариант 1. Задание 34. Досрочный ЕГЭ по химии 2020

Вариант 2. Задание 34. Досрочный ЕГЭ по химии 2020

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув:

Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач вы можете здесь, нажав на эту строку
Просмотреть задания ЕГЭ всех лет вы можете здесь, нажав на эту строку
Посмотреть все видео-уроки вы можете здесь, нажав на эту строку
Прочитать всю теорию для подготовки к ЕГЭ и ЦТ вы можете здесь, нажав на эту строку
Все видео-объяснения вы можете найти на YouTube канале, нажав на эту строку

Источник

Сегодня мы будем рассматривать задачу 34 с присутствием серы.

Задача №34:

Газ, полученный при сжигании 6,4 грамм серы, без остатка прореагировал с 138 мл 8% — ного раствора NaOH (плотностью 1,087 г/мл).

Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.

Решение:

Это легкая задача по сравнению с остальными типами задач в ЕГЭ.

Для начала составим план:

1) Напишем химические реакции;

2) Найдем вещество, с которого начнем все вычисления, а также его моль;

3) По условию задачи проведем все остальные расчеты (через моль известного вещества);

4) Подсчитаем общую массу раствора и вычислим все массовые доли веществ.

1) В задаче сказано: Газ, полученный при горении серы, прореагировал с гидроксидом натрия.

Первое вещество — это сернистый газ, второе образуется при взаимодействии щелочи с с ним — это сульфит натрия.

Запишем реакции:

S + O₂ = SO₂

SO₂+ 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

Na₂SO₃ + H₂O + SO₂ = 2NaHSO₃

Если первая и вторая реакция понятны, то третья наверное вызывает вопросы.

Мы не знаем, был ли сернистый газ в избытке, поэтому есть вероятность того, что он прореагировал с сульфитом натрия.

А мы должны учесть все возможные продукты реакции.

2) По условию, у нас есть 6,4 грамма серы, если есть масса, можем найти количество вещества серы:

M (S) = 32 гр/ моль; n (S) = 6,4 / 32 = 0,2 моль.

Теперь учитываем щелочь, гидроксид натрия, с которым в реакцию вступил сернистый газ.

Для этого нужно воспользоваться объединенной формулой, включающей объем вещества, массовую долю, плотность и молярную массу вещества:

ω * p * V (раствора) / M (вещества)

Проводим расчеты, подставляя указанные величины:

0,08 * 1,087 * 138 / 40 = 0,03 моль.

3) Теперь, необходимо найти массу сернистого газа, через серу:

n (S) = n (SO₂) = 0,2 моль;

M (SO₂) = 64 грамм / моль; m (SO₂) = 0,2 * 64 = 12,8 грамм (это действие нужно для вычисления общей массы раствора).

Следующим действием необходимо найти моль сернистого газа, который вступил в реакцию с сульфитом натрия.

Как это сделать?

— мы нашли моль сернистого газа — 0,2 моль;

— прореагировало сернистого газа — 0,15 моль; откуда мы это нашли:

S + O₂ = SO₂

SO₂+ 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

В первой реакции количество сернистого газа равно 0,2 моль, во второй реакции его прореагировало 0,15 моль, так как мы сопоставляем это количество с молем гидроксида натрия, и находим:

если n (NaOH) = 0,3 моль, то n (SO₂) = 0,15 моль, в два раза меньше (смотри по уравнению химической реакции).

Далее находим n (SO₂) избытка:

n (SO₂) = 0,2 — 0,15 = 0,05 моль.

Следующее действие — нахождение моль сульфита натрия (через гидроксид натрия).

Учитывая, что Na₂SO₃ в реакции в два раза меньше, чем щелочи, рассчитываем:

n (Na₂SO₃) = 0,5n (NaOH) = 0,5 * 0,3 = 0,15 моль.

Или, это действие можно решить иначе:

n (Na₂SO₃) = 1/2n (NaOH) = 0,3 / 2 = 0,15 моль.

После нахождения количества вещества сульфита натрия, мы должны найти его избыток, то есть количество, которое вступило в 3-ю реакцию:

Na₂SO₃ + H₂O + SO₂ = 2NaHSO_3.

Рассчитываем моль соли через сернистый газ:

n (Na₂SO₃) = n (SO₂) = 0,05 моль.

Соответственно, окончательный остаток сульфита:

n (Na₂SO₃) = 0,15 — 0,05 = 0,1 моль.
M (Na₂SO₃) = 126 грамм / моль; m (Na₂SO₃) = n * M = 0,1 * 126 = 12,6 грамм.

Остался еще гидросульфит натрия: находим его по недостатку, то есть по сернистому газу, моль которого мы уже нашли:

n (NaHSO₃) = 2n (SO₂) = 2 * 0,05 = 0,1 моль.

M (NaHSO₃) = 104 грамм / моль; m (NaHSO₃) = 104 * 0,1 = 10,4 грамм.

4) Теперь осталось совсем чуть чуть — масса раствора и массовые доли веществ:

m (раствора) = m (NaOH) + m (SO₂) = 150 + 12,8 = 162,8 грамм.

ω (Na₂SO₃) = 12,6 / 162,8 = 0,0774, или 7,74 %;

ω (NaHSO₃) = 10,4 / 162,8 = 0,0639, или 6,39 %;

Ну, и не забываем про воду)

ω (H₂O) = 100 — (7,74 — 6,39) = 85,87 %.

Все, задача решена.

До встречи на следующем уроке)

Источник

Задачи из ЕГЭ по химии на расворимость

Задания 34 (2019). Расчет массовой доли химического соединения в смеси.

Источник текстов условий задач — паблик Вконтакте И.С. Ермолаева «ЕГЭ по химии на максимум».

Авторы решений: Широкопояс С.И, Борисов И.С.

Задание №1

Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната натрия к 400 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора сульфата железа (III). К раствору во второй колбе добавили 300 г раствора азотной кислоты, также взятой в избытке. При этом объем газа, выделившегося из второй колбы, оказался в 2 раза больше объема газа, выделившегося из первой колбы. (Объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю нитрата натрия в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 22,07%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и во второй (II) колбах:
Fe₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄ + 3CO₂ (I)
Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂ + H₂O (II)

Вычислим массу карбоната натрия (y г) в исходном растворе, составив пропорцию:
31,8 г соли – 100 г воды;
y г соли – 400 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 127,2 г.

Вычислим общее количество карбоната натрия:
ν(Na₂CO₃) = m/M = 127,2/106 = 1,2 моль.

Далее обратим внимание на то, что в обеих реакциях соотношение по молям карбоната натрия и углекислого газа одно и то же, равное 1:1. По условию задачи соотношение объемов газов, которые выделились в реакциях (I) и (II), равно 1:2. Тогда пусть в первой реакции выделилось х моль газа, тогда во второй реакции выделилось 2х моль. Составим уравнение:
х + 2x = 1,2 г;
х = 0,4 моль газа выделилось в первой колбе,
2x = 0,8 моль газа выделилось во второй колбе.

Количество нитрата натрия, образовавшегося по второй реакции, находим по стехиометрическому соотношению из второго уравнения:
ν(NaNO₃) = 2ν_II(CO₂) = 0,8 · 2 = 1,6 моль.

Вычислим массу нитрата натрия, образовавшегося по реакции (II):
m(NaNO₃) = ν · M = 1,6 · 85 = 136 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов азотной кислоты и карбоната натрия за вычетом углекислого газа. Обратим внимание на то, что масса раствора карбоната натрия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массы части раствора карбоната магния, которую ввели в реакцию с азотной кислотой, и углекислого газа, выделившегося по второй реакции:
m_II(р-ра Na₂CO₃) = (m(H₂O) + m(Na₂CO₃))/1,2 · 0,8 = (400 + 127,2)/1,2 · 0,8 = 351,47 г,
m_II(CO₂) = ν · M = 0,8 · 44 = 35,2 г.

Масса конечного раствора во второй колбе рассчитывается из масс растворов карбоната натрия и азотной кислоты с учетом вычета массы выделившегося CO₂:
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра HNO₃) + m_II(р-ра Na₂CO₃) − m_II(CO₂) = 300 + 351,47 − 35,2 = 616,27 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю нитрата натрия:
ω(NaNO₃) = 100% · m(NaNO₃)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 136/616,27 · 100% = 22,07%.

Задание №2

Растворимость безводного сульфида натрия при некоторой температуре составляет 15,6 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 289 г насыщенного раствора сульфида натрия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора хлорида алюминия. К раствору во второй колбе добавили 100 г раствора соляной кислоты, также взятой в избытке. При этом объем газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 1,5 раза больше объема газа, выделившегося из первой колбы. (Объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 13,34%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:

2AlCl₃ + 3Na₂S + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 6NaCl + 3H₂S (I)
Na₂S + 2HCl = 2NaCl + H₂S (II)

Из условия мы видим, что смешав 100 г воды и 15,6 г сульфида натрия мы получаем насыщенный раствор, масса которого, очевидно, будет равна 115,6 г (100 г + 15,6 г)

Вычислим массу сульфида натрия (m_исх.(Na₂S)) в исходном растворе:
15,6 г Na₂S – 115,6 г раствора (из данных о растворимости);
m_исх.(Na₂S) – 289 г раствора.

Тогда, m_исх.(Na₂S) = 289 · 15,6/115,6 = 39 г.

Вычислим общее количество сульфида натрия:
ν(Na₂S) = m/M = 39/78 = 0,5 моль.

Пусть количество сульфида натрия, содержавшегося в первой колбе равно x моль, тогда, в соответствии с первым уравнением реакции, количество сероводорода, выделившегося из первой колбы, также будет равно х моль. В условии сказано, что объем газа, выделившегося из второй колбы в 1,5 раза больше объема газа, выделившегося из первой. Это означает, что и количество моль выделившегося газа тоже будет в полтора раза больше, то есть 1,5 х моль. В соответствии с уравнением реакции (II), количество сульфида натрия во второй колбе равно количеству вещества сероводорода, то есть тоже 1,5х моль.
Мы знаем, что общее количество сульфида натрия равно 0,5 моль. Тогда, мы можем записать уравнение:
х + 1,5х = 0,5;
2,5x = 0,5;
х = 0,2.

То есть, в первой колбе содержалось количество вещества сульфида натрия равное:
ν_I(Na₂S) = x моль = 0,2 моль,
в свою очередь, во второй колбе содержалось количество вещества сульфида натрия равное:
ν_II(Na₂S) = 1,5x моль = 1,5 · 0,2 моль = 0,3 моль.

В соответствии с уравнением реакции (II) количество вещества хлорида натрия во второй колбе будет равно:
ν_II(NaCl) = 2ν_II(Na₂S) = 0,3 · 2 = 0,6 моль.

Тогда: m_II(NaCl) = ν · M = 0,6 · 58,5 = 35,1 г.

Для расчета массы конечного раствора во второй колбе нужно сложить массы растворов добавленной соляной кислоты и массы раствора сульфида натрия во второй колбе, а также вычесть массу выделившегося из второй колбы сероводорода.
Вычислим массу раствора сульфида натрия во второй колбе, зная, что весь исходный раствор сульфида натрия до разделения имел массу 289 г и содержал 0,5 моль сульфида натрия, а во второй колбе до прибавления соляной кислоты содержалось 0,3 моль сульфида натрия. Запишем пропорцию:
0,5 моль Na₂S − 289 г раствора;
0,3 моль Na2S − m_II(р-ра Na₂S);
m_II(р-ра Na₂S) = 289/0,5 · 0,3 = 173,4 г.

В соответствии с уравнением реакции (II) количество выделившегося сероводорода из второй колбы равно количеству вещества Na₂S во второй колбе.
ν_II(H₂S) = ν_II(Na₂S) = 0,3 моль,
тогда масса выделившегося из второй колбы сероводорода будет равна:
m_II(H₂S) = ν · M = 0,3 · 34 = 10,2 г.

Масса конечного раствора во второй колбе рассчитывается из масс растворов сульфида натрия и соляной кислоты с учетом вычета массы выделившегося H₂S:
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра HCl) + m_II(р-ра Na₂S) − m_II(H₂S) = 100 + 173,4 − 10,2 = 263,2 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида натрия:
ω(NaCl) = 100% · m_II(NaCl)/m_II(конечного р-ра) = 100% · 35,1/263,2 = 13,34%.

Задание №3

Растворимость безводного хлорида алюминия при некоторой температуре составляет 53,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 306,8 г насыщенного раствора хлорида алюминия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора карбоната калия. К раствору во второй колбе добавили 300 г раствора аммиака, также взятого в избытке. При этом масса осадка, выпавшего во второй колбе, оказалась в 3 раза больше массы осадка, выпавшего в первой колбе. Определите массовую долю хлорида аммония в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 19,93%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
2AlCl₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃ + 6KCl + 3CO₂ (I)
AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Al(OH)₃ + 3NH₄Cl (II)

Вычислим массу хлорида алюминия (y г) в исходном растворе:
53,4 г соли – 153,4 г раствора (по условию растворимости)
y г соли – 306,8 г раствора
y = 106,8 г.

Вычислим общее количество хлорида алюминия:
ν(AlCl₃) = m/M = 106,8/133,5 = 0,8 моль.

Далее обратим внимание на то, что в обеих реакциях соотношение по молям хлорида алюминия и гидроксида алюминия одно и то же, равное 1:1. По условию задачи соотношение масс осадков, которые выделились в реакциях (I и II), равно 1:3. Тогда пусть в первой реакции образовалось х моль осадка, во второй колбе образовалось 3х моль. Составим уравнение:
х + 3x = 0,8
х = 0,2 моль Al(OH)₃ образовалось в первой колбе,
3x = 0,6 моль Al(OH)₃ образовалось во второй колбе.

Количество хлорида аммония находим по стехиометрическому соотношению из второго уравнения:
ν(NH₄Cl) = 3ν_II(Al(OH)₃) = 0,6 · 3 = 1,8 моль.

Масса хлорида аммония, образовавшегося во второй колбе:
m(NH₄Cl) = ν · M = 1,8 · 53,5 = 96,3 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов аммиака и хлорида алюминия за вычетом осадка гидроксида алюминия. Обратим внимание на то, что масса раствора хлорида алюминия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массы части раствора хлорида алюминия, которую ввели в реакцию с раствором аммиака (реакция (II)) и образовавшегося гидроксида алюминия:

m_II(р-ра AlCl₃) = 306,8/0,8 · 0,6 = 230,1 г,
m_II(Al(OH)₃) = ν · M = 0,6 · 78 = 46,8 г.

Масса раствора во второй колбе рассчитывается из масс растворов хлорида алюминия и аммиака с учетом вычета образовавшегося осадка Al(OH)₃:
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра NH₃) + m_II(р-ра AlCl₃) − m_II(Al(OH)₃) = 300 + 230,1 − 46,8 = 483,3 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида аммония во второй колбе:
ω(NH₄Cl) = m(NH₄Cl)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 96,3/483,3 · 100% = 19,93%.

Видеоразбор решения данной задачи на моем ютуб-канале:

Задание №4

Растворимость безводного карбоната аммония при некоторой температуре составляет 96 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната аммония к 250 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток твердого гидроксида натрия и нагрели до прекращения выделения газа. К раствору во второй колбе добавили 250 г раствора соляной кислоты, также взятой в избытке. При этом объем газа, выделившегося из первой колбы, оказался в 3 раза больше объема газа, выделившегося из второй колбы. (Объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида аммония в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 26,62%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:

(NH₄)₂CO₃ + 2NaOH = Na₂CO₃ + 2NH₃ + 2H₂O (I)
(NH₄)₂CO₃ + 2HCl = 2NH₄Cl + CO₂ + H₂O (II)

Вычислим массу карбоната аммония (y г) в исходном растворе:
96 г соли – 100 г воды (по условию растворимости);
y г соли – 250 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 240 г.

Вычислим общее количество карбоната аммония:
ν((NH₄)₂CO₃) = m/M = 240/96 = 2,5 моль.

Далее обратим внимание на то, что в первой реакции соотношение по молям исходной соли и газа (NH₃) равно 1:2, а во второй реакции соотношение соли и газа (CO₂) равно 1:1. По условию задачи соотношение объемов газов, которые выделились в реакциях (I) и (II), равно 3:1. Тогда, если в первой реакции выделилось 3х моль газа, то во второй − х моль. Соответственно, карбоната аммония в первой реакции затрачено 1,5х моль, а во второй реакции − х моль. Составим уравнение:
х + 1,5x = 2,5
х = 1 моль (NH₄)₂CO₃ затратилось по второй реакции,
1,5x = 1,5 моль (NH₄)₂CO₃ затратилось по первой реакции.

Количество хлорида аммония находим по стехиометрическому соотношению из второго уравнения:
ν(NH₄Cl) = 2ν_II((NH₄)₂CO₃) = 1 · 2 = 2 моль.

Вычислим массу хлорида аммония, образовавшегося по второй реакции:
m(NH₄Cl) = ν · M = 2 · 53,5 = 107 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов соляной кислоты и карбоната аммония за вычетом углекислого газа. Обратим внимание на то, что масса раствора карбоната аммония во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массы углекислого газа и части раствора карбоната аммония, которую ввели в реакцию с соляной кислотой:

m_II(р-ра (NH₄)₂CO₃) = (m_II((NH₄)₂CO₃ + m(H₂O))/2,5 · 1 = (240 + 250)/2,5 · 1 = 196 г,
m(CO₂) = ν · M = 1 · 44 = 44 г.

Масса конечного раствора во второй колбе рассчитывается из масс растворов карбоната натрия и соляной кислоты с учетом вычета массы углекислого газа:
m_II(конечного р-ра) = m(HCl) + m_II(р-ра (NH₄)₂CO₃) − m(CO₂) = 250 + 196 − 44 = 402 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида аммония:
ω(NH₄Cl) = m(NH₄Cl)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 107/402 · 100% = 26,62%.

Задание №5

Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната натрия к 200 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора соляной кислоты. При этом выделилось 4,48 л газа (н.у.). К раствору во второй колбе добавили 222 г 25% раствора хлорида кальция. (Объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида кальция в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 3,1%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ + H₂O (I)
Na₂CO₃ + CaCl₂ = 2NaCl + CaCO₃ (II)

Вычислим массу карбоната натрия (y г) в исходном растворе:
31,8 г соли – 100 г воды;
y г соли – 200 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 63,6 г.

Вычислим количества исходного карбоната натрия и углекислого газа, выделившегося в первой реакции:
ν(Na₂CO₃) = m/M = 63,6/106 = 0,6 моль,
ν(CO₂) = V/V_m = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Далее вычислим количество карбоната натрия, которое ввели во вторую реакцию:
ν_II(Na₂CO₃) = 0,6 − 0,2 = 0,4 моль.

Вычислим исходное количество хлорида кальция:

m(CaCl₂) = ν · M = 222 · 0,25 = 55,5 г,
ν(CaCl₂) = m/M = 55,5/111 = 0,5 моль.

Вычислим массу избытка хлорида кальция, который остался во второй колбе после прохождения реакции:

ν(CaCl₂) = 0,5 − 0,4 = 0,1 моль,
m(CaCl₂) = ν · M = 0,1 · 111 = 11,1 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов хлорида кальция и карбоната натрия за вычетом осадка карбоната кальция. Обратим внимание на то, что масса раствора карбоната натрия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массы карбоната кальция и части раствора карбоната натрия, которую ввели в реакцию с хлоридом кальция:

m_II(р-ра Na₂CO₃) = (m(H₂O) + m(Na₂CO₃))/ 0,6 · 0,4 = (200 + 63,6)/0,6 · 0,4 = 175,73 г,
m(CaCO₃) = ν · M = 0,4 · 100 = 40 г,
m_II(конечного р-ра) = m(CaCl₂) + m_II(р-ра Na₂CO₃) — m(CaCO₃) = 222 + 175,73 − 40 = 357,73 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида кальция:
ω(CaCl₂) = m(CaCl₂)/m(конечного р-ра) · 100% = 11,1/357,73 · 100% = 3,1%.

[adsp-pro-3]

Задание №6

Растворимость безводного сульфата железа (II) при некоторой температуре составляет 30,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 326 г насыщенного раствора сульфата железа (II). Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора хлорида бария. При этом образовалось 46,6 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 50 г 34%-ного раствора аммиака. Определите массовую долю аммиака в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 3,11%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:

FeSO₄ + BaCl₂ = FeCl₂ + BaSO₄ (I)
FeSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O = Fe(OH)₂ + 2NH₄Cl (II)

Вычислим массу сульфата железа (II) (y г) в исходном растворе:
30,4 г соли – 130,4 г раствора;
y г соли – 326 г раствора;
y = 76 г.

Вычислим общее количество сульфата железа (II):
ν(FeSO₄) = m/M = 76/152 = 0,5 моль.

Поскольку ν(BaSO₄) = ν_I(FeSO₄), тогда количество осадка сульфата бария в первой колбе:
ν(BaSO₄) = ν_I(FeSO₄) = m/M = 46,6/233 = 0,2 моль.

Вычислим количества сульфата железа (II) и аммиака, которые ввели во вторую реакцию:
ν_II(FeSO₄) = ν(FeSO₄) − ν_I(FeSO₄) = 0,5 − 0,2 = 0,3 моль,
m(NH₃) = w(NH₃) · m(р-ра)/100 = 50 · 34/100 = 17 г,
ν(NH₃) = m/M = 17/17 = 1 моль.

Поскольку ν(NH₃) = 2ν_II(FeSO₄), тогда вычислим количество и массу аммиака, оставшегося после реакции с сульфатом железа (II):
ν_ост.(NH₃) = ν(NH₃) − 2ν_II(NH₃) = 1 − 0,3 · 2 = 0,4 моль,
m_ост.(NH₃) = ν · M = 0,4 · 17 = 6,8 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов сульфата железа (II) и аммиака за вычетом осадка гидроксида железа (II). Обратим внимание на то, что масса раствора сульфата железа (II) во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массы гидроксида железа (II) и части раствора сульфата железа (II), которую ввели в реакцию с раствором аммиака:

m_II(р-ра FeSO₄) = 326/0,5 · 0,3 = 195,6 г,
m_II(Fe(OH)₂) = ν · M = 0,3 · 90 = 27 г,
m_II(конечного р-ра) = m_II(р-ра FeSO₄) + m(NH₃) − m_II(Fe(OH)₂) = 195,6 + 50 − 27 = 218,6 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю аммиака:

ω(NH₃) = m_ост.(NH₃)/ m(конечного р-ра) · 100% = 6,8/218,6 · 100% = 3,11%.

Задание №7

Растворимость безводного сульфата алюминия при некоторой температуре составляет 34,2 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфата алюминия к 300 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора аммиака. При этом образовалось 15,6 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 320 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 14,48%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
Al₂(SO₄)₃ + 6NH₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄ (I)
Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Al(OH)₃ + 3Na₂SO₄ (II)

Вычислим массу сульфата алюминия (y г) в исходном растворе:
34,2 г соли – 100 г воды (по условию растворимости);
y г соли – 300 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 102,6 г.

Вычислим общее количество сульфата алюминия:
ν(Al₂(SO₄)₃) = m/M = 102,6/342 = 0,3 моль.

Вычислим количество осадка гидроксида алюминия в первой колбе:
ν_I(Al(OH)₃) = m/M = 15,6/78 = 0,2 моль.

Поскольку ν_I(Al(OH)₃) = 2ν_I(Al₂(SO₄)₃),
то ν_I(Al₂(SO₄)₃) = 0,1 моль.

Вычислим количества сульфата алюминия и гидроксида натрия, которые ввели во вторую реакцию:
ν_II(Al₂(SO₄)₃) = ν(Al₂(SO₄)₃) − ν_I(Al₂(SO₄)₃) = 0,3 − 0,1 = 0,2 моль,
m_II(NaOH) = m(р-ра NaOH) · w(NaOH)/100% = 320 · 0,25 = 80 г,
ν_II(NaOH) = m/M = 80/40 = 2 моль.

Обратим внимание на то, что гидроксид натрия находится в большом избытке относительно сульфата алюминия, поэтому следует учитывать растворение гидроксида алюминия в растворе щелочи с образованием комплексного соединения:
Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄] (III)

Рассчитаем количество щелочи, которое необходимо для превращения сульфата алюминия в комплекс (исходя из коэффициентов реакции (II)):
ν_III(NaOH) = 0,2 · 6 + 0,4 = 1,6 моль.

Количество щелочи, необходимое для реакции меньше, чем у нас имеется по задаче, гипотеза про образование комплексного соединения верна. Далее вычислим массу сульфата натрия:
m(Na₂SO₄) = ν · M = 0,6 · 142 = 85,2 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов сульфата алюминия и гидроксида натрия. Осадков и газов в итоге не получилось, из массы раствора ничего не вычитаем. Обратим внимание на то, что масса раствора сульфата алюминия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора сульфата алюминия, которую ввели в реакцию с раствором щелочи:
m_II(р-ра Al₂(SO₄)₃) = (m(H₂O) + m(Na₂CO₃)/0,3 · 0,2 = (300 + 102,6)/0,3 · 0,2 = 268,4 г,
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра NaOH) + m_II(р-ра Al₂(SO₄)₃) = 320 + 268,4 = 588,4 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю сульфата натрия:
ω(Na₂SO₄) = m(Na₂SO₄)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 85,2/588,4 · 100% = 14,48%.

Задание №8

Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 395,4 г насыщенного раствора карбоната натрия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора нитрата кальция. При этом образовалось 50 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 252 г 30%-ного раствора азотной кислоты. (Объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю азотной кислоты в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 6,14%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
Na₂CO₃ + Ca(NO₃)₂ = CaCO₃ + 2NaNO₃ (I)
Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂ + H₂O (II)

Вычислим массу карбоната натрия (y г) в исходном растворе:
31,8 г соли – 131,8 г раствора (по условию растворимости);
y г соли – 395,4 г раствора;
y = 95,4 г.

Вычислим общее количество карбоната натрия:
ν(Na₂CO₃) = m/M = 95,4/106 = 0,9 моль.

Вычислим общее количество карбоната кальция:
ν(CaCO₃) = m/M = 50/100 = 0,5 моль.

Вычислим массу и количество вещество исходного количества азотной кислоты:
m(HNO₃) = m(р-ра HNO₃) · w(HNO₃)/100% = 252 · 0,3 = 75,6 г,
ν(HNO₃) = m/M = 75,6/63 = 1,2 моль.

По уравнению реакции (I) ν_I(Na₂CO₃) = ν(CaCO₃), следовательно,
ν_II(Na₂CO₃) = ν(Na₂CO₃) − ν_I(Na₂CO₃) = 0,9 – 0,5 = 0,4 моль.

По уравнению реакции (II) 2ν_II(Na₂CO₃) = ν_II(HNO₃), следовательно,
ν_II(HNO₃) = 2 · 0,4 = 0,8 моль.

Вычислим массу оставшейся азотной кислоты:
m_ост.(HNO₃) = (1,2 − 0,8) · 63 = 25,2 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов карбоната натрия и азотной кислоты за вычетом углекислого газа. Обратим внимание на то, что масса раствора карбоната натрия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора карбоната натрия, которую ввели в реакцию с раствором азотной кислоты:
m_II(р-ра Na₂CO₃) = 395,4/0,9 · 0,4 = 175,73 г,
m(CO₂) = ν · M = 0,4 · 44 = 17,6 г,
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра HNO₃) + m_II(р-ра Na₂CO₃) − m(CO₂) = 252 + 175,73 − 17,6 = 410,13 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю азотной кислоты:
ω(HNO₃) = m_ост.(HNO₃)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 25,2/410,13 · 100% = 6,14%.

Задание №9

Растворимость безводного сульфата железа (II) при некоторой температуре составляет 30,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфата железа (II) к 250 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора гидроксида натрия. При этом образовалось 18 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 870 г 15%-ного раствора нитрата бария. Определите массовую долю нитрата бария в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 5,24%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂+ Na₂SO₄ (I)
FeSO₄ + Ba(NO₃)₂ = Fe(NO₃)₂ + BaSO₄ (II)

Вычислим массу сульфата железа (II) (y г) в исходном растворе:
30,4 г соли – 100 г воды;
y г соли – 250 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 76 г.

Вычислим общее количество сульфата железа (II):
ν(FeSO₄) = m/M = 76/152 = 0,5 моль.

Вычислим количество гидроксида железа (II):
ν(Fe(OH)₂) = m/M = 18/90 = 0,2 моль.

Вычислим исходные массу и количество вещества нитрата бария:
m(Ba(NO₃)₂) = m(р-ра Ba(NO₃)₂) · w(р-ра Ba(NO₃)₂)/100% = 870 · 0,15 = 130,5 г,
ν(Ba(NO₃)₂) = m/M = 130,5/261 = 0,5 моль.

Поскольку по уравнению реакции II ν(Fe(OH)₂) = ν_I(FeSO₄) = 0,2 моль,
ν_II(FeSO₄) = ν(FeSO₄) − ν_I(FeSO₄) = 0,5 – 0,2 = 0,3 моль,
ν_II(FeSO₄) = ν_II(Ba(NO₃)₂) = 0,3 моль, тогда масса оставшегося нитрата бария:
ν_ост_.(Ba(NO₃)₂) = ν(Ba(NO₃)₂) − ν_II(Ba(NO₃)₂) = 0,5 – 0,3 = 0,2 моль,
m_ост_.(Ba(NO₃)₂) = ν · M = 0,2 · 261 = 52,2 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов сульфата железа (II) и нитрата бария за вычетом осадка сульфата бария. Обратим внимание на то, что масса раствора сульфата железа (II) во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора сульфата железа (II), которую ввели в реакцию с раствором нитрата бария:
m_II(р-ра FeSO₄) = (m(H₂O) + m(FeSO₄))/0,5 · 0,3 = (250 + 76)/0,5 · 0,3 = 195,6 г,
ν_II(Ba(NO₃)₂) = ν(BaSO₄) = 0,3 моль, тогда масса образовавшегося сульфата бария:
m(BaSO₄) = ν · M = 0,3 · 233 = 69,9 г,
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра Ba(NO₃)₂) + m_II(р-ра FeSO₄) − m(BaSO₄) = 870 + 195,6 − 69,9 = 995,7 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю нитрата бария:
ω(Ba(NO₃)₂) = m_ост.(Ba(NO₃)₂)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 52,2/995,7 · 100% = 5,24%.

Задание №10

Растворимость безводного сульфида натрия при некоторой температуре составляет 15,6 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфида натрия к 250 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора соляной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. К раствору во второй колбе добавили 450 г 15%-ного раствора хлорида меди (II). (Объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида меди (II) в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 4,54%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
Na₂S + 2HCl = 2NaCl + H₂S (I)
Na₂S + CuCl₂ = 2NaCl + CuS (II)

Вычислим массу сульфида натрия (y г) в исходном растворе:
15,6 г соли – 100 г воды;
y г соли – 250 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 39 г.

Вычислим исходное количество сульфида натрия:
ν(Na₂S) = m/M = 39/78 = 0,5 моль.

Вычислим количество сероводорода, выделившееся по реакции (I):
ν(H₂S) = V/V_m = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Вычислим массу и исходное количество хлорида меди (II):
m(CuCl₂) = m(р-ра CuCl₂) · w(CuCl₂)/100% = 450 · 15/100 = 67,5 г,
ν(CuCl₂) = m/M = 67,5/135 = 0,5 моль.

По реакции (I) ν_I(Na₂S) = ν(H₂S) = 0,2 моль, следовательно, в реакции (II)
ν_II(Na₂S) = ν(Na₂S) − ν_I(Na₂S) = 0,5 – 0,2 = 0,3 моль.

По реакции (II) с сульфидом натрия хлорид меди (II) взаимодействуют в соотношении 1:1, т.е. ν_II(Na₂S) = ν_II(CuCl₂) = 0,3 моль.

Вычислим массу оставшегося хлорида меди (II):
m_ост.(CuCl₂) = (0,5 − 0,3) · 135 = 27 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов сульфида натрия и хлорида меди (II) за вычетом осадка сульфида меди (II). Обратим внимание на то, что масса раствора сульфида натрия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора сульфида натрия, которую ввели в реакцию с раствором хлорида меди (II):
m_II(р-ра Na₂S) = (m(H₂O) + m(Na₂S))/0,5 · 0,3 = (250 + 39)/0,5 · 0,3 = 173,4 г,
m(CuS) = ν · M = 0,3 · 96 = 28,8 г,
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра CuCl₂) + m_II(р-ра Na₂S) − m(CuS) = 450 + 173,4 − 28,8 = 594,6 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида меди (II):
ω(CuCl₂) = m_ост.(CuCl₂)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 27/594,6 · 100% = 4,54%.

[adsp-pro-3]

Задание №11

Растворимость безводного хлорида кальция при некоторой температуре составляет 55,5 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество хлорида кальция к 160 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора карбоната натрия. При этом образовалось 30 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 595 г 40%-ного раствора нитрата серебра. Определите массовую долю нитрата серебра в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 11,2%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl (I)
CaCl₂ + 2AgNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2AgCl (II)

Вычислим массу хлорида кальция (y г) в исходном растворе:
55,5 г соли – 100 г воды;
y г соли – 160 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 88,8 г.

Вычислим исходное количество хлорида кальция:
ν(CaCl₂) = m/M = 88,8/111 = 0,8 моль.

Вычислим количество карбоната кальция:
ν(CaCO₃) = m/M = 30/100 = 0,3 моль.

Вычислим массу и исходное количество нитрата серебра:
m(AgNO₃) = m(р-ра (AgNO₃)) · w(AgNO₃)/100% = 595 · 0,4 = 238 г,
ν(AgNO₃) = m/M = 238/170 = 1,4 моль.

По уравнению реакции (I) ν(CaCO₃) = ν_I(CaCl₂) = 0,3 моль, следовательно,
ν_II(CaCl₂) = ν(CaCl₂) − ν_I(CaCl₂) = 0,8 – 0,3 = 0,5 моль.

По уравнению реакции (II) 2ν_II(CaCl₂) = ν(AgNO₃) = 2 · 0,5 = 1 моль.

Вычислим массу оставшегося нитрата серебра:
m_ост.(AgNO₃) = (1,4 − 1) · 170 = 68 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов хлорида кальция и нитрата серебра за вычетом осадка хлорида серебра. Обратим внимание на то, что масса раствора хлорида кальция во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора хлорида кальция, которую ввели в реакцию с раствором нитрата серебра:
m_II(р-ра CaCl₂) = (m(H₂O) + m(CaCl₂))/0,8 · 0,5 = (160 + 88,8)/0,8 · 0,5 = 155,5 г.

По уравнению реакции (II) ν(AgNO₃) = ν(AgCl) = 1 моль, тогда
m(AgCl) = ν · M = 1 · 143,5 = 143,5 г;
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра AgNO₃) + m_II(р-ра CaCl₂) − m(AgCl) = 595 + 155,5 − 143,5 = 607 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю нитрата серебра в конечном растворе:
ω(AgNO₃) = m_ост.(AgNO₃)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 68/607 · 100% = 11,2%.

Задание №12

Растворимость безводного гидрокарбоната натрия при некоторой температуре составляет 12,6 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 450,4 г насыщенного раствора гидрокарбоната натрия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора гидроксида бария. При этом образовалось 39,4 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 245 г 20%-ного раствора серной кислоты. При этом образовалась средняя соль. Определите массовую долю серной кислоты в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 5,57%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
NaHCO₃ + Ba(OH)₂ = BaCO₃ + NaOH + H₂O (I)
2NaHCO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2CO₂ + 2H₂O (II)

Вычислим массу гидрокарбоната натрия (y г) в исходном растворе:
12,6 г соли – 112,6 г раствора;
y г соли – 450,4 г раствора;
y = 50,4 г.

Вычислим общее количество гидрокарбоната натрия:
ν(NaHCO₃) = m/M = 50,4/84 = 0,6 моль.

Вычислим количество карбоната бария:
ν(BaCO₃) = m/M = 39,4/197 = 0,2 моль.

Вычислим массу и исходное количество серной кислоты:
m(H₂SO₄) = m(р-ра H₂SO₄) · w(H₂SO₄)/100% = 245 · 20%/100% = 49 г,
ν(H₂SO₄) = m/M = 49/98 = 0,5 моль.

По уравнению реакции (II) ν(BaCO₃) = ν_I(NaHCO₃) = 0,2 моль, следовательно,
ν_II(NaHCO₃) = ν(NaHCO₃) − ν_I(NaHCO₃) = 0,6 – 0,2 = 0,4 моль.

По уравнению реакции (II) ν_II(NaHCO₃) = 2ν_II(H₂SO₄), следовательно,
во второй колбе реагирует ν_II(H₂SO₄) = ν_II(NaHCO₃)/2 = 0,4/2 = 0,2 моль.

Вычислим количество массу оставшейся серной кислоты:
ν_ост_.(H₂SO₄) = 0,5 – 0,2 = 0,3 моль,
m_ост_.(H₂SO₄) = ν · M = 0,3 · 98 = 29,4 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов гидрокарбоната натрия и серной кислоты за вычетом углекислого газа. Обратим внимание на то, что масса раствора гидрокарбоната натрия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора гидрокарбоната натрия, которую ввели в реакцию с раствором серной кислоты:
m_II(р-ра NaHCO₃) = 450,4/0,6 · 0,4 = 300,27 г,
m(CO₂) = ν · M = 0,4 · 44 = 17,6 г.
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра HCl) + m_II(р-ра NaHCO₃) − m(CO₂) = 245 + 300,27 − 17,6 = 527,67 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю серной кислоты:
ω(H₂SO₄) = m_ост.(H₂SO₄)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 29,4/527,67 · 100% = 5,57%.

Задание №13

Растворимость безводного хлорида алюминия при некоторой температуре составляет 53,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 767 г насыщенного раствора хлорида алюминия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора нитрата серебра. При этом образовалось 344,4 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 960 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 14,83%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
AlCl₃ + 3AgNO₃ = Al(NO₃)₃ + 3AgCl (I)
AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃ + 3NaCl (II)

Вычислим массу сульфата алюминия (y г) в исходном растворе:
53,4 г соли – 153,4 г раствора;
y г соли – 767 г раствора;
y = 267 г.

Вычислим исходное количество хлорида алюминия:
ν(AlCl₃) = m/M = 267/133,5 = 2 моль.

Вычислим количество хлорида серебра, образовавшегося в первой колбе:
ν(AgCl) = m/M = 344,4/143,5 = 2,4 моль.

Вычислим массу и количество гидроксида натрия:
m(NaOH) = m(р-ра NaOH) · w(NaOH)/100% = 960 · 40%/100% = 384 г,
ν(NaOH) = m/M = 384/40 = 9,6 моль.

Обратим внимание на то, что гидроксид натрия находится в большом избытке относительно хлорида алюминия. Поэтому следует учитывать растворение гидроксида алюминия в растворе щелочи с образованием комплексного соединения:
Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄] (III)

Рассчитаем количество щелочи, которое необходимо для превращения хлорида алюминия в комплекс.

По уравнению реакции (I) ν(AgCl) = 3ν_I(AlCl₃), следовательно,
ν_I(AlCl₃) = m/M = 2,4/3 = 0,8 моль.

Количество хлорида алюминия, прореагировавшего по второй реакции, составляет:
ν_II(AlCl₃) = ν(AlCl₃) − ν_I(AlCl₃) = 2 – 0,8 = 1,2 моль.

Для образования комплекса необходимо количество NaOH, равное 4ν_II(AlCl₃). Отсюда
ν_III(NaOH) = 1,2 · 3 + 1,2 = 4,8 моль.

Количество щелочи, необходимое для реакции меньше, чем у нас имеется по задаче, гипотеза про образование комплексного соединения верна. Далее вычислим массу хлорида натрия, если
ν(NaCl) = 3ν_II(AlCl₃) = 1,2 · 3 = 3,6 моль,
m(NaCl) = ν · M = 3,6 · 58,5 = 210,6 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов хлорида алюминия и гидроксида натрия. Осадков и газов в итоге не образовалось, из массы раствора ничего не вычитаем. Обратим внимание на то, что масса раствора хлорида алюминия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора хлорида алюминия, которую ввели в реакцию с раствором гидроксида натрия:
m_II(р-ра AlCl₃) = m(р-ра AlCl₃) /2 · 1,2 = 767/2 · 1,2 = 460,2 г,
m(конечного р-ра) = m(р-ра NaOH) + m_II(р-ра AlCl₃) = 960 + 460,2 = 1420,2 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида натрия:
ω(NaCl) = m(NaCl)/m(конечного р-ра) · 100% = 210,6/1420,2 · 100% = 14,83%.

Задание №14

Растворимость безводного сульфата железа (II) при некоторой температуре составляет 30,4 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфата железа (II) к 400 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора аммиака. При этом образовалось 27 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 780 г 20%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 5,26%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
FeSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O = Fe(OH)₂ + 2NH₄Cl (I)
FeSO₄ + BaCl₂ = FeCl₂ + BaSO₄ (II)

Вычислим массу сульфата железа (II) (y г) в исходном растворе:
30,4 г соли – 100 г воды;
y г соли – 400 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 121,6 г.

Вычислим количество сульфата железа (II):
ν(FeSO₄) = m/M = 121,6/152 = 0,8 моль.

Вычислим количество гидроксида железа (II):
ν(Fe(OH)₂) = m/M = 27/90 = 0,3 моль.

Вычислим массу и исходное количество хлорида бария:
m(BaCl₂) = m(р-ра) · w(BaCl₂)/100% = 780 · 20%/100% = 156 г,
ν(BaCl₂) = m/M = 156/208 = 0,75 моль.

По уравнению реакции (I) ν(Fe(OH)₂) = ν_I(FeSO₄) = 0,3 моль, следовательно, во второй реакции
ν_II(FeSO₄) = ν(FeSO₄) − ν_I(FeSO₄) = 0,8 – 0,3 = 0,5 моль.

По уравнению реакции (II) ν_II(FeSO₄) = ν_II(BaCl₂) = 0,5 моль.

Вычислим количество вещества и массу оставшегося хлорида бария:
ν_ост.(BaCl₂) = 0,75 – 0,5 = 0,25 моль,
m_ост.(BaCl₂) = ν · M = 0,25 · 208 = 52 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов сульфата железа (II) и хлорида бария за вычетом осадка сульфата бария. Обратим внимание на то, что масса раствора сульфата железа (II) во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора сульфата железа (II), которую ввели в реакцию с раствором хлорида бария:
m_II(р-ра FeSO₄) = (m(FeSO₄)) + m(FeSO₄))/0,8 · 0,5 = (400 + 121,6)/0,8 · 0,5 = 326 г,
m(BaSO₄) = ν · M = 0,5 · 233 = 116,5 г.
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра BaCl₂) + m_II(р-ра FeSO₄) − m(BaSO₄) = 780 + 326 – 116,5 = 989,5 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида бария:
ω(BaCl₂) = m_ост.(BaCl₂)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 52/989,5 · 100% = 5,26%.

Задание №15

Растворимость безводного хлорида кальция при некоторой температуре составляет 55,5 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество хлорида кальция к 300 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора нитрата серебра. При этом образовалось 143,5 г осадка. К раствору во второй колбе добавили 1272 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 1,43%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
CaCl₂ + 2AgNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2AgCl (I)
CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl (II)

Вычислим массу хлорида кальция (y г) в исходном растворе:
55,5 г соли – 100 г воды;
y г соли – 300 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 166,5 г.

Вычислим исходное количество хлорида кальция:
ν(CaCl₂) = 166,5/111 = 1,5 моль.

Вычислим количество хлорида серебра:
ν(AgCl) = 143,5/143,5 = 1 моль.

Вычислим массу и исходное количество карбоната натрия:
m(Na₂CO₃) = m(р-ра Na₂CO₃) · m(Na₂CO₃)/100% = 1272 · 10%/100% = 127,2 г,
ν(Na₂CO₃) = m/M = 127,2/106 = 1,2 моль.

По уравнению реакции (I) ν(AgCl) = 2ν_I(CaCl₂) = 1 моль, следовательно,
ν_I(CaCl₂) = 1/2 = 0,5 моль,
ν_II(CaCl₂) = ν(CaCl₂) − ν_I(CaCl₂) = 1,5 – 0,5 = 1 моль.

По уравнению реакции (II)
ν_II(CaCl₂) = ν_II(Na₂CO₃) = 1 моль.

Зная ν_II(Na₂CO₃), вычислим массу оставшегося карбоната натрия:
m_ост_.(Na₂CO₃) = ν · M = (1,2 − 1) · 106 = 21,2 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов хлорида кальция и карбоната натрия за вычетом осадка карбоната кальция. Обратим внимание на то, что масса раствора хлорида кальция во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массу части раствора хлорида кальция, которую ввели в реакцию с раствором карбоната натрия:
m_II(р-ра CaCl₂) = ((m(H₂O) + m(CaCl₂))/1,5 · 1 = (300 + 166,5)/1,5 · 1 = 311 г.

По уравнению реакции (II) ν_II(CaCl₂) = ν(CaCO₃) = 1 моль,
m(CaCO₃) = ν · M = 1 · 100 = 100 г.
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра Na₂CO₃) + m_II(р-ра CaCl₂) − m(CaCO₃) = 1272 + 311 − 100 = 1483 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю карбоната натрия:
ω(Na₂CO₃) = m_ост.(Na₂CO₃)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 21,2/1483 · 100% = 1,43%.

[adsp-pro-3]

Задание №16

Решение

Ответ: 22,07%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и второй (II) колбах:
Fe₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄ + 3CO₂ (I)
Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂ + H₂O (II)

Вычислим массу карбоната натрия (y г) в исходном растворе:
31,8 г соли – 100 г воды;
y г соли – 400 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 127,2 г.

Вычислим количество карбоната натрия:
ν(Na₂CO₃) = 127,2/106 = 1,2 моль.

Далее обратим внимание на то, что в обеих реакциях соотношение по молям карбоната натрия и углекислого газа одно и то же, равное 1:1. По условию задачи соотношение объемов газов, которые выделились в реакциях (I) и (II), равно 2:1. Тогда пусть в первой реакции выделилось х моль газа, во второй 2х моль. Составим уравнение:
х + 2x = 1,2;
х = 0,4 моль;
следовательно, в первой колбе выделилось 0,4 моль CO₂, во второй колбе – 0,8 моль CO₂.

Количество нитрата натрия находим по стехиометрическому соотношению из второго уравнения:
ν(NaNO₃) = 2ν_II(CO₂) = 0,8 · 2 = 1,6 моль.

Вычислим массу нитрата натрия:
m(NaNO₃) = ν · M = 1,6 · 85 = 136 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов азотной кислоты и карбоната натрия за вычетом углекислого газа. Обратим внимание на то, что масса раствора карбоната натрия во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массы углекислого газа и части раствора карбоната натрия, которую ввели в реакцию с азотной кислотой:
m_II(р-ра Na₂CO₃) = (m(H₂O) + m(р-ра Na₂CO₃)/1,2 · 0,8 = (400+127,2)/1,2 · 0,8 = 351,47 г.
m_II(CO₂) = ν · M = 0,8 · 44 = 35,2 г.
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра NaNO₃) + m_II(р-ра Na₂CO₃) − m_II(CO₂) = 300 + 351,47 − 35,2 = 616,27 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю нитрата натрия:
ω(NaNO₃) = m(NaNO₃)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 136/616,27 · 100% = 22,07%.

Задание №17

Растворимость безводного сульфита аммония при некоторой температуре составляет 58 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество сульфита аммония к 120 мл воды. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток концентрированной азотной кислоты. При этом выделился бурый газ. К раствору во второй колбе добавили 120 г раствора соляной кислоты, также взятой в избытке. При этом объем газа, выделившегося из второй колбы, оказался в 4 раза меньше объема газа, выделившегося из первой колбы. (Объемы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю хлорида аммония в конечном растворе во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Ответ: 12,56%

Пояснение:

Запишем уравнения протекающих реакций в первой (I) и во второй (II) колбах:
(NH₄)₂SO₃ + 2HNO₃ = (NH₄)₂SO₄ + 2NO₂ + H₂O (I)
(NH₄)₂SO₃ + 2HCl = 2NH₄Cl + SO₂ + H₂O (II)

Вычислим массу сульфита аммония (y г) в исходном растворе:
58 г соли – 100 г воды;
y г соли – 120 г воды (плотность воды равна 1 г/мл);
y = 69,6 г.

Вычислим количество сульфита аммония:
ν((NH₄)₂SO₃) = m/M = 69,6/116 = 0,6 моль.

Далее обратим внимание на то, что в первой реакции соотношение по молям сульфита аммония и газа равно 1:2, а во второй реакции – 1:1. По условию задачи соотношение объемов газов, которые выделились в реакциях (I) и (II), равно 4:1. Тогда пусть в первой реакции выделилось 4х моль газа, во второй колбе − х моль. Тогда по реакции (I) прореагировало 2x моль сульфита аммония, по реакции (II) – x моль сульфита аммония. Составим уравнение:
х + 2x = 0,6;
х = 0,2 моль сульфита аммония прореагировало во второй колбе,
2x = 0,4 моль сульфита аммония прореагировало в первой колбе.

Количество хлорида аммония находим по стехиометрическому соотношению из второго уравнения.
По уравнению реакции (II) ν(NH₄Cl) = 2ν_II((NH₄)₂SO₃), следовательно,
ν(NH₄Cl) = 0,2 · 2 = 0,4 моль.

Вычислим массу хлорида аммония:
m(NH₄Cl) = ν · M = 0,4 · 53,5 = 21,4 г.

Масса раствора во второй колбе складывается из масс растворов сульфита аммония и соляной кислоты за вычетом сернистого газа. Обратим внимание на то, что масса раствора сульфита аммония во второй колбе пропорциональна количеству чистого вещества. Вычислим массы сернистого газа и части раствора сульфита аммония, которую ввели в реакцию с соляной кислотой:
m_II(р-ра (NH₄)₂SO₃) = (m(H₂O) + m((NH₄)₂SO₃)/0,6 · 0,2 = (120 + 69,6)/0,6 · 0,2 = 63,2 г,
m(SO₂) = ν · M = 0,2 · 64 = 12,8 г.
m_II(конечного р-ра) = m(р-ра HCl) + m_II(р-ра (NH₄)₂SO₃) − m(SO₂) = 120 + 63,2 − 12,8 = 170,4 г.

Ответим на вопрос задачи и найдем массовую долю хлорида аммония:
ω(NH₄Cl) = m(NH₄Cl)/m_II(конечного р-ра) · 100% = 21,4/170,4 · 100% = 12,56%.

Источник

23.10.2020

Сборник заданий №34 с основной волны ЕГЭ 2020 по химии. Все задания прорешены и приведены правильные ответы в конце документа.

Другие задания по химии

Автор-составитель: Иван Ермолаев

Реальные варианты ЕГЭ 2020 по химии
Тренировочные варианты по химии

Обсудить решения и задать вопросы можно в комментариях ниже. Пишите!

Примеры некоторых заданий 34

Дан раствор массой 200 г, содержащий хлорид железа(II) и хлорид железа(III). В этом растворе соотношение числа атомов железа к числу атомов хлора равно 3 : 8. Через него пропустили хлор до прекращения реакции. К образовавшемуся раствору добавили раствор гидроксида натрия также до полного завершения реакции. При этом образовалось 526,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в использованном растворе.
Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение числа атомов цинка к числу атомов кислорода равно 5 : 6, растворили в 500 г разбавленного раствора серной кислоты. При этом все исходные вещества прореагировали полностью, и выделилось 22,4 л смеси газов (н.у.). К этому раствору добавили 500 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.
Смесь пероксида и оксида бария, в которой соотношение числа атомов бария к числу атомов кислорода равно 5 : 9 растворили в 490 г холодного 20%-ного раствора серной кислоты. При этом соединения бария прореагировали полностью и образовался нейтральный раствор. Вычислите массовую долю воды в образовавшемся растворе.
Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение числа атомов натрия к числу атомов кислорода равно 3 : 2, нагрели в избытке углекислого газа. Продукт реакции растворили в воде и получили 600 г раствора. К этому раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа(III). После завершения реакции масса раствора составила 795 г, а массовая доля карбоната натрия в нём – 4%. Вычислите массу оксида натрия в исходной смеси.
Смесь железной окалины и оксида железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов кислорода равно 7 : 10, растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения оксидов в кислоте.

Смотреть в PDF:

Или прямо сейчас: cкачать в pdf файле.

Источник

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 34 № 44

К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40%-ного раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды Na₂CO₃·10H₂O. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2012 по химии

Определите массовые доли (в%) сульфата железа (II) и сульфида алюминия в смеси, если при обработке 25 г этой смеси водой выделился газ, который полностью прореагировал с 960 г 5%-ного раствора сульфата меди.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по химии

Смесь хлорида натрия и бромида натрия может прореагировать с 4,48 л хлора (н. у.) или с 850 г 10%-ного раствора нитрата серебра. Определите массовую долю бромида натрия в исходной смеси.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1

Если смесь хлоридов калия и кальция добавить к избытку раствора карбоната натрия, то образуется 10 г осадка. Если ту же смесь добавить к избытку раствора нитрата серебра, то образуется 57,4 г осадка. Определите массовую долю хлорида калия в исходной смеси.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 2

Смесь натрия и оксида натрия растворили в воде. При этом выделилось 4,48 л (н. у.) газа и образовалось 240 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 10%. Определите массовую долю натрия в исходной смеси.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4

Пройти тестирование по этим заданиям

Источник

За это задание ты можешь получить 4 балла. На решение дается около 15 минут. Уровень сложности: высокий.
Средний процент выполнения: 23.8%
Ответом к заданию 34 по химии может быть развернутый ответ (полная запись решения с обоснованием выполненных действий).

Разбор сложных заданий в тг-канале

Задачи для практики

Задача 1

Коэффициент растворимости хлорида меди(II) при 100 °С — 110 г / 100 г $Н_2О$, при 20 °С — 72,7 г. 420 г насыщенного при 100 °С раствора соли охладили до 20 °С и выделившийся осадок кристаллогидрата $CuCl_2 ∙ 2H_2O$ отделили. К оставшемуся раствору добавили 200 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$CuCl_2 + 2H_2O = CuCl_2 ∙ 2H_2O$ (1)

$CuCl_2 + 2NaOH = Cu(OH)_2↓ + 2KCl$ (2)

2) Находим количество вещества и массу хлорида меди(II) и воды в исходном растворе (при 100 °С).

Пусть $m(CuCl_2)$ = x моль, тогда справедливо соотношение

${m(CuCl_2)}/{m_{p-pa}(CuCl_2)} = {110}/{110 + 100} = {x}/{420}$

x = 220 г $CuCl_2$; $m(H_2O)$ = 420 – 220 = 200 г

$M(CuCl_2)$ = 135 г/моль; $n(CuCl_2)_{100}$ = 220 / 135 ≈ 1.63 моль

3) Находим количество вещества хлорида меди(II) после кристаллизации кристаллогидрата (при 20 °С).

Пусть выделилось x моль $CuCl_2$. тогда справедливо соотношение

$m(CuCl_2)_{выделился}$ = 135x г; $m(H_2O)$ = 2 ∙ 18x = 36x г

${m(CuCl_2)_{20}}/{m_{p-pa}(CuCl_2)} = {72.7}/{72.7 + 100} = {220 – 135х}/{420 – 135х – 36х}$

x ≈ 0.69 моль $CuCl_2$

$m(CuCl_2)_{выделился}$ = 0.69 ∙ 135 = 93.15 г

$m(H_2O)$ = 0.69 ∙ 36 = 24.84 г

$n(CuCl_2)_{20 (осталось)}$ = 1.63 – 0.69 = 0.94 моль

4) По уравнению (2):

а) $m(NaOH)_{чист.}$ = 0.1 ∙ 200 = 20 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 20 / 40 = 0.5 моль

б) имеется $CuCl_2$ — 0.94 моль

прореагирует $CuCl_2$ — 0.25 моль

останется $CuCl_2$ — (0.94 – 0.25) = 0.69 моль

$m(CuCl_2)_{остался}$ = 0.69 ∙ 135 = 93.15 г

в) $n(Cu(OH)_2)$ = 0.5n(NaOH) = 0.5 ∙ 0.5 = 0.25 моль

$M(Cu(OH)_2)$ = 98 г/моль; $m(Cu(OH)_2)$ = 0.25 ∙ 98 = 24.5 г

г) n(NaCl) = n(NaOH) = 0.5 моль

M(NaCl) = 58.5 г/моль; m(NaCl) = 0.5 ∙ 58.5 = 29.25 г

5) $m_{р-ра}$ = 420 – 93.15 – 24.84 + 200 – 24.5 = 477.51 г

$ω(CuCl_2)$ = 93.15 / 477.51 ≈ 0.1951. или 19.51 %

ω(NaCl) = 29.25 / 477.51 ≈ 0.0613. или 6.13 %

$ω(H_2O)$ = 100 – 19.51 – 6.13 = 74.36 %

Ответ:

Задача 2

Растворимость безводного сульфида натрия при определённой температуре 18,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 29,6 г насыщенного раствора сульфида натрия. Раствор разделили на две части. К первой части прилили избыток раствора сульфата алюминия. Ко второй части раствора добавили 36,5 г соляной кислоты (избыток), причём объём выделившегося газа в первой порции в два раз меньше, чем во второй. Вычислите массовую долю хлорида натрия 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) Уравнения реакций:

$3Na_2S_{(1)} +Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O = 3Na_2SO_4 + 3H_2S_{(1)}↑ + 2Al(OH)_3↓$ (1)

$Na_2S_{(2)} + 2HCl = 2NaCl + H_2S_{(2)}$↑

2) Находим количество $Na_2S$ в исходном растворе.

Составляем пропорцию:

18.8 / (18.8 + 100) = x / 29.6

x = 18.8 ∙ 29.6 / 118.8 ≈ 4.68 г

M($Na_2S$) = 78 г/моль, $n(Na_2S)_{(1 + 2)}$ = 4.68 / 78 = 0.06 моль

3) Находим количество $Na_2S$, прореагировавшего по уравнению (2).

Пусть по уравнению (1) прореагировало x моль $Na_2S$, по уравнению (2) – y моль $Na_2S$, тогда:

а) x + y = 0.06

б) $n(H_2S)_{(1)} = n(Na_2S)_{(1)}$ = x моль

$n(H_2S)_{(2)} = n(Na_2S)_{(2)}$ = y моль

y = 2x

${tablex + y = 0.6; y = 2x;$ ${tablex = 0.02 моль H_2S_{(1)}; y = 0.04 моль H_2S_{(2)};$

4) По уравнению (2):

а) $n(NaCl)_{(2)} = 2n(H_2S)_{(2)}$ = 2 ∙ 0.04 / 1 = 0.08 моль

M(NaCl) = 58.5 г/моль, $m(NaCl)_{(2)}$ = 0.08 ∙ 58.5 = 4.68 г

б) $n(Na_2S)_{(2)} = n(H_2S)_{(2)}$ = 0.04 моль

в) $M(H_2S)$ = 34 г/моль, $m(H_2S)$ = 0.04 ∙ 34 = 1.36 г

г) находим массу второй части раствора $Na_2S$.

Так как концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, то

0.06 / 29.6 = 0.04 / x

x = 0.04 ∙ 29.6 / 0.06 ≈ 19.73 г

5) $ω_2(NaCl)$ = 4.68 / (19.73 + 36.5 – 1.36) = 4.68 / 54.87 ≈ 0.0853, или 8.53 %

Ответ:

Задача 3

При электролизе 9,4 %-ного раствора нитрата меди(II) на катоде выделилось в 1,5 раза больше газа по объёму, чем на аноде. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O = 2Cu↓ + O_2↑ + 4HNO_3$ (1)

$2H_2O = 2H_2 + O_2$ (2)

Уравнение (1) описывает электролиз раствора $Cu(NO_3)_2$. После полного осаждения меди будет происходить электролиз воды (раствора $HNO_3$) (уравнение 2).

2) Пусть в реакции (1) выделился 1 моль $O_2$. тогда рассчитываем по уравнению (1):

а) $М(O_2)$ = 32 г/моль; $m(O_2)_{(1)}$ = 1 · 32 = 32 г

б) $n(Cu(NO_3)_2$ = 2n$(O_2)$ = 2 моль

$M(Cu(NO_3)_2)$ = 188 г/моль; $m(Cu(NO_3)_2)$ = 2 · 188 = 376 г

$m_{р-ра}(Cu(NO_3)_2)$ = 376 / 0,094 = 4000 г

в) n(Cu) = 2n($O_2$) = 2 моль

M(Cu) = 64 г/моль; m(Cu) = 2 · 64 = 128 г

г) $n(HNO_3) = 4n(O_2)$ = 4 моль

$M(HNO_3)$ = 63 г/моль; $m(HNO_3)$ = 4 · 63 = 252 г

3) Пусть по реакции (2) выделилось x моль $O_2$. тогда:

а) $n(H_2) = 2n(O_2)$ = 2x моль

$V(H_2)$ = 2x · 22.4 л

б) общий объём выделившегося кислорода:

$V(O_2)$ = (1 + x) · 22.4 л

в) так как объём водорода в 1.5 раза больше суммарного объёма выделившегося кислорода, то:

2x / (1 + x) = 1.5

x = 3

$n(H_2)_{(2)}$ = 6 моль; $n(O_2)_{(2)}$ = 3 моль

г) рассчитываем массу выделившихся газов:

$M(H_2)$ = 2 г/моль; $m(H_2)$ = 6 · 2 = 12 г

$m(O_2)_{(2)}$ = 3 · 32 = 96 г

4) $ω(HNO_3) = m(HNO_3)$ / $m_{р-ра}(HNO_3)$

$m_{р-ра}(HNO_3)$ = 4000 – (128 + 32 + 12 + 96) = 3732 г

$ω(HNO_3)$ = 252 / 3732 ≈ 0.0675, или 6.75 %

$ω(H_2O)$ = 100 – 6.75 = 93.25 %

Ответ:

Задача 4

При обжиге образца сульфида меди(II) часть вещества прореагировала и образовался остаток массой 16,8 г. После добавления этого остатка в 182,5 г 10%-ного раствора соляной кислоты в растворе осталось 40 % хлороводорода. Рассчитайте первоначальную массу сульфида и массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2CuS + 3O_2 = 2CuO + 2SO_2↑$ (1)

$CuO + 2HCl = CuCl_2 + H_2O$ (2)

$CuS + HCl ≠$ (3)

2) Находим количество вещества HCl, вступившего в реакцию с CuO:

$m_1(HCl)_{чист.}$ = 0.10 ∙ 182.5 = 18.25 г

M(HCl) = 36.5 г/моль, $n(HCl)_{начальн.}$ = 18.25 / 36.5 = 0.5 моль

$n(HCl)_{прорегировало}$ = 0.5 ∙ 0.6 = 0.3 моль

3) По уравнению (2):

n(CuO) = 0.5n(HCl) = 0.5 ∙ 0.3 = 0.15 моль

M(CuO) = 80 г/моль, m(CuO) = 0.15 ∙ 80 = 12 г

4) Находим количество CuS, вступившего в реакцию окисления.

По уравнению (1):

$n(CuS)_{(1)}$ = n(CuO) = 0.15 моль

M(CuS) = 96 г/моль, $m(CuS)_{прореаг.}$ = 0.15 ∙ 96 = 14.4 г

5) Находим массу исходной смеси:

$m(CuS)_{осталось}$ = 16.8 – 12 = 4.8 г

$m(CuS)_{исходное}$ = 4.8 + 14.4 = 19.2 г

6) По уравнению (2):

$n(CuCl_2)$ = 0.5n(HCl) = 0.5 ∙ 0.3 = 0.15 моль

$M(CuCl_2)$ = 135 г/моль, $m(CuCl_2)$ = 0.15 ∙ 135 = 20.25 г

7) $ω(CuCl_2)$ = 20.25 / (182.5 + 12) = 0.1041, или 10.41 %

Ответ:

Задача 5

Определите массовую долю карбоната калия в растворе, полученном кипячением 150 г 15 %-ного раствора гидрокарбоната калия. Какой объём 15,6 %-ного раствора хлорида бария (плотностью 1,11 г/мл) прореагирует с полученным карбонатом калия? Испарением воды можно пренебречь. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Не знаешь, с чего начать решение? Посмотри подсказку тут:

Решение

1) Уравнения реакций:

$2KHCO_3 = K_2CO_3 + H_2O + CO_2↑$ (1)

$K_2CO_3 + BaCl_2 = BaCO_3↓ + 2KCl$ (2)

2) Количество вещества гидрокарбоната калия $KHCO_3$:

$m(KHCO_3)_{чист.}$ = 0.15 · 150 = 22.5 г

$M(KHCO_3)$ = 100 г/моль; $n(KHCO_3)$ = 22.5 / 100 = 0.225 моль

3) По уравнению (1):

$n(K_2CO_3) = 0.5n(KHCO_3)$ = 0.225 / 2 = 0.1125 моль

$M(K_2CO_3)$ = 138 г/моль; $m(K_2CO_3)$ = 0.1125 · 138 = 15.525 г

4) По уравнению (1):

$n(CO_2) = 0.5n(KHCO_3)$ = 0.1125 моль

$M(CO_2)$ = 44 г/моль; $m(CO_2)$ = 0.1125 · 44 = 4.95 г

5) Массовая доля $K_2CO_3$:

$m_{р-ра}(K_2CO_3) = m_{р-ра}(KHCO_3) – m(CO_2)$ = 150 – 4.95 = 145.05 г

$ω(K_2CO_3)$ = 15.525 / 145.05 ≈ 0.107, или 10.7 %

6) По уравнению (2):

$n(BaCl_2) = n(K_2CO_3)$ = 0.1125 моль

$M(BaCl_2)$ = 208 г/моль; $m(BaCl_2)_{чист.}$ = 0.1125 · 208 = 23.4 г

$m_{р-ра}(BaCl_2)$ = 23.4 / 0.156 ≈ 150 г

$V_{р-ра}(BaCl_2)$ = 150 / 1.11 ≈ 135.14 мл

Ответ:

Задача 6

Железный купорос ($FeSO_4 · 7H_2O$) массой 55,6 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10 %. К этому раствору добавили 39 г цинка. После завершения реакции добавили 250 г 29,2 %-ного раствора соляной кислоты. Определите массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$FeSO_4 · 7H_2O = FeSO_4 + 7H_2O$ (1)

$FeSO_4 + Zn = Fe↓ + ZnSO_4$ (2)

$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2↑$ (3)

$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2↑$ (4)

2) Находим количество вещества $FeSO_4$ и массу раствора:

а) $M(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 278 г/моль, $n(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 55.6 / 278 = 0.2 моль

б) По уравнению (1):

$n(FeSO_4) = n(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 0.2 моль

$M(FeSO_4)$ = 152 г/моль, $m(FeSO_4)$ = 0.2 · 152 = 30.4 г

$m_{р-ра}(FeSO_4) = m_{в-ва} / ω$; $m_{р-ра}$ = 30.4 / 0.1 = 304 г

3) По уравнению (2):

а) M(Zn) = 65 г/моль; n(Zn) = 39 / 65 = 0.6 моль

б) имеется — 0.6 моль Zn

прореагирует — 0.2 моль Zn

останется — (0.6 – 0.2) = 0.4 моль Zn (избыток)

в) n(Fe) = $n(FeSO_4)$ = 0.2 моль

г) $n(ZnSO_4)$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(ZnSO_4)$ = 161 г/моль, $m(ZnSO_4)$ = 0.2 · 161 = 32.2 г

4) По уравнению (3):

а) $m(HCl)_{чист.}$ = 0.292 · 250 = 73 г

M(HCl) = 36.5 г/моль; n(HCl) = 73 / 36.5 = 2 моль (избыток)

б) $n(FeCl_2)$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(FeCl_2)$ = 127 г/моль, $m(FeCl_2)$ = 0.2 · 127 = 25.4 г

в) $n(H_2)_{(3)}$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(H_2)$ = 2 г/моль; $m(H_2)_{(3)}$ = 0.2 · 2 = 0.4 г

г) $n(HCl)_{(3)}$ = 2n(Fe) = 0.4 моль

5) По уравнению (4):

а) $n(ZnCl_2)$ = n(Zn) = 0.4 моль

$M(ZnCl_2)$ = 136 г/моль, $m(ZnCl_2)$ = 0.4 · 136 = 54.4 г

б) $n(H_2)_{(4)}$ = n(Zn) = 0.4 моль

$m(H_2)_{(4)}$ = 0.4 · 2 = 0.8 г

в) $n(HCl)_{(4)}$ = 2n(Zn) = 0.8 моль

6) Рассчитываем массовые доли веществ в растворе:

а) $m_{р-ра} = m_{р-ра}(FeSO_4) + m(Zn) + m_{р-ра}(HCl) — m(H2)_{(3) + (4)}$ = 304 + 39 + 250 – 0.4 – 0.8 = 591.8 г

б) $ω(ZnSO_4) = m(ZnSO_4)$ / $m_{р-ра}$ = 32.2 / 591.8 ≈ 0.0544. или 5.44 %

в) $ω(FeCl_2) = m(FeCl_2)$ / $m_{р-ра}$ = 25.4 / 591.8 ≈ 0.0429. или 4.29 %

г) $ω(ZnCl_2) = m(ZnCl_2)$ / $m_{р-ра}$ = 54.4 / 591.8 ≈ 0.0919. или 9.19 %

д) $n(HCl)_{изб.}$ = 2 – 0.4 – 0.8 = 0.8 моль

$m(HCl)_{изб.}$ = 0.8 · 36.5 = 29.2 г

ω(HCl) = m(HCl) / $m_{р-ра}$ = 29.2 / 591.8 ≈ 0.0493. или 4.93 %

е) $ω(H_2O)$ = 100 – 5.44 – 4.29 – 9.19 – 4.93 = 76.15 %

Ответ:

Задача 7

Через 120 г 10%-ного раствора едкого натра пропустили электрический ток, в результате выделилось 134,4 л (н. у.) газов. Часть полученного раствора, 12,8 г, использовали для полного осаждения меди из 32 г раствора сульфата меди(II). Вычислите массовую долю сульфата меди(II) в растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2H_2O = 2H_2 + O_2$ (1)

$CuSO_4 + 2NaOH = Cu(OH)↓ + Na_2SO_4$ (2)

2) Количество вещества реагентов:

$m(NaOH)_{чист.}$ = 0.1 ‧ 120 = 12 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 12 / 40 = 0.3 моль

3) По уравнению (1).

Пусть выделилось x моль $O_2$. тогда:

а) $V(O_2)$ = 22.4x л

б) $n(H_2)$ = 2x моль, $V(H_2)$ = 2x ‧ 22.4 л

в) 2x ‧ 22.4 + 22.4x = 134.4

x = 2

г) $M(H_2)$ = 2 г/моль, $n(H_2)$ = 2 ∙ 2 = 4 моль, $m(H_2)$ = 4 ‧ 2 = 8 г

$M(O_2)$ = 32 г/моль, $n(O_2)$ = 2 моль, $m(O_2)$ = 2 ‧ 32 = 64 г

4) Находим количество NaOH в отобранной порции раствора:

а) масса раствора после электролиза

$m_{р-ра}(NaOH)_{после электролиза}$ = 120 – 8 – 64 = 48 г

б) так как концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, то

0.3 / 48 = x / 12.8

x = 0.3 ∙ 12.8 / 48 = 0.08 моль NaOH

5) Находим массовую долю $CuSO_4$ в растворе:

а) по уравнению (2):

$n(CuSO_4)$ = 0.5n(NaOH) = 1 ∙ 0.08 / 2 = 0.04 моль

$M(CuSO_4)$ = 160 г/моль, $m(CuSO_4)$ = 0.04 ∙ 160 = 6.4 г

б) $ω(CuSO_4)$ = 6.4 / 32 = 0.2. или 20 %

Ответ:

Задача 8

Цинковую пластинку массой 50 г поместили в 120 г раствора, содержащего 6% сульфата магния и нитрат серебра. После завершения реакции пластинку вынули, промыли водой, высушили и взвесили. К оставшемуся раствору добавили 135, 14 мл 11,2%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,11 г/мл). Осадок отделили и взвесили; масса осадка 10,41 г. Вычислите массу пластинки после реакции. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций.

$Zn + MgSO_4 ≠$ (1)

$Zn + 2AgNO_3 = Zn(NO_3)_2 + 2Ag↓$ (2)

$MgSO_4 + 2KOH = Mg(OH)_2↓ + K_2SO_4$ (3)

$Zn(NO_3)_2 + 2KOH = Zn(OH)_2↓ + 2KNO_3$ (4)

$Zn(NO_3)_2 + 4KOH_{(изб.)} = K_2[Zn(OH)_4] + 2KNO_3$ (5)

2) Находим количество реагирующих веществ:

а) $m(MgSO_4)_{чист.}$ = 0.06 ∙ 120 = 7.2 г

$M(MgSO_4)$ = 120 г/моль, $n(MgSO_4)$ = 7.2 / 120 = 0.06 моль

б) $m_{р-ра}(KOH)$ = 1.11 ∙ 135.14 ≈ 150.0054 г

$m(KOH)_{чист.}$ = 0.112 ∙ 150 = 16.8 г

M(KOH) = 56 г/моль, n(KOH) = 16.8 / 56 = 0.3 моль

3) По уравнению (3):

а) $n(Mg(OH)_2) = n(MgSO_4)$ = 0.06 моль

$M(Mg(OH)_2)$ = 58 г/моль, $m(Mg(OH)_2)$ = 0.06 ∙ 58 = 3.48 г

б) $n(КOH)_{(2)} = 2n(MgSO_4)$ = 2 ∙ 0.06 = 0.12 моль

4) По уравнению (4):

а) $m(Zn(OH)_2)$ = 10.41 – 3.48 = 6.93 г

$M(Zn(OH)_2)$ = 99 г/моль, $n(Zn(OH)_2)_{(4)}$ = 6.93 / 99 = 0.07 моль

б) $n(КOH)_{(4)} = 2n(Zn(OH)_2)_4$ = 2 ∙ 0.07 = 0.14 моль

в) $n(Zn)_{(4)} = n(Zn(NO_3)_2)_{(4)} = n(Zn(OH)_2)_{(4)}$ = 0.07 моль

5) По уравнению (5):

а) $n(KOH)_{(5)}$ = 0.3 – (0.12 + 0.14) = 0.04 моль

б) $n(Zn) = n(Zn(NO_3)_2)_{(5)} = 0.25n(KOH)_{(5)}$ = 0.25 ∙ 0.04 = 0.01 моль

6) Находим массу пластинки после реакции:

а) $n(Zn)_{(4) + (5)}$ = 0.07 + 0.01 = 0.08 моль

M(Zn) = 65 г/моль, $m(Zn)_{(4) + (5)}$ = 0.08 ∙ 65 = 5.2 г

б) по уравнению (2):

$n(Ag) = 2n(Zn)_{(4) + (5)}$ = 2 ∙ 0.08 = 0.16 моль

M(Ag) = 108 г/моль, $m(Ag)_{(2)}$ = 0.16 ∙ 108 = 17.28 г

m(пластинки после реакции) = 50 – 5.2 + 17.28 = 62.08 г

Ответ:

Задача 9

Газ, полученный при сжигании 6,4 г серы, без остатка прореагировал с 138 мл 8%-ного раствора NaOH (плотностью 1,087 г/мл). Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Не знаешь, с чего начать решение? Посмотри подсказку тут:

Решение

1) Уравнения реакций:

$S + O_2 = SO_2$ (1)

$2NaOH_{(изб.)} + SO_2 = Na_2SO_3 + H_2O$ (2)

и если $SO_2$ в избытке, то

$SO_2 + H_2O + Na_2SO_3 = 2NaHSO_3$ (3)

2) Количество вещества S и NaOH:

а) M(S) = 32 г/моль; n(S) = 6.4 / 32 = 0.2 моль

б) $m_{р-ра}$(NaOH) = 138 · 1.087 = 150 г

$m_{в-ва}$(NaOH) = 0.08 · 150 = 12 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 12 / 40 = 0.3 моль

3) По уравнению (1):

n($SO_2$) = n(S) = 0.2 моль

M($SO_2$) = 64 г/моль; m($SO_2$) = 0.2 · 64 = 12.8 г

4) По уравнению (2):

а) имеется $SO_2$ — 0.2 моль

прореагирует $SO_2$ — 0.15 моль

избыток $SO_2$ — (0.2 – 0.15) = 0.05 моль

б) $n(Na_2SO_3)$ = 0.5n(NaOH) = 0.5 · 0.3 = 0.15 моль

5) По уравнению (3):

а) имеется $Na_2SO_3$ — 0.15 моль

прореагирует $Na_2SO_3$ — 0.05 моль

избыток $Na_2SO_3$ = (0.15 – 0.05) = 0.1 моль

M($Na_2SO_3$) = 126 г/моль; $m(Na_2SO_3)_{изб.}$ = 0.1 · 126 = 12.6 г

б) n($NaHSO_3$) = 2n($SO_2$) = 2 · 0.05 = 0.1 моль

M($NaHSO_3$) = 104 г/моль; m($NaHSO_3$) = 0.1 · 104 = 10.4 г

6) Массовые доли веществ в растворе:

а) $m_{р-ра} = m_{р-ра}(NaOH) + m(SO_2)$ = 150 + 12.8 = 162.8 г

б) ω($Na_2SO_3$) = 12.6 / 162.8 ≈ 0.0774. или 7.74 %

в) ω($NaHSO_3$) = 10.4 / 162.8 ≈ 0.0639, или 6.39 %

г) ω($H_2O$) = 100 – (7.74 + 6.39) = 85.87 %

Ответ:

Задача 10

При растворении 69,5 г железного купороса ($FeSO_4 ‧ 7H_2O$) в воде был получен раствор с массовой долей соли 9,5 %. В этот раствор добавили смесь калия и оксида калия, содержащую 92,34 % оксида. Смесь растворилась, при этом выделилось 560 мл (н. у.) газа. Найдите массовые доли веществ в конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:
$FeSO_4 ‧ 7H_2O = FeSO_4 + 7H_2O$ (1)
$2K + 2H_2O = 2KOH + H_2↑$ (2)
$K_2O + H_2O = 2KOH$ (3)
$FeSO_4 + 2KOH = Fe(OH)_2↓ + K_2SO_4$ (4)

2) Количество реагирующих веществ:
а) $M(FeSO_4 ‧ 7H_2O)$ = 278 г/моль; $n(FeSO_4 ‧ 7H_2O)$ = 69.5 / 278 = 0.25 моль
б) n($H_2$) = 0.56 / 22.4 = 0.025 моль; m($H_2$) = 0.025 ‧ 2 = 0.05 г

3) По уравнению (1):
$n(FeSO_4) = n(FeSO_4 ‧ 7H_2O)$ = 0.25 моль
$M(FeSO_4)$ = 152 г/моль; $m(FeSO_4)$ = 0.25 ‧ 152 = 38 г
$m_{р-ра}(FeSO_4)$ = 38 / 0.095 = 400 г

4) По уравнению (2):
а) n(K) = 2n($H_2$) = 2 ‧ 0.025 = 0.05 моль

M(K) = 39 г/моль; n(K) = 0.05 моль; m(K) = 1.95 г
ω = $m_{в-ва}$ / $m_{смеси}$; $m_{смеси} = m_{в-ва}$ / ω
$m_{смеси}(K + K_2O)$ = 1.95 / (1 – 0.9234) = 1.95 / 0.0766 ≈ 25.46 г
б) $m(K_2O)$ = 25.46 – 1.95 = 23.51 г

$M(K_2O)$ = 94 г/моль; $n(K_2O)$ = 23.51 / 94 ≈ 0.25 моль
в) n(KOH)(2) = n(K) = 0.05 моль

5) По уравнению (3):
а) $n(KOH)_{(3)} = 2n(K_2O)$ = 2 ‧ 0.25 = 0.5 моль
б) $n(KOH)_{общее}$ = 0.05 + 0.5 = 0.55 моль

6) По уравнению (4):
а) имеется KOH — 0.55 моль
прореагирует KOH — 0.5 моль
останется KOH — (0.55 – 0.5) = 0.05 моль
M(KOH) = 56 г/моль; $m(KOH)_{останется}$ = 0.05 ‧ 56 = 2.8 г
б) $n(Fe(OH)_2) = n(FeSO_4)$ = 0.25 моль
$M(Fe(OH)_2)$ = 90 г/моль; $m(Fe(OH)_2)$ = 0.25 ‧ 90 = 22.5 г
в) $n(K_2SO_4) = n(FeSO_4)$ = 0.25 моль
$M(K_2SO_4)$ = 174 г/моль; $m(K_2SO_4)$ = 0.25 ‧ 174 = 43.5 г

7) а) $m_{р-ра}$ = 400 + 25.46 – 0.05 – 22.5 = 402.91 г
б) ω(KOH) = 2.8 / 402.91 ≈ 0.0069, или 0.69 %
в) $ω(K_2SO_4)$ = 43.5 / 402.91 ≈ 0.1080. или 10.8 %
г) $ω(H_2O)$ = 100 – (0.69 + 10.8) = 88.51 %

Ответ:

Задача 11

Насыщенный раствор хлорида алюминия (растворимость 46 г в 100 г воды при 20 °С) массой 50,85 г разлили в две колбы: в первую добавили избыток раствора $Na_2CO_3$, во вторую 20,4 г 25%-ного раствора аммиака. Во второй колбе осадок в 2 раза тяжелее, чем в первой. Найдите концентрацию аммиака во второй колбе после окончания реакции. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций.

$2AlCl_{3(1-я часть)} + 3Na_2CO_3 + 3H_2O = 2Al(OH)_3↓ + 3CO_2↑ + 6NaCl$ (1)

$AlCl_{3(2-я часть)} + 3NH_3 + 3H_2O = Al(OH)_3↓ + 3NH_4Cl$ (1)

2) Находим количество $AlCl_3$ в исходном растворе.

Составляем пропорцию:

46 / (46 + 100) = x / 50.85

x = 46 ∙ 50.85 / 146 ≈ 16.02 г

M($AlCl_3$) = 133.5 г/моль, $n(AlCl_3)_{(1 + 2)}$ = 16.02 / 133.5 = 0.12 моль

3) Находим количество $AlCl_3$, прореагировавшего по уравнению (2).

Пусть по уравнению (1) прореагировало x моль $AlCl_3$,

по уравнению (2) — y моль $AlCl_3$, тогда:

а) x + y = 0.12

б) $n(Al(OH)_3)_{(1)} = n(AlCl_3)_{(1)}$ = x моль

$n(Al(OH)_3)_{(2)} = n(AlCl_3)_{(2)}$ = y моль

y = 2x

в) ${table x + y = 0.12; y = 2x;$ ${table x = 0.04 моль AlCl_3(1); y = 0.08 моль AlCl_3 (2);$

4) По уравнению (2):

а) $m(NH_3)_{чист.}$ = 0.25 ∙ 20.4 = 5.1 г

$M(NH_3)$ = 17 г/моль, $n(NH_3)$ = 5.1 / 17 = 0.3 моль

б) имеется 0.3 моль $NH_3$

прореагирует (0.08 ∙ 3/1) = 0.24 моль $NH_3$

останется (0.3 – 0.24) = 0.06 моль $NH_3$ (избыток)

$m(NH_3)_{изб.}$ = 0.06 ∙ 17 = 1.02 г

в) $n(Al(OH)_3)_{(2)} = n(AlCl_3)_{(2)}$ = 0.08 моль

$M(Al(OH)_3)$ = 78 г/моль, $m(Al(OH)_3)_{(2)}$ = 0.08 ∙ 78 = 6.24 г

г) находим массу 2-й части раствора $AlCl_3$.

Концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, следовательно

0.12 / 50.85 = 0.08 / x

x = 0.08 ∙ 50.85 / 0.12 = 33.9 г

5) $ω_2(NH_3)$ = 1.02 / (33.9 + 20.4 – 6.24) = 1.02 / 48.06 ≈ 0.0212, или 2.12 %

Ответ:

Задача 12

В 250 мл воды растворили 13,8 г натрия, затем добавили 10%-ный раствор сульфата меди(II), полученный растворением в воде 62,5 г медного купороса. Определите массовую долю соли в полученном растворе и укажите характер среды. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2↑$ (1)

$CuSO_4 ∙ 5H_2O = CuSO_4 + 5H_2O$ (2)

$2NaOH + CuSO_4 = Na_2SO_4 + Cu(OH)_2↓$ (3)

2) Рассчитываем количество реагирующих веществ:

а) M(Na) = 23 г/моль, n(Na) = 13.8 / 23 = 0.6 моль

б) $M(H_2O)$ = 18 г/моль, $n(H_2O)$ = 1 · 250 / 18 ≈ 13.9 моль

3) По уравнению (1):

n(Na) = $n(H_2O)$, следовательно,

$H_2O$ — в избытке в количестве (13.9 – 0.6) = 13.3 моль

n(NaOH) = n(Na) = 0.6 моль

n($H_2$) = 0.5n(Na) = 0.5 · 0.6 = 0.3 моль

M($H_2$) = 2 г/моль, m($H_2$) = 0.3 · 2 = 0.6 г

4) По уравнению (2):

а) $M(CuSO_4 ∙ 5H_2O)$ = 250 г/моль, $n(CuSO_4 ∙ 5H_2O)$ = 62.5 / 250 = 0.25 моль

б) $n(CuSO_4) = n(CuSO_4 ∙ 5H_2O)$ = 0.25 моль

$M(CuSO_4)$ = 160 г/моль, $m(CuSO_4)$ = 0.25 ∙ 160 = 40 г

в) $m_{р-ра}(CuSO_4)$ = 40 / 0.1 = 400 г

5) По уравнению (3):

а) имеется NaOH — 0.6 моль

прореагирует NaOH — 0.5 моль

избыток NaOH = (0.6 – 0.5) = 0.1 моль, щелочная среда

б) $n(Na_2SO_4) = n(CuSO_4)$ = 0.25 моль

$M(Na_2SO_4)$ = 142 г/моль, $m(Na_2SO_4)$ = 0.25 · 142 = 35.5 г

в) $n(Cu(OH)_2) = n(CuSO_4)$ = 0.25 моль

$M(Cu(OH)_2)$ = 98 г/моль, $m(Cu(OH)_2)$ = 0.25 · 98 = 24.5 г

6) Рассчитываем массовую долю соли в растворе:

$ω(Na_2SO_4) = m(Na_2SO_4) / m_{(р-ра)}$

$m_{(р-ра)} = m(H_2O) + m(Na) – m(H_2) + m_{р-ра}(CuSO_4) – m(Cu(OH)_2)$ = 250 · 1 + 13.8 – 0.6 + 400 – 24.5 = 638.7 г

$ω(Na_2SO_4)$ = 35.5 / 638.7 ≈ 0.0556, или 5.56 %

Ответ:

Задача 13

При прокаливании нитрата алюминия часть вещества разложилась и выделилось 6,72 л газа (н. у.). Твёрдый остаток массой 25,38 г растворили в минимально возможном количестве 20%-ного раствора гидроксида калия. Рассчитайте массовую долю нитрата калия в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Не знаешь, с чего начать решение? Посмотри подсказку тут:

Решение

Вариант ответа:

Составлены уравнения реакций:

$4Al(NO_3)_3 = 2Al_2O_3 + 12NO_2↑ + 3O_2↑$ (1)

$Al_2O_3 + 2KOH + 3H_2O = 2K[Al(OH)_4]$ (2)

$Al(NO_3)_3 + 4KOH = K[Al(OH)_4] + 3KNO_3$ (3)

Рассчитан количественный состав твёрдого остатка, образовавшегося при прокаливании $Al(NO_3)_3$:

а) по уравнению (1):

V($O_2$) = 3 · 6.72 / 15 = 1.344 л

n($O_2$) = 1.344 / 22.4 = 0.06 моль

V($NO_2$) = 12 · 6.72 / 15 = 5.376 л

n($NO_2$) = 5.376 / 22.4 = 0.24 моль

б) по уравнению (1):

n($Al_2O_3$) = 2 / 3n($O_2$) = 2 · 0.06 / 3 = 0.04 моль

M($Al_2O_3$) = 102 г/моль; m($Al_2O_3$) = 0.04 · 102 = 4.08 г

в) m($Al(NO_3)_3$)осталось = 25.38 – 4.08 = 21.3 г

M($Al(NO_3))3$) = 213 г/моль

n($Al(NO_3)_3$) = 21.3 / 213 = 0.1 моль

Рассчитана масса раствора KOH, израсходованного на растворение остатка:

а) по уравнению (2):

n(KOH) = 2n($Al_2O_3$) = 2 · 0.04 = 0.08 моль

б) по уравнению (3):

n(KOH) = 4n($Al(NO_3)_3$)осталось = 4 · 0.1 = 0.4 моль

в) n(KOH)по ур-ям 2 и 3 = 0.08 + 0.4 = 0.48 моль

M(KOH) = 56 г/моль; m(KOH) = 0.48 · 56 = 26.88 г

$m_{р-ра}$(KOH) = 26.88 / 0.2 = 134.4 г

Рассчитана массовая доля $KNO_3$:

а) по уравнению (3):

n($KNO_3$) = 3n($Al(NO_3)_3$)осталось = 3 · 0.1 = 0.3 моль

M($KNO_3$) = 101 г/моль; m($KNO_3$) = 0.3 · 101 = 30.3 г

б) $m_{р-ра}(KNO_3) = m_{(твёрдого остатка)} + m_{р-ра}(KOH)$ = 25.38 + 134.4 = 159.78 г

в) $ω(KNO_3)$ = 30.3 / 159.78 ≈ 0.1896, или 18.96 %

Ответ:

Задача 14

Растворимость безводного карбоната калия при некоторой температуре составляет 117,7 г в 100 г воды. Приготовленный насыщенный раствор карбоната калия массой 306,3 г разделили на две части. К первой части прилили избыток раствора хлорида бария. При этом образовалось 157,6 г осадка. Вторую часть раствора использовали для нейтрализации 9,8%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе.

В ответе приведите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Вариант ответа:

Составлены уравнения реакций:

$K_2CO_{3(1-я часть)} + BaCl_2 = 2KCl + BaCO_3↓$ (1)

$K_2CO_{3(2-я часть)} + H_2SO_4 = K_2SO_4 + CO_2↑ + H_2O$ (2)

Рассчитано количество $K_2CO_3$ в исходном растворе.

Составляем пропорцию:

117.7/(117.7 + 100) = x/306.3

x = 117.7 ∙ 306.3/217.7 ≈ 165.6 г

M($K_2CO_3$) = 138 г/моль, n($K_2CO_3$)(1 + 2) = 165.6/138 = 1.2 моль

Рассчитано количество $K_2CO_3$, вступившего в реакцию с $BaCl_2$:

а) M($BaCO_3$) = 197 г/моль, n($BaCO_3$) = 157.6/197 = 0.8 моль

б) n($K_2CO_3)_{(1-я часть)}$ = n($BaCO_3$) = 0.8 моль

Рассчитана масса образовавшегося $K_2SO_4$:

а) n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = n($K_2CO_3)_{(1 + 2)} – n(K_2CO_3)_{(1-я часть)}$ = 1.2 – 0.8 = 0.4 моль

б) n($K_2SO4$) = n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = 0.4 моль

M($K_2SO_4$) = 174 г/моль, m($K_2SO_4$) = 0.4 ∙ 174 = 69.6 г

Рассчитана массовая доля $K_2SO_4$:

а) n($H_2SO_4$) = n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = 0.4 моль

M($H_2SO_4$) = 98 г/моль, m($H_2SO_4$) = 0.4 ∙ 98 = 39.2 г

$m_{р-ра}(H_2SO_4$) = 39.2/0.098 = 400 г

б) n($CO_2$) = n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = 0.4 моль

M($CO_2$) = 44 г/моль, m($CO_2$) = 0.4 ∙ 44 = 17.6 г

в) находим массу 2-й части раствора $K_2CO_3$.

Концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, следовательно

1.2/306.3= 0.4/x

x = 0.4 ∙ 306.3/1.2 = 102.1 г

г) $ω_2(K_2SO4)$ = 69.6/(102.1 + 400 – 17.6) = 69.6/484.5 ≈ 0.1436, или 14.36 %

Ответ:

Реальный ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Резерв

Задания 34 (2019). Расчет массовой доли химического соединения в смеси.

Видеоразбор решения данной задачи на моем ютуб-канале:

Примеры некоторых заданий 34

Задачи для практики

Задача 1

Решение

Задача 2

Решение

Задача 3

Решение

Задача 4

Решение

Задача 5

Решение

Задача 6

Решение

Задача 7

Решение

Задача 8

Решение

Задача 9

Решение

Задача 10

Решение

Задача 11

Решение

Задача 12

Решение

Задача 13

Решение

Задача 14

Решение

Рекомендуемые курсы подготовки