Задание ЕГЭ №34 | Расчетная задача на неорганическую химию

ЕГЭ №34 | Расчетная задача на неорганическую химию

Заданий 0

Верно 0

Ошибки 0

ЕГЭ 34.1 | 4 балла | ? %

К 625 мл раствора серной кислоты с концентрацией 0,8 моль/л (плотность раствора 1,04 г/мл) добавили небольшими порциями 37,4 г олеума. К полученному раствору добавили избыток раствора гидроксида бария, в результате образовался осадок массой 209,7 г. Рассчитайте массовую долю соли в растворе, который образуется, если такую же порцию олеума осторожно добавить к 400 г избытка раствора гидроксида натрия.

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

Разбор задания:

1) SO₃ + H₂O = H₂SO₄

2) H₂SO₄ + Ba(OH)₂ = BaSO₄ + 2H₂O

3) SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O

4) H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение количества SO₃ и H₂SO₄ в олеуме:

V(исх. р-ра H₂SO₄) = 625 мл = 0,625 л

n(H₂SO₄ исх.) = V(исх. р-ра H₂SO₄) · c(H₂SO₄) = 0,625 · 0,8 = 0,5 моль

m(SO₃ в олеуме) = n(SO₃ в олеуме) · M(SO₃) = n(SO₃ в олеуме) · 80

m(H₂SO₄ в олеуме) = m(олеума) - m(SO₃ в олеуме) = 37,4 - 80 · n(SO₃ в олеуме)

n(H₂SO₄ в олеуме) = m(H₂SO₄ в олеуме) / M(H₂SO₄) = (37,4 - 80 · n(SO₃ в олеуме)) / 98

n(H₂SO₄ образ.) = n(SO₃ в олеуме)

n(BaSO₄) = m(BaSO₄) / M(BaSO₄) = 209,7 / 233 = 0,9 моль

n(H₂SO₄ всего) = n(H₂SO₄ исх.) + n(H₂SO₄ образ.) + n(H₂SO₄ в олеуме) = 0,5 + n(SO₃ в олеуме) + (37,4 - 80 · n(SO₃ в олеуме)) / 98

По уравнению реакции 2: n(H₂SO₄ всего) = n(BaSO₄) = 0,9 моль

0,5 + n(SO₃ в олеуме) + (37,4 - 80 · n(SO₃ в олеуме)) / 98 = 0,9 [1]

Пусть n(SO₃ в олеуме) = x моль, тогда:

0,5 + x + (37,4 - 80x) / 98 = 0,9 [1]

x = 0,1

n(SO₃ в олеуме) = 0,1 моль

m(H₂SO₄ в олеуме) = 37,4 - 80 · 0,1 = 29,4 г

n(H₂SO₄ в олеуме) = m(H₂SO₄ в олеуме) / M(H₂SO₄) = 29,4 / 98 = 0,3 моль

Определение массы Na₂SO₄:

Поскольку во втором опыте используется точно такая же порция олеума, которая была использована в первом опыте, значит она содержит точно такие же количества SO₃ и H₂SO₄, которые были найдены в расчетах первого опыта

n(Na₂SO₄, реакция 3) = n(SO₃ в олеуме) = 0,1 моль

n(Na₂SO₄, реакция 4) = n(H₂SO₄ в олеуме) = 0,3 моль

n(Na₂SO₄) = n(Na₂SO₄, реакция 3) + n(Na₂SO₄, реакция 4) = 0,1 + 0,3 = 0,4 моль

m(Na₂SO₄) = n(Na₂SO₄) · M(Na₂SO₄) = 0,4 · 142 = 56,8 г

Нахождение массовой доли Na₂SO₄:

m(конечного р-ра) = m(р-ра NaOH) + m(олеума) = 400 + 37,4 = 437,4 г

ω(Na₂SO₄) = m(Na₂SO₄) / m(конечного р-ра) · 100 % = 56,8 / 437,4 · 100 % = 13 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 13 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.2 | 4 балла | ? %

Смешали фосфид цинка и нитрид магния. Полученную смесь общей массой 65,7 г, в которой общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро, растворили в 876 г 25%-ной соляной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Разбор задания:

1) Zn₃P₂ + 6HCl = 3ZnCl₂ + 2PH₃

2) Mg₃N₂ + 8HCl = 3MgCl₂ + 2NH₄Cl

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение состава исходной смеси:

m(смеси) = m(Zn₃P₂) + m(Mg₃N₂)

m(Zn₃P₂) = n(Zn₃P₂) · M(Zn₃P₂) = n(Zn₃P₂) · 257

m(Mg₃N₂) = n(Mg₃N₂) · M(Mg₃N₂) = n(Mg₃N₂) · 100

m(смеси) = 257 · n(Zn3P2) + 100 · n(Mg₃N₂) = 65,7 г [1]

1 моль Zn₃P₂ содержит 30 · 3 + 15 · 2 = 120 моль электронов

1 моль Mg₃N₂ содержит 12 · 3 + 7 · 2 = 50 моль электронов

N(e из Zn₃P₂) + N(e из Mg₃N₂) = N_A · 32

n(e из Zn₃P₂) · N_A + n(e из Mg₃N₂) · N_A = N_A · 32

n(e из Zn₃P₂) + n(e из Mg₃N₂) = 32

n(e из Zn₃P₂) = 120 · n(Zn₃P₂)

n(e из Mg₃N₂) = 50 · n(Mg₃N₂)

120 · n(Zn₃P₂) + 50 · n(Mg₃N₂) = 32 [2]

Пусть n(Zn₃P₂) = x моль, n(Mg₃N₂) = y моль, тогда:

257x + 100y = 65,7 [1]

120x + 50y = 32 [2]

x = 0,1

y = 0,4

n(Zn₃P₂) = 0,1 моль

n(Mg₃N₂) = 0,4 моль

Определение количества оставшейся HCl:

m(HCl исх.) = m(р-ра HCl) / 100 % · ω(HCl) = 876 / 100 % · 25 % = 219 г

n(HCl исх.) = m(HCl исх.) / M(HCl) = 219 / 36,5 = 6 моль

n(HCl прореаг. с Zn₃P₂) = 6 · n(Zn₃P₂) = 6 · 0,1 = 0,6 моль

n(HCl прореаг. с Mg₃N₂) = 8 · n(Mg₃N₂) = 8 · 0,4 = 3,2 моль

n(HCl прореаг.) = n(HCl прореаг. с Zn₃P₂) + n(HCl прореаг. с Mg₃N₂) = 0,6 + 3,2 = 3,8 моль

n(HCl ост.) = n(HCl исх.) - n(HCl прореаг.) = 6 - 3,8 = 2,2 моль

m(HCl ост.) = n(HCl ост.) · M(HCl) = 2,2 · 36,5 = 80,3 г

Нахождение массы конечного раствора и массовой доли HCl:

n(PH₃) = 2 · n(Zn₃P₂) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

m(PH₃) = n(PH₃) · M(PH₃) = 0,2 · 34 = 6,8 г

m(конечного р-ра) = m(смеси) + m(р-ра HCl) - m(PH₃) = 65,7 + 876 - 6,8 = 934,9 г

ω(HCl) = m(HCl ост.) / m(конечного р-ра) · 100 % = 80,3 / 934,9 · 100 % = 8,6 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(HCl) = 8,6 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.3 | 4 балла | ? %

Смесь FeS и FeS₂ нагрели с избытком концентрированной серной кислоты до полного растворения твёрдых веществ. Одну десятую часть полученного раствора отобрали для проведения анализа. К отобранной пробе добавили избыток раствора гидроксида натрия, полученный осадок промыли и прокалили. Масса образовавшегося твёрдого вещества составила 2,8 г. Найдите объём газа (н. у.), выделившегося при обработке исходной смеси концентрированной серной кислотой, если известно, что отношение числа атомов серы к числу атомов железа в исходной смеси составляло 9 : 7.

Разбор задания:

1) 2FeS + 10H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 9SO₂ + 10H₂O

2) 2FeS₂ + 14H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 15SO₂ + 14H₂O

3) Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄

4) 2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение состава исходной смеси:

n(Fe₂O₃) = m(Fe₂O₃) / M(Fe₂O₃) = 2,8 / 160 = 0,0175 моль

n(Fe₂(SO₄)₃ в пробе) = n(Fe₂O₃) = 0,0175 моль

Поскольку для анализа отобрали одну десятую часть полученного раствора, можно считать, что исходный раствор до отбора пробы содержал 10 таких частей

n(Fe₂(SO₄)₃ в пробе) / 1 = n(Fe₂(SO₄)₃ всего) / 10

n(Fe₂(SO₄)₃ всего) = n(Fe₂(SO₄)₃ в пробе) · 10 / 1 = 0,0175 · 10 = 0,175 моль

n(Fe₂(SO₄)₃, реакция 1) = n(FeS) / 2 · 1

n(Fe₂(SO₄)₃, реакция 2) = n(FeS2) / 2 · 1

n(Fe₂(SO₄)₃ всего) = n(Fe₂(SO₄)₃, реакция 1) + n(Fe₂(SO₄)₃, реакция 2) = n(FeS) / 2 + n(FeS₂) / 2 = 0,175 моль [1]

n(S из FeS) = n(FeS)

n(S из FeS₂) = 2 · n(FeS₂)

n(S в исходной смеси) = n(S из FeS) + n(S из FeS₂) = n(FeS) + 2 · n(FeS₂)

n(Fe из FeS) = n(FeS)

n(Fe из FeS₂) = n(FeS₂)

n(Fe в исходной смеси) = n(Fe из FeS) + n(Fe из FeS₂) = n(FeS) + n(FeS₂)

По условию n(S) : n(Fe) = 9 : 7

(n(FeS) + 2 · n(FeS₂)) / (n(FeS) + n(FeS₂)) = 9 / 7 [2]

Пусть n(FeS) = x моль, n(FeS₂) = y моль, тогда:

x / 2 + y / 2 = 0,175 [1]

(x + 2y) / (x + y) = 9 / 7 [2]

x = 0,25

y = 0,1

n(FeS) = 0,25 моль

n(FeS₂) = 0,1 моль

Нахождение объёма SO₂:

n(SO₂, реакция 1) = n(FeS) / 2 · 9 = 0,25 / 2 · 9 = 1,125 моль

n(SO₂, реакция 2) = n(FeS₂) / 2 · 15 = 0,1 / 2 · 15 = 0,75 моль

n(SO₂) = n(SO₂, реакция 1) + n(SO₂, реакция 2) = 1,125 + 0,75 = 1,875 моль

V(SO₂) = n(SO₂) · V_m = 1,875 · 22,4 = 42 л

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: V(SO₂) = 42 л

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.4 | 4 балла | ? %

Раствор нитрата меди(II) объёмом 2 л 374 мл с плотностью 1,15 г/мл и концентрацией нитрата меди(II) 1,15 моль/л, содержащий в качестве примеси нитрат серебра, разлили на две колбы в соотношении 1 : 2. В первую колбу, содержащую меньшую часть раствора, опустили медную проволоку. После завершения реакции проволоку извлекли из раствора. При этом массовая доля нитрата меди(II) в первой колбе составила 20 %. (Возможной реакцией меди с нитратом меди(II) пренебречь.) В раствор во второй колбе внесли порошок цинка, в результате получили бесцветный раствор. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе во второй колбе.

Разбор задания:

1) Cu + 2AgNO₃ = 2Ag + Cu(NO₃)₂

2) Zn + Cu(NO₃)₂ = Cu + Zn(NO₃)₂

3) Zn + 2AgNO₃ = 2Ag + Zn(NO₃)₂

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение состава раствора в первой колбе:

V(исх. р-ра) = 2 л 374 мл = 2374 мл = 2,374 л

m(исх. р-ра) = V(исх. р-ра) · ρ(исх. р-ра) = 2374 · 1,15 = 2730 г

n(Cu(NO₃)₂ всего) = V(исх. р-ра) · c(Cu(NO₃)₂) = 2,374 · 1,15 = 2,73 моль

Поскольку исходный раствор разлили в две колбы в соотношении 1 : 2, значит можно считать, что его разделили на 3 части, при этом в первую колбу попала 1 часть исходного раствора, а во вторую колбу попало 2 части исходного раствора. Сам исходный раствор в таком случае изначально содержал все 3 позднее разделенные части. Это позволяет составить следующее выражение

m(р-ра в первой колбе) / 1 = m(исх. р-ра) / 3

m(р-ра в первой колбе) = m(исх. р-ра) · 1 / 3 = 2730 / 3 = 910 г

Аналогичным образом соотносятся количества Cu(NO₃)₂

n(Cu(NO₃)₂ в первой колбе) / 1 = n(Cu(NO₃)₂ всего) / 3

n(Cu(NO₃)₂ в первой колбе) = n(Cu(NO₃)₂ всего) · 1 / 3 = 2,73 / 3 = 0,91 моль

m(Cu(NO₃)₂ в первой колбе) = n(Cu(NO₃)₂ в первой колбе) · M(Cu(NO₃)₂) = 0,91 · 188 = 171,08 г

Определение количества AgNO₃ в первой колбе:

n(Cu прореаг.) = n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 1

n(Cu(NO₃)₂ образ.) = n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 1

n(Ag) = n(AgNO₃ в первой колбе)

m(Cu прореаг.) = n(Cu прореаг.) · M(Cu) = n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 64

m(Cu(NO₃)₂ образ.) = n(Cu(NO₃)₂ образ.) · M(Cu(NO₃)₂) = n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 188

m(Ag) = n(Ag) · M(Ag) = n(AgNO₃ в первой колбе) · 108

m(Cu(NO₃)₂ после реакции) = m(Cu(NO₃)₂ в первой колбе) + m(Cu(NO₃)₂ образ.) = 171,08 + n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 188

m(р-ра после реакции) = m(р-ра в первой колбе) + m(Cu прореаг.) - m(Ag) = 910 + n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 64 - n(AgNO₃ в первой колбе) · 108

По условию ω(Cu(NO₃)₂ после реакции) = 20 %

(171,08 + n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 188) / (910 + n(AgNO₃ в первой колбе) / 2 · 64 - n(AgNO₃ в первой колбе) · 108) = 0,2 [1]

Пусть n(AgNO₃ в первой колбе) = x моль, тогда:

(171,08 + 94x) / (910 + 32x - 108x) = 0,2 [1]

x = 0,1

n(AgNO₃ в первой колбе) = 0,1 моль

Расчёты для второй колбы:

m(р-ра во второй колбе) / 2 = m(р-ра в первой колбе) / 1

m(р-ра во второй колбе) = m(р-ра в первой колбе) · 2 / 1 = 910 · 2 = 1820 г

n(Cu(NO₃)₂ во второй колбе) / 2 = n(Cu(NO₃)₂ в первой колбе) / 1

n(Cu(NO₃)₂ во второй колбе) = n(Cu(NO₃)₂ в первой колбе) · 2 / 1 = 0,91 · 2 = 1,82 моль

n(AgNO₃ во второй колбе) / 2 = n(AgNO₃ в первой колбе) / 1

n(AgNO₃ во второй колбе) = n(AgNO₃ в первой колбе) · 2 / 1 = 0,1 · 2 = 0,2 моль

Поскольку после добавления Zn был получен бесцветный раствор, значит Cu(NO₃)₂ полностью прореагировал. Также в присутствии Zn в растворе не может оставаться AgNO₃, значит он тоже полностью прореагировал, о чем дополнительно свидетельствует упоминание в условии лишь одной соли в конечном растворе во второй колбе

n(Zn, реакция 2) = n(Cu(NO₃)₂ во второй колбе) = 1,82 моль

n(Zn, реакция 3) = n(AgNO₃ во второй колбе) / 2 · 1 = 0,2 / 2 · 1 = 0,1 моль

n(Zn всего) = n(Zn, реакция 2) + n(Zn, реакция 3) = 1,82 + 0,1 = 1,92 моль

m(Zn) = n(Zn всего) · M(Zn) = 1,92 · 65 = 124,8 г

n(Zn(NO₃)₂, реакция 2) = n(Zn, реакция 2) = 1,82 моль

n(Zn(NO₃)₂, реакция 3) = n(Zn, реакция 3) = 0,1 моль

n(Zn(NO₃)₂) = n(Zn(NO₃)₂, реакция 2) + n(Zn(NO₃)₂, реакция 3) = 1,82 + 0,1 = 1,92 моль

m(Zn(NO₃)₂) = n(Zn(NO₃)₂) · M(Zn(NO₃)₂) = 1,92 · 189 = 362,88 г

m(Cu) = n(Cu(NO₃)₂ во второй колбе) · M(Cu) = 1,82 · 64 = 116,48 г

m(Ag) = n(AgNO₃ во второй колбе) · M(Ag) = 0,2 · 108 = 21,6 г

Нахождение массовой доли Zn(NO3)2:

m(конечного р-ра) = m(р-ра во второй колбе) + m(Zn) - m(Cu) - m(Ag) = 1820 + 124,8 - 116,48 - 21,6 = 1806,72 г

ω(Zn(NO₃)₂) = m(Zn(NO₃)₂) / m(конечного р-ра) · 100 % = 362,88 / 1806,72 · 100 % = 20,1 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(Zn(NO₃)₂) = 20,1 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.5 | 4 балла | ? %

Алюминий массой 16,2 г сплавили с 19,2 г серы. Полученную смесь растворили при нагревании в 192 г насыщенного раствора гидроксида натрия. Вычислите массу сульфида натрия, выпавшего в осадок после охлаждения полученного раствора до 20 °С. Растворимость гидроксида натрия составляет 100 г на 100 г воды, растворимость сульфида натрия при 20 °С — 20,6 г на 100 г воды.

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

Разбор задания:

1) 2Al + 3S = Al₂S₃

2) Al₂S₃ + 8NaOH = 2Na[Al(OH)₄] + 3Na₂S

3) 2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение состава смеси после сплавления:

n(Al) = m(Al) / M(Al) = 16,2 / 27 = 0,6 моль

n(S) = m(S) / M(S) = 19,2 / 32 = 0,6 моль

n(Al₂S₃) = n(S) / 3 = 0,6 / 3 = 0,2 моль

n(Al прореаг.) = 2 · n(Al₂S₃) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

n(Al ост.) = n(Al) - n(Al прореаг.) = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль

Определение состава насыщенного раствора NaOH:

Растворимость NaOH составляет 100 г вещества на 100 г воды

m(насыщенного р-ра NaOH по данным растворимости) = m(NaOH по данным растворимости) + m(H₂O по данным растворимости) = 100 + 100 = 200 г

Насыщенный раствор NaOH массой 200 г содержит 100 г растворенного NaOH

m(NaOH) / m(р-ра NaOH из условия) = m(NaOH по данным растворимости) / m(р-ра NaOH по данным растворимости)

m(NaOH) = m(NaOH по данным растворимости) · m(р-ра NaOH из условия) / m(р-ра NaOH по данным растворимости) = 100 · 192 / 200 = 96 г

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 96 / 40 = 2,4 моль

m(H₂O исх.) = m(р-ра NaOH из условия) - m(NaOH) = 192 - 96 = 96 г

Нахождение массы Na₂S, выпавшего в осадок:

n(Na₂S) = 3 · n(Al₂S₃) = 3 · 0,2 = 0,6 моль

m(Na₂S) = n(Na₂S) · M(Na₂S) = 0,6 · 78 = 46,8 г

n(H₂O прореаг.) = 3 · n(Al ост.) = 3 · 0,2 = 0,6 моль

m(H₂O прореаг.) = n(H₂O прореаг.) · M(H₂O) = 0,6 · 18 = 10,8 г

m(H₂O ост.) = m(H₂O исх.) - m(H₂O прореаг.) = 96 - 10,8 = 85,2 г

Растворимость Na₂S составляет 20,6 г вещества на 100 г воды

m(Na₂S в р-ре) / m(H₂O ост.) = m(Na₂S по данным растворимости) / m(H₂O по данным растворимости)

m(Na₂S в р-ре) = m(Na₂S по данным растворимости) · m(H₂O ост.) / m(H₂O по данным растворимости) = 20,6 · 85,2 / 100 = 17,6 г

m(Na₂S осадок) = m(Na₂S) - m(Na₂S в р-ре) = 46,8 - 17,6 = 29,2 г

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: m(Na₂S осадок) = 29,2 г

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.6 | 4 балла | ? %

Растворимость аммиака составляет 640 л (н. у.) в литре воды. Растворимость хлороводорода — 448 л (н. у.) в литре воды. Насыщенный раствор аммиака смешали с насыщенным раствором хлороводорода. При этом все вещества прореагировали полностью. К полученному раствору добавили 120 г воды и раствор нитрата серебра. При этом образовалось 760 г раствора с массовой долей единственного растворённого вещества 21,05 %. Вычислите массовую долю нитрата серебра в добавленном растворе.

Разбор задания:

1) NH₃ + HCl = NH₄Cl

2) AgNO₃ + NH₄Cl = NH₄NO₃ + AgCl

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение количеств веществ по составу конечного раствора:

m(NH₄NO₃) = m(конечного р-ра) / 100 % · ω(NH₄NO₃) = 760 / 100 % · 21,05 % = 160 г

n(NH₄NO₃) = m(NH₄NO₃) / M(NH₄NO₃) = 160 / 80 = 2 моль

Поскольку после добавления раствора AgNO₃ единственным растворённым веществом в конечном растворе является NH₄NO₃, непрореагировавших NH₄Cl и AgNO₃ в растворе не осталось. Следовательно, NH₄Cl и AgNO₃ прореагировали полностью

n(NH₄Cl) = n(NH₄NO₃) = 2 моль

n(NH₃) = n(NH₄Cl) = 2 моль

n(HCl) = n(NH₄Cl) = 2 моль

n(AgNO₃) = n(NH₄NO₃) = 2 моль

n(AgCl) = n(NH₄NO₃) = 2 моль

V(NH₃) = n(NH₃) · V_m = 2 · 22,4 = 44,8 л

V(HCl) = n(HCl) · V_m = 2 · 22,4 = 44,8 л

m(NH₃) = n(NH₃) · M(NH₃) = 2 · 17 = 34 г

m(HCl) = n(HCl) · M(HCl) = 2 · 36,5 = 73 г

Определение масс исходных насыщенных растворов:

По данным растворимости 640 л NH₃ растворяются в 1000 г воды

V(NH₃) / m(H₂O в р-ре NH₃) = V(NH₃ по данным растворимости) / m(H₂O в р-ре NH₃ по данным растворимости)

m(H₂O в р-ре NH₃) = V(NH₃) · m(H₂O в р-ре NH₃ по данным растворимости) / V(NH₃ по данным растворимости) = 44,8 · 1000 / 640 = 70 г

По данным растворимости 448 л HCl растворяются в 1000 г воды

V(HCl) / m(H₂O в р-ре HCl) = V(HCl по данным растворимости) / m(H₂O в р-ре HCl по данным растворимости)

m(H₂O в р-ре HCl) = V(HCl) · m(H₂O в р-ре HCl по данным растворимости) / V(HCl по данным растворимости) = 44,8 · 1000 / 448 = 100 г

m(р-ра NH₃) = m(NH₃) + m(H₂O в р-ре NH₃) = 34 + 70 = 104 г

m(р-ра HCl) = m(HCl) + m(H₂O в р-ре HCl) = 73 + 100 = 173 г

Определение массы и массовой доли AgNO₃ в добавленном растворе:

m(AgCl) = n(AgCl) · M(AgCl) = 2 · 143,5 = 287 г

m(AgNO₃) = n(AgNO₃) · M(AgNO₃) = 2 · 170 = 340 г

m(H₂O добав.) = 120 г

m(конечного р-ра) = m(р-ра NH₃) + m(р-ра HCl) + m(H₂O добав.) + m(р-ра AgNO₃) - m(AgCl)

m(р-ра AgNO₃) = m(конечного р-ра) + m(AgCl) - m(р-ра NH₃) - m(р-ра HCl) - m(H₂O добав.) = 760 + 287 - 104 - 173 - 120 = 650 г

ω(AgNO₃) = m(AgNO₃) / m(р-ра AgNO₃) · 100 % = 340 / 650 · 100 % = 52,3 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(AgNO₃) = 52,3 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.7 | 4 балла | ? %

700 г концентрированного раствора азотной кислоты разлили поровну в две колбы, затем в одну из колб добавили 250 мл воды. В каждой колбе растворили по кусочку меди. При этом объём бурого газа, выделившегося в первой колбе, оказался равным объёму бесцветного газа, выделившегося во второй колбе. (Считать, что в результате реакций в каждой из колб образовался только один из газов.) Газ, выделившийся в первой колбе, поглотили раствором гидроксида калия. При этом все вещества прореагировали полностью и образовалось 375,6 г раствора с массовой долей атомов водорода 8,36 %. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после растворения меди во второй колбе.

Разбор задания:

1) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

2) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

3) 2NO₂ + 2KOH = KNO₂ + KNO₃ + H₂O

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение количества NO₂ по составу раствора после поглощения:

m(H) = m(р-ра) / 100 % · ω(H) = 375,6 / 100 % · 8,36 % = 31,4 г

n(H) = m(H) / M(H) = 31,4 / 1 = 31,4 моль

Так как KNO₂ и KNO₃ не содержат водорода, весь водород конечного раствора входит в состав H₂O

n(H₂O) = n(H) / 2 = 31,4 / 2 = 15,7 моль

m(H₂O) = n(H₂O) · M(H₂O) = 15,7 · 18 = 282,6 г

m(KNO₂ и KNO₃) = m(р-ра) - m(H₂O) = 375,6 - 282,6 = 93 г

n(KNO₂) = n(NO₂) / 2 · 1

n(KNO₃) = n(NO₂) / 2 · 1

m(KNO₂) = n(KNO₂) · M(KNO₂) = n(NO₂) / 2 · 85

m(KNO₃) = n(KNO₃) · M(KNO₃) = n(NO₂) / 2 · 101

m(KNO₂ и KNO₂) = m(KNO₂) + m(KNO₃) = n(NO₂) / 2 · 85 + n(NO₂) / 2 · 101 = 93 · n(NO₂)

Так как рассчитанная по составу конечного раствора масса KNO₂ и KNO₃ равна 93 г

93 · n(NO₂) = 93 [1]

Пусть n(NO₂) = x моль, тогда:

93x = 93 [1]

x = 1

n(NO₂) = 1 моль

Расчёты для второй колбы:

По условию объём бурого газа (NO₂), выделившегося в первой колбе, равен объёму бесцветного газа (NO), выделившегося во второй колбе. При одинаковых условиях равным объёмам газов соответствуют равные количества этих веществ

V(NO) = V(NO₂)

n(NO) · Vm = n(NO₂) · Vm

n(NO) = n(NO₂) = 1 моль

n(Cu) = n(NO) / 2 · 3 = 1 / 2 · 3 = 1,5 моль

m(Cu) = n(Cu) · M(Cu) = 1,5 · 64 = 96 г

n(Cu(NO₂)₂) = n(Cu) = 1,5 моль

m(Cu(NO₂)₂) = n(Cu(NO₂)₂) · M(Cu(NO₂)₂) = 1,5 · 188 = 282 г

m(NO) = n(NO) · M(NO) = 1 · 30 = 30 г

Нахождение массовой доли Cu(NO3)₂:

Поскольку исходный раствор HNO₃ разлили поровну в две колбы, для нахождения массы раствора во второй колбе можно разделить массу исходного раствора на два

m(р-ра HNO₃ во второй колбе) = m(исходного р-ра HNO₃) / 2 = 700 / 2 = 350 г

Поскольку в первой колбе выделялся NO₂, а во второй колбе выделялся NO, водой был разбавлен раствор HNO₃ именно во второй колбе

m(H₂O добав.) = V(H₂O добав.) · ρ(H₂O) = 250 · 1 = 250 г

m(конечного р-ра) = m(р-ра HNO₃ во второй колбе) + m(H₂O добав.) + m(Cu) - m(NO) = 350 + 250 + 96 - 30 = 666 г

ω(Cu(NO₃)₂) = m(Cu(NO₃)₂) / m(конечного р-ра) · 100 % = 282 / 666 · 100 % = 42,34 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(Cu(NO₃)₂) = 42,34 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.8 | 4 балла | ? %

Насыщенный раствор хлорида кальция, приготовленный при некоторой температуре добавлением необходимого количества хлорида кальция к 160 мл воды, разлили на две колбы. В первую колбу добавили избыток раствора карбоната натрия. При этом выпал осадок массой 30 г. Во вторую колбу добавили 595 г раствора нитрата серебра с концентрацией 3,3 моль/л (плотность раствора 1,4 г/мл). Определите массовую долю нитрата серебра в растворе, образовавшемся во второй колбе. Растворимость хлорида кальция в воде при данной температуре составляет 55,5 г на 100 г воды.

Разбор задания:

1) CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl

2) CaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl + Ca(NO₃)₂

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение распределения CaCl₂ между колбами:

m(H₂O) = V(H₂O) · ρ(H₂O) = 160 · 1 = 160 г

m(CaCl₂ всего) = m(H₂O) / 100 · S(CaCl₂) = 160 / 100 · 55,5 = 88,8 г

n(CaCl₂ всего) = m(CaCl₂ всего) / M(CaCl₂) = 88,8 / 111 = 0,8 моль

n(CaCO₃) = m(CaCO₃) / M(CaCO₃) = 30 / 100 = 0,3 моль

n(CaCl₂ в первой колбе) = n(CaCO₃) = 0,3 моль

n(CaCl₂ во второй колбе) = n(CaCl₂ всего) - n(CaCl₂ в первой колбе) = 0,8 - 0,3 = 0,5 моль

Определение избытка AgNO₃ и массы осадка:

V(р-ра AgNO₃) = m(р-ра AgNO₃) / ρ(р-ра AgNO₃) = 595 / 1,4 = 425 мл = 0,425 л

n(AgNO₃ исх.) = V(р-ра AgNO₃) · c(AgNO₃) = 0,425 · 3,3 = 1,4025 моль

n(AgNO₃ прореаг.) = 2 · n(CaCl₂ во второй колбе) = 2 · 0,5 = 1 моль

n(AgNO₃ ост.) = n(AgNO₃ исх.) - n(AgNO₃ прореаг.) = 1,4025 - 1 = 0,4025 моль

m(AgNO₃ ост.) = n(AgNO₃ ост.) · M(AgNO₃) = 0,4025 · 170 = 68,425 г

n(AgCl) = 2 · n(CaCl₂ во второй колбе) = 2 · 0,5 = 1 моль

m(AgCl) = n(AgCl) · M(AgCl) = 1 · 143,5 = 143,5 г

Нахождение массы конечного раствора и массовой доли AgNO₃:

m(всего р-ра CaCl₂) = m(H₂O) + m(CaCl₂ всего) = 160 + 88,8 = 248,8 г

Поскольку обе колбы содержат части одного и того же исходного раствора CaCl₂, отношение масс исходного раствора и масс частей этого раствора из колб равно отношению количеств CaCl₂ в исходном растворе и количеств CaCl₂ в частях этого раствора из колб

n(CaCl₂ всего) / m(всего р-ра CaCl₂) = n(CaCl₂ во второй колбе) / m(р-ра CaCl₂ во второй колбе)

m(р-ра CaCl₂ во второй колбе) = n(CaCl₂ во второй колбе) · m(всего р-ра CaCl₂) / n(CaCl₂ всего) = 0,5 · 248,8 / 0,8 = 155,5 г

m(конечного р-ра) = m(р-ра CaCl₂ во второй колбе) + m(р-ра AgNO₃) - m(AgCl) = 155,5 + 595 - 143,5 = 607 г

ω(AgNO₃) = m(AgNO₃ ост.) / m(конечного р-ра) · 100 % = 68,425 / 607 · 100 % = 11,27 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(AgNO₃) = 11,27 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.9 | 4 балла | ? %

При некоторой температуре приготовили насыщенный раствор гидроксида натрия. Полученный раствор перелили в пустую колбу, при этом масса колбы увеличилась на 64 г. В образовавшийся раствор поместили навеску фосфида цинка массой 25,7 г. После прекращения выделения газа к образовавшемуся прозрачному раствору прилили 137,2 г 50%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю сульфата цинка в конечном растворе. В условиях, при которых были проведены реакции, растворимость гидроксида натрия составляет 100 г на 100 г воды, сульфата цинка — 57,7 г на 100 г воды, растворимость сульфата натрия — 28 г на 100 г воды.

Разбор задания:

1) 6NaOH + Zn₃P₂ + 6H₂O = 3Na₂[Zn(OH)₄] + 2PH₃

2) Na₂[Zn(OH)₄] + 2H₂SO₄ = ZnSO₄ + Na₂SO₄ + 4H₂O

3) 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение исходных количеств реагентов:

Растворимость NaOH составляет 100 г вещества на 100 г воды

Насыщенный раствор NaOH массой 200 г содержит 100 г растворенного NaOH

m(NaOH) / m(р-ра NaOH из условия) = m(NaOH по данным растворимости) / m(р-ра NaOH по данным растворимости)

m(NaOH) = m(NaOH по данным растворимости) · m(р-ра NaOH из условия) / m(р-ра NaOH по данным растворимости) = 100 · 64 / 200 = 32 г

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 32 / 40 = 0,8 моль

n(Zn₃P₂) = m(Zn₃P₂) / M(Zn₃P₂) = 25,7 / 257 = 0,1 моль

m(H₂SO₄) = m(р-ра H₂SO₄) / 100 % · ω(H₂SO₄) = 137,2 / 100 % · 50 % = 68,6 г

n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / M(H₂SO₄) = 68,6 / 98 = 0,7 моль

Определение расхода NaOH и H₂SO₄:

n(NaOH прореаг. в реакции 1) = 6 · n(Zn₃P₂) = 6 · 0,1 = 0,6 моль

n(NaOH ост.) = n(NaOH) - n(NaOH прореаг. в реакции 1) = 0,8 - 0,6 = 0,2 моль

n(Na₂[Zn(OH)₄]) = 3 · n(Zn₃P₂) = 3 · 0,1 = 0,3 моль

n(H₂SO₄ прореаг. в реакции 2) = 2 · n(Na₂[Zn(OH)₄]) = 2 · 0,3 = 0,6 моль

n(NaOH прореаг. в реакции 3) = n(NaOH ост.) = 0,2 моль

n(H₂SO₄ прореаг. в реакции 3) = n(NaOH прореаг. в реакции 3) / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль

n(H₂SO₄ прореаг.) = n(H₂SO₄ прореаг. в реакции 2) + n(H₂SO₄ прореаг. в реакции 3) = 0,6 + 0,1 = 0,7 моль

n(H₂SO₄ ост.) = n(H₂SO₄) - n(H₂SO₄ прореаг.) = 0,7 - 0,7 = 0 моль

n(NaOH после реакции 3) = n(NaOH ост.) - n(NaOH прореаг. в реакции 3) = 0,2 - 0,2 = 0 моль

Определение количества образовавшихся солей:

n(Na₂SO₄, реакция 2) = n(Na₂[Zn(OH)₄]) = 0,3 моль

n(Na₂SO₄, реакция 3) = n(NaOH прореаг. в реакции 3) / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль

n(Na₂SO₄) = n(Na₂SO₄, реакция 2) + n(Na₂SO₄, реакция 3) = 0,3 + 0,1 = 0,4 моль

m(Na₂SO₄) = n(Na₂SO₄) · M(Na₂SO₄) = 0,4 · 142 = 56,8 г

n(ZnSO₄) = 3 · n(Zn₃P₂) = 3 · 0,1 = 0,3 моль

m(ZnSO₄) = n(ZnSO₄) · M(ZnSO₄) = 0,3 · 161 = 48,3 г

n(PH₃) = 2 · n(Zn₃P₂) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

m(PH₃) = n(PH₃) · M(PH₃) = 0,2 · 34 = 6,8 г

Учёт растворимости Na₂SO₄ и нахождение массовой доли ZnSO₄:

m(реакционной смеси) = m(р-ра NaOH) + m(Zn₃P₂) + m(р-ра H₂SO₄) - m(PH₃) = 64 + 25,7 + 137,2 - 6,8 = 220,1 г

Так как NaOH и H₂SO₄ прореагировали полностью, в реакционной смеси до кристаллизации находятся Na₂SO₄, ZnSO₄ и H₂O

m(H₂O) = m(реакционной смеси) - m(Na₂SO₄) - m(ZnSO4) = 220,1 - 56,8 - 48,3 = 115 г

Растворимость ZnSO₄ составляет 57,7 г вещества на 100 г воды

m(ZnSO₄ максимальная в р-ре) / m(H₂O в р-ре) = m(ZnSO₄ по данным растворимости) / m(H₂O по данным растворимости)

m(ZnSO₄ максимальная в р-ре) = m(ZnSO₄ по данным растворимости) · m(H₂O в р-ре) / m(H₂O по данным растворимости) = 57,7 · 115 / 100 = 66,355 г

m(ZnSO₄) в растворе = 48,3 г, а m(ZnSO₄ максимальная в р-ре) = 66,355 г

48,3 г < 66,355 г, значит весь образовавшийся ZnSO₄ остаётся в растворе и не выпадает в осадок

Растворимость Na₂SO₄ составляет 28 г вещества на 100 г воды

m(Na₂SO₄ в р-ре) / m(H₂O) = m(Na₂SO₄ по данным растворимости) / m(H₂O по данным растворимости)

m(Na₂SO₄ в р-ре) = m(Na₂SO₄ по данным растворимости) · m(H₂O) / m(H₂O по данным растворимости) = 28 · 115 / 100 = 32,2 г

m(Na₂SO₄ осадок) = m(Na₂SO₄) - m(Na₂SO₄ в р-ре) = 56,8 - 32,2 = 24,6 г

m(конечного р-ра) = m(реакционной смеси) - m(Na₂SO₄ осадок) = 220,1 - 24,6 = 195,5 г

ω(ZnSO₄) = m(ZnSO₄) / m(конечного р-ра) · 100 % = 48,3 / 195,5 · 100 % = 24,7 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(ZnSO₄) = 24,7 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.10 | 4 балла | ? %

Хлорат калия массой 9,8 г поместили в фарфоровую чашку и осторожно нагрели. Нагрев прекратили, когда масса навески уменьшилась на 0,96 г. Твёрдый остаток поместили в колбу, содержащую 150 г воды, при этом образовался прозрачный раствор, в котором массовая доля хлорида калия составляет 1,17 %. Определите, чему равна массовая доля перхлората калия в твёрдом остатке после прокаливания исходной навески соли. При решении задачи примите, что часть соли разложилась с выделением газа, другая часть подверглась диспропорционированию, а некоторая часть не успела разложиться.

Разбор задания:

1) 4KClO₃ = KCl + 3KClO₄

2) 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение количества KCl, образовавшегося при разложении с выделением O₂:

m(O₂) = Δm(навески) = 0,96 г

n(O₂) = m(O₂) / M(O₂) = 0,96 / 32 = 0,03 моль

n(KClO₃, реакция 2) = n(O₂) / 3 · 2 = 0,03 / 3 · 2 = 0,02 моль

n(KCl, реакция 2) = n(KClO₃, реакция 2) = 0,02 моль

m(твёрдого остатка) = m(исх. навески) - m(O₂) = 9,8 - 0,96 = 8,84 г

m(р-ра) = m(H₂O) + m(твёрдого остатка) = 150 + 8,84 = 158,84 г

Определение количества KClO₃, вступившего в диспропорционирование:

n(KCl, реакция 1) = n(KClO₃, реакция 1) / 4 · 1

n(KCl всего) = n(KCl, реакция 1) + n(KCl, реакция 2) = n(KClO₃, реакция 1) / 4 + 0,02

m(KCl) = n(KCl всего) · M(KCl) = (n(KClO₃, реакция 1) / 4 + 0,02) · 74,5

По условию ω(KCl) = 1,17 %

74,5 · (n(KClO₃, реакция 1) / 4 + 0,02) / 158,84 = 0,0117 [1]

Пусть n(KClO₃, реакция 1) = x моль, тогда:

74,5 · (x / 4 + 0,02) / 158,84 = 0,0117 [1]

x = 0,02

n(KClO₃, реакция 1) = 0,02 моль

Нахождение массовой доли KClO₄ в твёрдом остатке:

n(KClO4) = n(KClO₃, реакция 1) / 4 · 3 = 0,02 / 4 · 3 = 0,015 моль

m(KClO₄) = n(KClO₄) · M(KClO₄) = 0,015 · 138,5 = 2,078 г

ω(KClO₄) = m(KClO₄) / m(твёрдого остатка) · 100 % = 2,078 / 8,84 · 100 % = 23,5 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(KClO₄ в твёрдом остатке) = 23,5 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.11 | 4 балла | ? %

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 750 мл раствора сульфата меди(II) с концентрацией 0,8 моль/л и плотностью 1,08 г/мл. После того как на аноде выделилось 4,48 л (н. у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 500 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 3,2 моль/л и плотностью 1,25 г/мл. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Разбор задания:

1) 2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + 2H₂SO₄ + O₂

2) CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

3) H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Расчёты по электролизу раствора CuSO₄:

V(исх. р-ра CuSO₄) = 750 мл = 0,75 л

n(CuSO₄ исх.) = V(исх. р-ра CuSO₄) · c(CuSO₄) = 0,75 · 0,8 = 0,6 моль

m(исх. р-ра CuSO₄) = V(исх. р-ра CuSO₄) · 1000 · ρ(исх. р-ра CuSO₄) = 0,75 · 1000 · 1,08 = 810 г

n(O₂) = V(O₂) / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

n(Cu) = 2 · n(O2) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

n(CuSO₄ прореаг.) = n(Cu) = 0,4 моль

n(CuSO₄ ост.) = n(CuSO₄ исх.) - n(CuSO₄ прореаг.) = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль

n(H2SO₄) = n(CuSO₄ прореаг.) = 0,4 моль

Определение избытка NaOH после добавления раствора:

V(р-ра NaOH) = 500 мл = 0,5 л

n(NaOH исх.) = V(р-ра NaOH) · c(NaOH) = 0,5 · 3,2 = 1,6 моль

m(р-ра NaOH) = V(р-ра NaOH) · ρ(р-ра NaOH) = 500 · 1,25 = 625 г

n(NaOH прореаг. с CuSO₄) = 2 · n(CuSO₄ ост.) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

n(NaOH прореаг. с H₂SO₄) = 2 · n(H₂SO₄) = 2 · 0,4 = 0,8 моль

n(NaOH прореаг.) = n(NaOH прореаг. с CuSO₄) + n(NaOH прореаг. с H₂SO₄) = 0,4 + 0,8 = 1,2 моль

n(NaOH ост.) = n(NaOH исх.) - n(NaOH прореаг.) = 1,6 - 1,2 = 0,4 моль

m(NaOH ост.) = n(NaOH ост.) · M(NaOH) = 0,4 · 40 = 16 г

Нахождение массы конечного раствора и массовой доли NaOH:

n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄ ост.) = 0,2 моль

m(Cu(OH)₂) = n(Cu(OH)₂) · M(Cu(OH)₂) = 0,2 · 98 = 19,6 г

m(Cu) = n(Cu) · M(Cu) = 0,4 · 64 = 25,6 г

m(O₂) = n(O₂) · M(O₂) = 0,2 · 32 = 6,4 г

m(конечного р-ра) = m(исх. р-ра CuSO₄) + m(р-ра NaOH) - m(Cu) - m(O₂) - m(Cu(OH)₂) = 810 + 625 - 25,6 - 6,4 - 19,6 = 1383,4 г

ω(NaOH) = m(NaOH ост.) / m(конечного р-ра) · 100 % = 16 / 1383,4 · 100 % = 1,2 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(NaOH) = 1,2 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.12 | 4 балла | ? %

Массовая доля элемента азота в смеси нитратов свинца(II) и калия составляет 0,0972. При нагревании навески этой смеси до постоянства массы выделяется 4,48 л (н. у.) кислорода. Такую же навеску смеси растворили в 320 г воды и в полученный раствор добавили 250 мл раствора иодида калия с концентрацией 1,2 моль/л. Плотность всех растворов примите равной 1 г/мл. Рассчитайте массовую долю нитрат-ионов в полученном растворе.

Разбор задания:

1) 2Pb(NO₃)₂ = 2PbO + 4NO₂ + O₂

2) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂

3) Pb(NO₃)₂ + 2KI = PbI₂ + 2KNO₃

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение состава смеси нитратов:

n(O₂) = V(O₂) / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

n(O₂, реакция 1) = n(Pb(NO₃)₂) / 2 · 1

n(O₂, реакция 2) = n(KNO₃) / 2 · 1

n(O₂) = n(O₂, реакция 1) + n(O₂, реакция 2) = n(Pb(NO₃)₂) / 2 + n(KNO₃) / 2 = 0,2 моль

n(Pb(NO₃)₂) / 2 + n(KNO₃) / 2 = 0,2 [1]

n(N из Pb(NO₃)₂) = 2 · n(Pb(NO₃)₂)

n(N из KNO₃) = n(KNO₃)

m(N из Pb(NO₃)₂) = n(N из Pb(NO₃)₂) · M(N) = 2 · n(Pb(NO₃)₂) · 14

m(N из KNO₃) = n(N из KNO₃) · M(N) = n(KNO₃) · 14

m(N) = m(N из Pb(NO₃)₂) + m(N из KNO₃) = 28 · n(Pb(NO₃)₂) + 14 · n(KNO₃)

m(Pb(NO₃)₂) = n(Pb(NO₃)₂) · M(Pb(NO₃)₂) = n(Pb(NO₃)₂) · 331

m(KNO₃) = n(KNO₃) · M(KNO₃) = n(KNO₃) · 101

m(смеси) = m(Pb(NO₃)₂) + m(KNO₃) = 331 · n(Pb(NO₃)₂) + 101 · n(KNO₃)

По условию ω(N) = 0,0972

(28 · n(Pb(NO₃)₂) + 14 · n(KNO₃)) / (331 · n(Pb(NO₃)₂) + 101 · n(KNO₃)) = 0,0972 [2]

Пусть n(Pb(NO₃)₂) = x моль, n(KNO₃) = y моль, тогда:

x / 2 + y / 2 = 0,2 [1]

(28x + 14y) / (331x + 101y) = 0,0972 [2]

x = 0,2

y = 0,2

n(Pb(NO₃)₂) = 0,2 моль

n(KNO₃) = 0,2 моль

Расчёты после добавления KI и нахождение массовой доли нитрат-ионов:

Поскольку для реакции с KI взяли такую же навеску исходной смеси, количества Pb(NO₃)₂ и KNO₃ в этой навеске в точности равны их количествам в навеске, использованной при нагревании

V(р-ра KI) = 250 мл = 0,25 л

n(KI) = V(р-ра KI) · c(KI) = 0,25 · 1,2 = 0,3 моль

Проверка n(KI), который требуется для полной реакции с Pb(NO₃)₂

n(KI требуемый) = 2 · n(Pb(NO₃)₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

n(KI) = 0,3 моль, а n(KI требуемый) = 0,4 моль

0,3 моль < 0,4 моль, значит KI находится в недостатке

n(PbI₂) = n(KI) / 2 · 1 = 0,3 / 2 · 1 = 0,15 моль

m(PbI₂) = n(PbI₂) · M(PbI₂) = 0,15 · 461 = 69,15 г

n(NO^-₃ из Pb(NO₃)₂) = 2 · n(Pb(NO₃)₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

n(NO^-₃ из KNO₃) = n(KNO₃) = 0,2 моль

n(NO^-₃) = n(NO^-₃ из Pb(NO₃)₂) + n(NO^-₃ из KNO₃) = 0,4 + 0,2 = 0,6 моль

m(NO^-₃) = n(NO^-₃) · M(NO^-₃) = 0,6 · 62 = 37,2 г

m(Pb(NO₃)₂) = n(Pb(NO₃)₂) · M(Pb(NO₃)₂) = 0,2 · 331 = 66,2 г

m(KNO₃) = n(KNO₃) · M(KNO₃) = 0,2 · 101 = 20,2 г

m(смеси нитратов) = m(Pb(NO₃)₂) + m(KNO₃) = 66,2 + 20,2 = 86,4 г

m(р-ра KI) = V(р-ра KI) · ρ(р-ра KI) = 250 · 1 = 250 г

m(конечного р-ра) = m(смеси нитратов) + m(H₂O) + m(р-ра KI) - m(PbI₂) = 86,4 + 320 + 250 - 69,15 = 587,25 г

ω(NO^-₃) = m(NO^-₃) / m(конечного р-ра) · 100 % = 37,2 / 587,25 · 100 % = 6,3 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(NO^-₃) = 6,3 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.13 | 4 балла | ? %

Через 400 г 36%-ного раствора нитрата железа(II) пропустили электрический ток. При этом объём газа, выделившегося на катоде, оказался в 2 раза меньше объёма газа, выделившегося на аноде, а массовая доля нитрата железа(II) уменьшилась до 10,19 %. К полученному раствору добавили 120 г 40%-ного раствора карбоната аммония. Вычислите массовую долю нитрата железа(II) в конечном растворе. Возможными процессами окисления ионов Fe²⁺ и их осаждения из околокатодного пространства пренебречь.

Разбор задания:

1) 2Fe(NO₃)₂ + 2H2O = 2Fe + 4HNO₃ + O₂

2) 2H₂O = 2H₂ + O2

3) (NH₄)₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NH₄NO₃ + H₂O + CO₂

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение состава раствора после электролиза:

m(Fe(NO₃)₂ исх.) = m(исх. р-ра) / 100 % · ω(Fe(NO₃)₂) = 400 / 100 % · 36 % = 144 г

n(Fe(NO₃)₂ исх.) = m(Fe(NO₃)₂ исх.) / M(Fe(NO₃)₂) = 144 / 180 = 0,8 моль

n(H₂) = 2 · n(O₂, реакция 2)

По условию V(H₂) в 2 раза меньше V(O₂ всего). При одинаковых условиях это значит, что n(H₂) в 2 раза меньше n(O₂ всего)

V(H₂) / V(O₂ всего) = 1 / 2

V(H₂) · 2 = V(O₂ всего) · 1

n(H₂) · Vm · 2 = n(O₂ всего) · Vm · 1

n(H₂) · 2 = n(O₂ всего) · 1

n(O₂ всего) = n(H₂) · 2 / 1

n(O₂ всего) = 2 · n(O₂, реакция 2) · 2 / 1 = 4 · n(O₂, реакция 2)

n(O₂, реакция 1) = n(O₂ всего) - n(O₂, реакция 2) = 3 · n(O₂, реакция 2)

n(Fe(NO₃)₂ прореаг.) = 2 · n(O₂, реакция 1) = 6 · n(O₂, реакция 2)

m(Fe(NO₃)₂ ост.) = m(Fe(NO₃)₂ исх.) - n(Fe(NO₃)₂ прореаг.) · M(Fe(NO₃)₂) = 144 - 6 · n(O₂, реакция 2) · 180 = 144 - 1080 · n(O₂, реакция 2)

n(Fe) = n(Fe(NO₃)₂ прореаг.) = 6 · n(O₂, реакция 2)

m(Fe) = n(Fe) · M(Fe) = 6 · n(O₂, реакция 2) · 56 = 336 · n(O₂, реакция 2)

m(O₂ всего) = n(O₂ всего) · M(O₂) = 4 · n(O₂, реакция 2) · 32 = 128 · n(O₂, реакция 2)

m(H₂) = n(H₂) · M(H₂) = 2 · n(O₂, реакция 2) · 2 = 4 · n(O₂, реакция 2)

m(р-ра после электролиза) = m(исх. р-ра) - m(Fe) - m(O₂ всего) - m(H₂) = 400 - 468 · n(O₂, реакция 2)

По условию ω(Fe(NO₃)₂ после электролиза) = 10,19 %

(144 - 1080 · n(O₂, реакция 2)) / (400 - 468 · n(O₂, реакция 2)) = 0,1019 [1]

Пусть n(O₂, реакция 2) = x моль, тогда:

(144 - 1080x) / (400 - 468x) = 0,1019 [1]

x = 0,1

n(O₂, реакция 2) = 0,1 моль

n(O₂, реакция 1) = 3 · n(O₂, реакция 2) = 3 · 0,1 = 0,3 моль

n(Fe(NO₃)₂ прореаг.) = 6 · 0,1 = 0,6 моль

n(Fe(NO₃)₂ ост.) = n(Fe(NO₃)₂ исх.) - n(Fe(NO₃)₂ прореаг.) = 0,8 - 0,6 = 0,2 моль

m(Fe(NO₃)₂ ост.) = n(Fe(NO₃)₂ ост.) · M(Fe(NO₃)₂) = 0,2 · 180 = 36 г

Расчёты после добавления (NH₄)₂CO₃:

n(HNO₃) = 4 · n(O₂, реакция 1) = 4 · 0,3 = 1,2 моль

m((NH₄)₂CO₃) = m(р-ра (NH₄)₂CO₃) / 100 % · ω((NH₄)₂CO₃) = 120 / 100 % · 40 % = 48 г

n((NH₄)₂CO₃) = m((NH₄)₂CO₃) / M((NH₄)₂CO₃) = 48 / 96 = 0,5 моль

Для полного прохождения третьей реакции, исходя из ее уравнения, на 1 моль (NH₄)₂CO₃ требуется 2 моль HNO₃

n(HNO₃ требуемое) = 2 · n((NH₄)₂CO₃) = 2 · 0,5 = 1 моль

n(HNO₃) = 1,2 моль, а n(HNO₃ требуемое) = 1 моль

1,2 моль > 1 моль, поэтому HNO₃ в избытке, значит (NH₄)₂CO₃ прореагировал полностью

n(CO₂) = n((NH₄)₂CO₃) = 0,5 моль

m(CO₂) = n(CO₂) · M(CO₂) = 0,5 · 44 = 22 г

Нахождение массовой доли Fe(NO₃)₂:

m(р-ра после электролиза) = 400 - 468 · 0,1 = 353,2 г

m(конечного р-ра) = m(р-ра после электролиза) + m(р-ра (NH₄)₂CO₃) - m(CO₂) = 353,2 + 120 - 22 = 451,2 г

ω(Fe(NO₃)₂) = m(Fe(NO₃)₂ ост.) / m(конечного р-ра) · 100 % = 36 / 451,2 · 100 % = 8 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(Fe(NO₃)₂) = 8 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.14 | 4 балла | ? %

Навеску хлората калия массой 11,025 г осторожно нагрели. При этом часть её подверглась диспропорционированию, часть — разложилась с выделением газа, а некоторая часть не разложилась. Масса получившегося твёрдого остатка составила 10,065 г. Этот остаток растворили в 111 мл воды и получили раствор с массовой долей хлорида калия 2 %. Рассчитайте массовую долю перхлорат-ионов в твёрдом остатке после прокаливания хлората калия.

Разбор задания:

1) 4KClO₃ = KCl + 3KClO₄

2) 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Определение количества KCl, образовавшегося при разложении с выделением O₂:

m(O₂) = m(исх. навески) - m(твёрдого остатка) = 11,025 - 10,065 = 0,96 г

n(O₂) = m(O₂) / M(O₂) = 0,96 / 32 = 0,03 моль

n(KClO₃, реакция 2) = n(O₂) / 3 · 2 = 0,03 / 3 · 2 = 0,02 моль

n(KCl, реакция 2) = n(KClO₃, реакция 2) = 0,02 моль

n(KClO₃ исх.) = m(KClO₃ исх.) / M(KClO₃) = 11,025 / 122,5 = 0,09 моль

Определение количества KClO₃, вступившего в диспропорционирование:

n(KCl, реакция 1) = n(KClO₃, реакция 1) / 4 · 1

n(KCl всего) = n(KCl, реакция 1) + n(KCl, реакция 2) = n(KClO₃, реакция 1) / 4 + 0,02

m(KCl) = n(KCl всего) · M(KCl) = (n(KClO₃, реакция 1) / 4 + 0,02) · 74,5

m(H₂O) = V(H₂O) · ρ(H₂O) = 111 · 1 = 111 г

m(р-ра) = m(H₂O) + m(твёрдого остатка) = 111 + 10,065 = 121,065 г

По условию ω(KCl) = 2 %

74,5 · (n(KClO₃, реакция 1) / 4 + 0,02) / 121,065 = 0,02 [1]

Пусть n(KClO₃, реакция 1) = x моль, тогда:

74,5 · (x / 4 + 0,02) / 121,065 = 0,02 [1]

x = 0,05

n(KClO₃, реакция 1) = 0,05 моль

Нахождение массовой доли ClO^-₄ в твёрдом остатке:

n(KClO₃ ост.) = n(KClO₃ исх.) - n(KClO₃, реакция 1) - n(KClO₃, реакция 2) = 0,09 - 0,05 - 0,02 = 0,02 моль

n(KClO₄) = n(KClO₃, реакция 1) / 4 · 3 = 0,05 / 4 · 3 = 0,0375 моль

n(ClO^-₄) = n(KClO₄) = 0,0375 моль

m(ClO^-₄) = n(ClO^-₄) · M(ClO^-₄) = 0,0375 · 99,5 = 3,731 г

ω(ClO^-₄) = m(ClO^-₄) / m(твёрдого остатка) · 100 % = 3,731 / 10,065 · 100 % = 37,07 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: ω(ClO^-₄) = 37,07 %

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?

ЕГЭ 34.15 | 4 балла | ? %

Через 522 г 10%-ного раствора нитрата бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 94,08 л (н. у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили насыщенный при некоторой температуре раствор, полученный добавлением к воде медного купороса (CuSO₄·5H₂O) массой 100 г. В результате реакции массовая доля сульфата меди(II) в растворе уменьшилась в 4 раза. Вычислите растворимость (в граммах на 100 г воды) сульфата меди(II) при данной температуре.

Разбор задания:

1) 2H₂O = 2H₂ + O₂

2) CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO4 + Cu(NO₃)₂

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Критерий выполнен?

Расчёты после электролиза раствора Ba(NO3)2:

m(Ba(NO₃)₂) = m(исх. р-ра) / 100 % · ω(Ba(NO₃)₂) = 522 / 100 % · 10 % = 52,2 г

n(Ba(NO₃)₂) = m(Ba(NO₃)₂) / M(Ba(NO₃)₂) = 52,2 / 261 = 0,2 моль

n(H₂) = V(H₂) / V_m = 94,08 / 22,4 = 4,2 моль

n(H₂O прореаг.) = n(H₂) = 4,2 моль

m(H₂O прореаг.) = n(H₂O прореаг.) · M(H₂O) = 4,2 · 18 = 75,6 г

m(р-ра после электролиза) = m(исх. р-ра) - m(H₂O прореаг.) = 522 - 75,6 = 446,4 г

Определение количества CuSO₄ после реакции:

n(CuSO₄·5H₂O) = m(CuSO₄·5H₂O) / M(CuSO₄·5H₂O) = 100 / 250 = 0,4 моль

n(CuSO₄ исх.) = n(CuSO₄·5H₂O) = 0,4 моль

m(CuSO₄ исх.) = n(CuSO₄ исх.) · M(CuSO₄) = 0,4 · 160 = 64 г

n(CuSO₄ прореаг.) = n(Ba(NO3)₂) = 0,2 моль

n(CuSO₄ ост.) = n(CuSO₄ исх.) - n(CuSO₄ прореаг.) = 0,4 - 0,2 = 0,2 моль

m(CuSO₄ ост.) = n(CuSO₄ ост.) · M(CuSO₄) = 0,2 · 160 = 32 г

n(BaSO₄) = n(Ba(NO₃)₂) = 0,2 моль

m(BaSO₄) = n(BaSO₄) · M(BaSO₄) = 0,2 · 233 = 46,6 г

Определение массы насыщенного раствора CuSO₄:

ω(CuSO₄ исх.) = m(CuSO₄ исх.) / m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) = 64 / m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄)

m(конечного р-ра) = m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) + m(р-ра после электролиза) - m(BaSO₄) = m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) + 446,4 - 46,6 = m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) + 399,8

ω(CuSO₄ конеч.) = m(CuSO₄ ост.) / m(конечного р-ра) = 32 / (m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) + 399,8)

По условию массовая доля CuSO₄ уменьшилась в 4 раза

ω(CuSO₄ исх.) = 4 · ω(CuSO₄ конеч.)

64 / m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) = 4 · 32 / (m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) + 399,8) [1]

Пусть m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) = x г, тогда:

64 / x = 4 · 32 / (x + 399,8) [1]

x = 399,8

m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) = 399,8 г

Нахождение растворимости CuSO₄:

m(H₂O в исх. насыщенном р-ре) = m(исх. насыщенного р-ра CuSO₄) - m(CuSO₄ исх.) = 399,8 - 64 = 335,8 г

S(CuSO₄) = m(CuSO₄ исх.) / m(H2O в исх. насыщенном р-ре) · 100 = 64 / 335,8 · 100 = 19 г на 100 г воды

Ход решения изложен логично и последовательно.

Критерий выполнен?

Верно произведены вычисления.

Критерий выполнен?

Ответ: S(CuSO₄) = 19 г на 100 г воды

Получен правильный ответ.

Критерий выполнен?