В помощь школьнику / Праздники / Задание 34 егэ по химии повторов нет

Задание 34 егэ по химии повторов нет

18.03.2024

Задачи №35 на ЕГЭ по химии

Алгоритм решения подобных заданий

1. Общая формула гомологического ряда

Наиболее часто используемые формулы сведены в таблицу:

Гомологический ряд	Общая формула





Предельные одноатомные спирты
Предельные альдегиды	C n H 2n+1 СОН
Предельные монокарбоновые кислоты	C n H 2n+1 СОOН

2. Уравнение реакции

1) ВСЕ органические вещества горят в кислороде с образованием углекислого газа, воды, азота (если в соединении присутствует N) и HCl (если есть хлор):

C n H m O q N x Cl y + O 2 = CO 2 + H 2 O + N 2 + HCl (без коэффициентов!)

2) Алкены, алкины, диены склонны к реакциям присоединения (р-ции с галогенами, водородом, галогенводородами, водой):

C n H 2n + Cl 2 = C n H 2n Cl 2

C n H 2n + H 2 = C n H 2n+2

C n H 2n + HBr = C n H 2n+1 Br

C n H 2n + H 2 O = C n H 2n+1 OH

Алкины и диены, в отличие от алкенов, присоединяют до 2 моль водорода, хлора или галогенводорода на 1 моль углеводорода:

C n H 2n-2 + 2Cl 2 = C n H 2n-2 Cl 4

C n H 2n-2 + 2H 2 = C n H 2n+2

При присоединении воды к алкинам образуются карбонильные соединения, а не спирты!

3) Для спиртов характерны реакции дегидратации (внутримолекулярной и межмолекулярной), окисления (до карбонильных соединений и, возможно, далее до карбоновых кислот). Спирты (в т.ч., многоатомные) реагируют с щелочными металлами с выделением водорода:

C n H 2n+1 OH = C n H 2n + H 2 O

2C n H 2n+1 OH = C n H 2n+1 OC n H 2n+1 + H 2 O

2C n H 2n+1 OH + 2Na = 2C n H 2n+1 ONa + H 2

4) Химические свойства альдегидов весьма разнообразны, однако здесь мы вспомним лишь об окислительно - восстановительных реакциях:

C n H 2n+1 COH + H 2 = C n H 2n+1 CH 2 OH (восстановление карбонильных соединений в прис. Ni),

C n H 2n+1 COH + [O] = C n H 2n+1 COOH

важный момент: окисление формальдегида (НСОН) не останавливается на стадии муравьиной кислоты, НСООН окисляется далее до СО 2 и Н 2 О.

5) Карбоновые кислоты проявляют все свойства "обычных" неорганических кислот: взаимодействуют с основаниями и основными оксидами, реагируют с активными металлами и солями слабых кислот (напр., с карбонатами и гидрокарбонатами). Весьма важной является реакция этерификации - образование сложных эфиров при взаимодействии со спиртами.

C n H 2n+1 COOH + KOH = C n H 2n+1 COOK + H 2 O

2C n H 2n+1 COOH + CaO = (C n H 2n+1 COO) 2 Ca + H 2 O

2C n H 2n+1 COOH + Mg = (C n H 2n+1 COO) 2 Mg + H 2

C n H 2n+1 COOH + NaHCO 3 = C n H 2n+1 COONa + H 2 O + CO 2

C n H 2n+1 COOH + C 2 H 5 OH = C n H 2n+1 COOC 2 H 5 + H 2 O

3. Нахождение количества вещества по его массе (объему)

формула, связывающая массу вещества (m), его количество (n) и молярную массу (M):

m = n*M или n = m/M.

Например, 710 г хлора (Cl 2) соответствует 710/71 = 10 моль этого вещества, поскольку молярная масса хлора = 71 г/моль.

Для газообразных веществ удобнее работать с объемами, а не с массами. Напомню, что количество вещества и его объем связаны следующей формулой: V = V m *n, где V m - молярный объем газа (22,4 л/моль при нормальных условиях).

4. Расчеты по уравнениям реакций

Это, наверное, главный тип расчетов в химии. Если вы не чувствуете уверенности при решении подобных задач, необходимо тренироваться.

Основная идея заключается в следующем: количества реагирующих веществ и образующихся продуктов относятся так же, как соответствующие коэффициенты в уравнении реакции (вот почему так важно правильно их расставить!)

Рассмотрим, например, следующую реакцию: А + 3B = 2C + 5D. Уравнение показывает, что 1 моль А и 3 моль B при взаимодействии образуют 2 моль C и 5 моль D. Количество В в три раза превосходит количество вещества А, количество D - в 2,5 раза больше количества С и т. д. Если в реакцию вступит не 1 моль А, а, скажем, 10, то и количества всех остальных участников реакции увеличатся ровно в 10 раз: 30 моль В, 20 моль С, 50 моль D. Если нам известно, что образовалось 15 моль D (в три раза больше, чем указано в уравнении), то и количества всех остальных соединений будут в 3 раза больше.

5. Вычисление молярной массы исследуемого вещества

Масса Х обычно дается в условии задачи, количество Х мы нашли в п. 4. Осталось еще раз использовать формулу М = m/n.

6. Определение молекулярной формулы Х.

Финальный этап. Зная молярную массу Х и общую формулу соответствующего гомологического ряда, можно найти молекулярную формулу неизвестного вещества.

Пусть, например, относительная молекулярная масса предельного одноатомного спирта равна 46. Общая формула гомологического ряда: C n H 2n+1 ОН. Относительная молекулярная масса складывается из массы n атомов углерода, 2n+2 атомов водорода и одного атома кислорода. Получаем уравнение: 12n + 2n + 2 + 16 = 46. Решая уравнение, получаем, что n = 2. Молекулярная формула спирта: C 2 H 5 ОН.

Не забудьте записать ответ!

Пример 1 . 10,5 г некоторого алкена способны присоединить 40 г брома. Определите неизвестный алкен.

Решение . Пусть молекула неизвестного алкена содержит n атомов углерода. Общая формула гомологического ряда C n H 2n . Алкены реагируют с бромом в соответствии с уравнением:

C n H 2n + Br 2 = C n H 2n Br 2 .

Рассчитаем количество брома, вступившего в реакцию: M(Br 2) = 160 г/моль. n(Br 2) = m/M = 40/160 = 0,25 моль.

Уравнение показывает, что 1 моль алкена присоединяет 1 моль брома, следовательно, n(C n H 2n) = n(Br 2) = 0,25 моль.

Зная массу вступившего в реакцию алкена и его количество, найдем его молярную массу: М(C n H 2n) = m(масса)/n(количество) = 10,5/0,25 = 42 (г/моль).

Теперь уже совсем легко идентифицировать алкен: относительная молекулярная масса (42) складывается из массы n атомов углерода и 2n атомов водорода. Получаем простейшее алгебраическое уравнение:

Решением этого уравнения является n = 3. Формула алкена: C 3 H 6 .

Ответ : C 3 H 6 .

Пример 2 . На полное гидрирование 5,4 г некоторого алкина расходуется 4,48 л водорода (н. у.) Определите молекулярную формулу данного алкина.

Решение . Будем действовать в соответствии с общим планом. Пусть молекула неизвестного алкина содержит n атомов углерода. Общая формула гомологического ряда C n H 2n-2 . Гидрирование алкинов протекает в соответствии с уравнением:

C n H 2n-2 + 2Н 2 = C n H 2n+2 .

Количество вступившего в реакцию водорода можно найти по формуле n = V/Vm. В данном случае n = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Уравнение показывает, что 1 моль алкина присоединяет 2 моль водорода (напомним, что в условии задачи идет речь о полном гидрировании), следовательно, n(C n H 2n-2) = 0,1 моль.

По массе и количеству алкина находим его молярную массу: М(C n H 2n-2) = m(масса)/n(количество) = 5,4/0,1 = 54 (г/моль).

Относительная молекулярная масса алкина складывается из n атомных масс углерода и 2n-2 атомных масс водорода. Получаем уравнение:

12n + 2n - 2 = 54.

Решаем линейное уравнение, получаем: n = 4. Формула алкина: C 4 H 6 .

Ответ : C 4 H 6 .

Пример 3 . При сгорании 112 л (н. у.) неизвестного циклоалкана в избытке кислорода образуется 336 л СО 2 . Установите структурную формулу циклоалкана.

Решение . Общая формула гомологического ряда циклоалканов: С n H 2n . При полном сгорании циклоалканов, как и при горении любых углеводородов, образуются углекислый газ и вода:

C n H 2n + 1,5n O 2 = n CO 2 + n H 2 O.

Обратите внимание: коэффициенты в уравнении реакции в данном случае зависят от n!

В ходе реакции образовалось 336/22,4 = 15 моль углекислого газа. В реакцию вступило 112/22,4 = 5 моль углеводорода.

Дальнейшие рассуждения очевидны: если на 5 моль циклоалкана образуется 15 моль CO 2 , то на 5 молекул углеводорода образуется 15 молекул углекислого газа, т. е., одна молекула циклоалкана дает 3 молекулы CO 2 . Поскольку каждая молекула оксида углерода (IV) содержит по одному атому углерода, можно сделать вывод: в одной молекуле циклоалкана содержится 3 атома углерода.

Вывод: n = 3, формула циклоалкана - С 3 Н 6 .

формуле С 3 Н 6 соответствует всего один изомер - циклопропан.

Ответ : циклопропан.

Пример 4 . 116 г некоторого предельного альдегида нагревали длительное время с аммиачным раствором оксида серебра. В ходе реакции образовалось 432 г металлического серебра. Установите молекулярную формулу альдегида.

Решение . Общая формула гомологического ряда предельных альдегидов: C n H 2n+1 COH. Альдегиды легко окисляются до карбоновых кислот, в частности, под действием аммиачного раствора оксида серебра:

C n H 2n+1 COH + Ag 2 O = C n H 2n+1 COOH + 2Ag.

Примечание. В действительности, реакция описывается более сложным уравнением. При добавлении Ag 2 O к водному раствору аммиака образуется комплексное соединение OH - гидроксид диамминсеребра. Именно это соединение и выступает в роли окислителя. В ходе реакции образуется аммонийная соль карбоновой кислоты:

C n H 2n+1 COH + 2OH = C n H 2n+1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Еще один важный момент! Окисление формальдегида (HCOH) не описывается приведенным уравнением. При взаимодействии НСОН с аммиачным раствором оксида серебра выделяется 4 моль Ag на 1 моль альдегида:

НCOH + 2Ag 2 O = CO 2 + H 2 O + 4Ag.

Будьте осторожны, решая задачи, связанные с окислением карбонильных соединений!

Вернемся к нашему примеру. По массе выделившегося серебра можно найти количество данного металла: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (моль). В соответствии с уравнением, на 1 моль альдегида образуется 2 моль серебра, следовательно, n(альдегида) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 моль.

Молярная масса альдегида = 116/2 = 58 г/моль. Дальнейшие действия попробуйте проделать самостоятельно: необходимо составить уравнение решить его и сделать выводы.

Ответ : C 2 H 5 COH.

Пример 5 . При взаимодействии 3,1 г некоторого первичного амина с достаточным количеством HBr образуется 11,2 г соли. Установите формулу амина.

Решение . Первичные амины (С n H 2n+1 NH 2) при взаимодействии с кислотами образуют соли алкиламмония:

С n H 2n+1 NH 2 + HBr = [С n H 2n+1 NH 3 ] + Br - .

К сожалению, по массе амина и образовавшейся соли мы не сможем найти их количества (поскольку неизвестны молярные массы). Пойдем по другому пути. Вспомним закон сохранения массы: m(амина) + m(HBr) = m(соли), следовательно, m(HBr) = m(соли) - m(амина) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Обратите внимание на этот прием, весьма часто используемый при решении C 5. Если даже масса реагента не дана в явной форме в условии задачи, можно попытаться найти ее по массам других соединений.

Итак, мы вернулись в русло стандартного алгоритма. По массе бромоводорода находим количество, n(HBr) = n(амина), M(амина) = 31 г/моль.

Ответ : CH 3 NH 2 .

Пример 6 . Некоторое количество алкена Х при взаимодействии с избытком хлора образует 11,3 г дихлорида, а при реакции с избытком брома - 20,2 г дибромида. Определите молекулярную формулу Х.

Решение . Алкены присоединяют хлор и бром с образованием дигалогенпроизводных:

С n H 2n + Cl 2 = С n H 2n Cl 2 ,

С n H 2n + Br 2 = С n H 2n Br 2 .

Бессмысленно в данной задаче пытаться найти количество дихлорида или дибромида (неизвестны их молярные массы) или количества хлора или брома (неизвестны их массы).

Используем один нестандартный прием. Молярная масса С n H 2n Cl 2 равна 12n + 2n + 71 = 14n + 71. М(С n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Массы дигалогенидов также известны. Можно найти количества полученных веществ: n(С n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(С n H 2n Br 2) = 20,2/(14n + 160).

По условию, количество дихлорида равно количеству дибромида. Этот факт дает нам возможность составить уравнение: 11,3/(14n + 71) = 20,2/(14n + 160).

Данное уравнение имеет единственное решение: n = 3.

За 2-3 месяца невозможно выучить (повторить, подтянуть) такую сложную дисциплину, как химия.

Изменений в КИМ ЕГЭ 2020 г. по химии нет.

Не откладывайте подготовку на потом.

Приступив к разбору заданий сначала изучите теорию . Теория на сайте представлена для каждого задания в виде рекомендаций, что необходимо знать при выполнении задания. направит в изучении основных тем и определяет какие знания и умения потребуются при выполнении заданий ЕГЭ по химии. Для успешной сдачи ЕГЭ по химии – теория важнее всего.
Теорию нужно подкреплять практикой , постоянно решая задания. Так как большинство ошибок из-за того, что неправильно прочитал упражнение, не понял, что требуют в задаче. Чем чаще ты будешь решать тематические тесты, тем быстрее поймёшь структуру экзамена. Тренировочные задания разработанные на основе демоверсии от ФИПИ дают такую возможность решать и узнавать ответы. Но не спешите подглядывать. Сначала решите самостоятельно и посмотрите, сколько баллов набрали.

Баллы за каждое задание по химии

1 балл - за 1-6, 11-15, 19-21, 26-28 задания.
2 балла - 7-10, 16-18, 22-25, 30, 31.
З балла - 35.
4 балла - 32, 34.
5 баллов - 33.

Всего: 60 баллов.

Структура экзаменационной работы состоит из двух блоков:

Вопросы, предполагающие краткий ответ (в виде цифры или слова) – задания 1-29.
Задачи с развернутыми ответами – задания 30-35.

На выполнение экзаменационной работы по химии отводится 3,5 часа (210 минут).

На экзамене будет три шпаргалки. И в них нужно разбираться

Это 70% информации, которая поможет успешно сдать экзамен по химии. Остальные 30% - умение пользоваться представленными шпаргалками.

Если хочешь получить больше 90 баллов, нужно тратить на химию очень много времени.
Чтобы сдать успешно ЕГЭ по химии, нужно много решать: , тренировочных заданий, даже если они покажутся легкими и однотипными.
Правильно распределять свои силы и не забывать об отдыхе.

Дерзайте, старайтесь и всё у вас получится!

Вариант № 1380120

Задания 34 (С5). Сергей Широкопояс: Химия - подготовка к ЕГЭ 2016

При выполнении заданий с кратким ответом впишите в поле для ответа цифру, которая соответствует номеру правильного ответа, или число, слово, последовательность букв (слов) или цифр. Ответ следует записывать без пробелов и каких-либо дополнительных символов. Дробную часть отделяйте от целой десятичной запятой. Единицы измерений писать не нужно. Ответом на задания 1-29 является последовательность цифр или число. За полный правильный ответ в заданиях 7-10, 16-18, 22-25 ставится 2 балла; если допущена одна ошибка, - 1 балл; за неверный ответ (более одной ошибки) или его отсутствие - 0 баллов.

Если вариант задан учителем, вы можете вписать или загрузить в систему ответы к заданиям с развернутым ответом. Учитель увидит результаты выполнения заданий с кратким ответом и сможет оценить загруженные ответы к заданиям с развернутым ответом. Выставленные учителем баллы отобразятся в вашей статистике.

Версия для печати и копирования в MS Word

Не-ко-то-рое ор-га-ни-че-ское ве-ще-ство А со-дер-жит по массе 11,97 % азота, 51,28 % уг-ле-ро-да, 27,35 % кис-ло-ро-да, и во-до-род. А об-ра-зу-ет-ся при вза-и-мо-дей-ствии ве-ще-ства Б с про-па-но-лом-2 в мо-ляр-ном со-от-но-ше-нии 1: 1. Из-вест-но, что ве-ще-ство Б имеет при-род-ное про-ис-хож-де-ние.

1) Про-из-ве-ди-те вы-чис-ле-ния, не-об-хо-ди-мые для на-хож-де-ния фор-му-лы ве-ще-ства А;

2) Уста-но-ви-те его мо-ле-ку-ляр-ную фор-му-лу;

3) Со-ставь-те струк-тур-ную фор-му-лу ве-ще-ства А, ко-то-рая от-ра-жа-ет по-ря-док свя-зей ато-мов в мо-ле-ку-ле;

4) На-пи-ши-те урав-не-ние ре-ак-ции по-лу-че-ния ве-ще-ства А из ве-ще-ства Б и про-па-но-ла-2.

При сгорании 40,95 г органического вещества получили 39,2 л углекислого газа (н. у.), 3,92 л азота (н. у.) и 34,65 г воды. При нагревании с соляной кислотой данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединения состава и вторичный спирт.

Решения заданий с развернутым ответом не проверяются автоматически.
На следующей странице вам будет предложено проверить их самостоятельно.

Соль первичного амина прореагировала с нитратом серебра, в результате чего выделился осадок и образовалось органическое вещество А, содержащее по массе 29,79 % азота, 51,06 % кислорода и 12,77 % углерода.

На основании данных условия задачи:

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества А, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения вещества А из соли первичного амина и .

При сжигании дипептида природного происхождения массой 2,64 г получено 1,792 л углекислого газа (н. у.), 1,44 г воды и 448 мл азота (н. у.). При гидролизе этого вещества в присутствии соляной кислоты образовалась только одна соль.

На основании данных условия задачи:

2) установите его молекулярную формулу;

Некоторое органическое вещество А содержит по массе 13,58 % азота, 46,59 % углерода и 31,03 % кислорода и образуется при взаимодействии вещества Б с этанолом в молярном отношении 1:1. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы вещества А;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу вещества А, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и этанола.

Не-ко-то-рое ор-га-ни-че-ское ве-ще-ство А со-дер-жит по массе 10,68 % азота, 54,94 % уг-ле-ро-да и 24,39 % кис-ло-ро-да и об-ра-зу-ет-ся при вза-и-мо-дей-ствии ве-ще-ства Б с про-па-но-лом-1 в мо-ляр-ном от-но-ше-нии 1: 1. Из-вест-но, что ве-ще-ство Б яв-ля-ет-ся при-род-ной ами-но-кис-ло-той.

На ос-но-ва-нии дан-ных усло-вия за-да-чи:

1) про-из-ве-ди-те вы-чис-ле-ния, не-об-хо-ди-мые для на-хож-де-ния фор-му-лы ве-ще-ства А;

2) уста-но-ви-те его мо-ле-ку-ляр-ную фор-му-лу;

3) со-ставь-те струк-тур-ную фор-му-лу ве-ще-ства А, ко-то-рая от-ра-жа-ет по-ря-док свя-зей ато-мов в мо-ле-ку-ле;

4) на-пи-ши-те урав-не-ние ре-ак-ции по-лу-че-ния ве-ще-ства А из ве-ще-ства Б и н-про-па-но-ла.

Некоторое вещество, представляющее собой соль органического происхождения, содержит по массе 12,79 % азота, 43,84 % углерода и 32,42 % хлора и образуется при взаимодействии первичного амина с хлорэтаном.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции получения этого вещества из первичного амина и хлорэтана.

При сжигании дипептида природного происхождения массой 3,2 г получено 2,688 л углекислого газа (н. у.), 448 мл азота (н. у.) и 2,16 г воды. При гидролизе этого вещества в присутствии гидроксида калия образовалась только одна соль.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы дипептида;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу дипептида, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого дипептида в присутствии гидроксида калия.

При сжигании дипептида природного происхождения массой 6,4 г получено 5,376 л углекислого газа (н. у.), 896 мл азота (н. у.) и 4,32 г воды. При гидролизе этого вещества в присутствии соляной кислоты образовалась только одна соль.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы дипептида;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу дипептида, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого дипептида в присутствии соляной кислоты.

При сгорании некоторого органического вещества массой 4,12 г получено 3,584 л углекислого газа (н. у.), 448 мл азота (н. у.) и 3,24 г воды. При нагревании с соляной кислотой данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соединения состава и спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии соляной кислоты.

При сгорании некоторого органического вещества массой 4,68 г получили 4,48 л углекислого газа (н. у.), 448 мл азота (н. у.) и 3,96 г воды. При нагревании с раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и вторичный спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

При сгорании некоторого органического вещества массой 17,55 г получили 16,8 л углекислого газа (н. у.), 1,68 л азота (н. у.) и 14,85 г воды. При нагревании с раствором гидроксида натрия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и вторичный спирт.

На основании данных условия задачи:

1) произведите вычисления, необходимые для нахождения формулы исходного органического вещества;

2) установите его молекулярную формулу;

3) составьте структурную формулу этого вещества, которая отражает порядок связей атомов в молекуле;

4) напишите уравнение реакции гидролиза этого вещества в присутствии гидроксида натрия.

При сгорании некоторого органического вещества массой 35,1 г получили 33,6 л углекислого газа (н. у.), 3,36 л азота (н. у.) и 29,7 г воды. При нагревании с раствором гидроксида калия данное вещество подвергается гидролизу, продуктами которого являются соль природной аминокислоты и вторичный спирт.

В прошлой нашей статье мы поговорили о базовых заданиях в ЕГЭ по химии 2018 года. Теперь, нам предстоит более подробно разобрать задания повышенного (в кодификаторе ЕГЭ по химии 2018 года — высокий уровень сложности) уровня сложности, ранее именуемые частью С.

К заданиям повышенного уровня сложности относится всего пять (5) заданий — №30,31,32,33,34 и 35. Рассмотрим темы заданий, как к ним готовиться и как решать сложные задания в ЕГЭ по химии 2018 года.

Пример задания 30 в ЕГЭ по химии 2018 года

Направлено на проверку знаний ученика об окислительно-восстановительных реакциях (ОВР). В задании всегда даётся уравнение химической реакции с пропусками веществ с любой из сторон реакции (левая сторона — реагенты, правая сторона — продукты). За это задание можно получить максимум три (3) балла. Первый балл даётся за правильное заполнение пропусков в реакции и правильное уравнивание реакции (расстановка коэффициентов). Второй балл можно получить, верно расписав баланс ОВР, и последний балл даётся за верное определение кто является в реакции окислителем, а кто восстановителем. Разберём решение задания №30 из демоверсии ЕГЭ по химии 2018 года:

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции

Na 2 SO 3 + … + KOH à K 2 MnO 4 + … + H 2 O

Определите окислитель и восстановитель.

Первое, что необходимо сделать — расставить заряды у атомов указанных в уравнении, получается:

Na + 2 S +4 O 3 -2 + … + K + O -2 H + à K + 2 Mn +6 O 4 -2 + … + H + 2 O -2

Часто после этого действия, мы сразу видим первую пару элементов, которая изменила степень окисления (СО), то есть с разных сторон реакции, у одного и того же атома, различная степень окисления. В конкретно этом задании, мы не наблюдаем подобного. Поэтому необходимо воспользоваться дополнительными знаниями, а именно, с левой стороны реакции, мы видим гидроксид калия (КОН ), наличие которого сообщает нам, о том, что реакция протекает в щелочной среде. С правой стороны, мы видим манганат калия, а мы знаем, что в щелочной среде реакции, манганат калия получается из перманганата калия, следовательно, пропуск с левой стороны реакции — перманганат калия (KMnO 4 ). Получается, что слева у нас был марганец в СО +7, а справа в СО +6, значит мы можем написать первую часть баланса ОВР:

Mn +7 +1 e — à Mn +6

Теперь, мы можем предположить, а что же должно еще произойти в реакции. Если марганец получает электроны, значит кто-то должен был их ему отдать (соблюдаем закон сохранения массы). Рассмотрим все элементы с левой стороны реакции: водород, натрий и калий уже в СО +1, которая является для них максимальной, кислород не будет отдавать свои электроны марганцу, а значит остается сера в СО +4. Делаем вывод, что сера отдаём электроны и переходит в состояние серы со СО +6. Теперь мы можем написать вторую часть баланса:

S +4 -2 e — à S +6

Глядя на уравнение, мы видим, что справой стороны, нигде нет серы и натрия, а значит они должны быть в пропуске, и логичным соединением для его заполнения является сульфат натрия (NaSO 4 ).

Теперь баланс ОВР написан (получаем первый балл) и уравнение приобретает вид:

Na 2 SO 3 + KMnO 4 + KOH à K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

Mn +7 +1 e — à Mn +6	1	2
S +4 -2e — à S +6	2	1

Важно, в этом месте сразу написать, кто является окислителем, а кто восстановителем, поскольку ученики часто концентрируют внимание на том, чтобы уравнять уравнение и просто забывают сделать эту часть задания, тем самым теряя балл. ПО определению, окислитель — это та частица, которая получает электроны (в нашем случае марганец), а восстановитель — это та частица, которая отдаёт электроны (в нашем случае сера), таким образом мы получаем:

Окислитель: Mn +7 (KMnO 4 )

Восстановитель: S +4 (Na 2 SO 3 )

Здесь нужно помнить, что мы указываем то состояние частиц, в котором они были когда стали проявлять свойства окислителя или восстановителя, а не те состояния, в которые они пришли в результате ОВР.

Теперь, чтобы получить последний балл, необходимо правильно уравнять уравнение (расставить коэффициенты). Используя баланс, мы видим, что для того, чтобы она сера +4, перешла в состояние +6, два марганца +7, должны стать марганцем +6, а значим мы ставим 2 перед марганцем:

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + KOH à 2K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

Теперь мы видим, что справа у нас 4 калия, а слева только три, значит нужно поставить 2 перед гидроксидом калия:

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2KOH à 2K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

В итоге, правильный ответ на задание №30 выглядит следующим образом:

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2KOH à 2K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

Mn +7 +1e — à Mn +6	1	2
S +4 -2e — à S +6	2	1

Окислитель: Mn +7 (KMnO 4)

Восстановитель: S +4 (Na 2 SO 3 )

Решение задания 31 в ЕГЭ по химии

Это цепочка неорганических превращений. Для успешного выполнения этого задания, необходимо хорошо разбираться в реакциях характерных для неорганических соединений. Задание состоит из четырёх (4) реакций, за каждую из которых, можно получить по одному (1) баллу, суммарно за задание можно получить четыре (4) балла. Важно помнить правила оформления задания: все уравнения должны быть уравнены, даже если ученик написал уравнение верно, но не уравнял, он не получит балл; не обязательно решать все реакции, можно сделать одну и получить один (1) балл, две реакции и получить два (2) балла и т.д., при этом не обязательно выполнять уравнения строго по порядку, например, ученик может сделать реакцию 1 и 3, значит так и нужно поступить, и получить при этом два (2) балла, главное указать, что это реакции 1 и 3. Разберём решение задания №31 из демоверсии ЕГЭ по химии 2018 года:

Железо растворили в горячей концентрированной серной кислоте. Полученную соль обработали избытком раствора гидрооксида натрия. Выпавший бурый осадок отфильтровали и прокалили. Полученное вещество нагрели с железом.
Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

Для удобства решения, на черновике, можно составить следующую схему:

Для выполнения задания, безусловно, нужно знать все предложенные реакции. Однако, в условии всегда есть скрытые подсказки (концентрированная серная кислота, избыток натрия гидроксида, бурый осадок, прокалили, нагрели с железом). Например, ученик не помнит, что происходит с железом при взаимодействии с конц. серной кислотой, но он помнит, что бурый осадок железа, после обработки щелочью, это скорее всего гидроксид железа 3 (Y = Fe (OH ) 3 ). Теперь у нас появляется возможность, подставив Y в написанную схему, попытаться сделать уравнения 2 и 3. Последующие действия являются сугубо химическими, поэтому мы не будем расписывать их так подробно. Ученик должен помнить, что нагревание гидроксида железа 3 приводит к образованию оксида железа 3 (Z = Fe 2 O 3 ) и воды, а нагревание оксида железа 3 с чистым железом приведёт их к срединному состоянию — оксиду железа 2 (FeO ). Вещество Х являющееся соль, полученной после реакции с серной кислотой, при этом дающее после обработки щелочью гидроксид железа 3, будет являться сульфатом железа 3 (X = Fe 2 (SO 4 ) 3 ). Важно не забывать уравнивать уравнения. В итоге, правильный ответ на задание №31 выглядит следующим образом:

1) 2Fe + 6H 2 SO 4 (k) à Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

2) Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH (изб) à 2Fe(OH) 3 + 3Na 2 SO 4

3) 2Fe(OH) 3 à Fe 2 O 3 + 3H 2 O

4) Fe 2 O 3 + Fe à 3FeO

Задание 32 ЕГЭ по химии

Очень похоже на задание №31, только в нём даётся цепочка органических превращений. Требования оформления и логика решения аналогичны заданию №31, единственное отличие заключается в том, что в задании №32 даётся пять (5) уравнений, а значит, всего можно набрать пять (5) баллов. В силу схожести с заданием №31 мы не будет рассматривать его подробно.

Решение задания 33 по химии 2018 года

Расчётная задача, для её выполнения необходимо знать основные расчётные формулы, уметь пользоваться калькулятором и проводить логические параллели. За задание №33 можно получить четыре (4) балла. Рассмотрим часть решения задания №33 из демоверсии ЕГЭ по химии 2018 года:

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

Первый (1) балл мы получаем за написание реакций, которые происходят в задаче. Получение именно этого балла зависит от знаний химии, остальные три (3) балла можно получить только благодаря расчётам, поэтому, если у ученика проблемы с математикой, он должен получить за выполнение задания №33 минимум один (1) балл:

Al 2 S 3 + 6H 2 O à 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

CuSO 4 + H 2 S à CuS + H 2 SO 4

Поскольку дальнейшие действия являются сугубо математическими, мы не станем здесь из разбирать. Подборный разбор вы можете посмотреть на нашем YouTube канале (ссылка на видео разбора задания №33).

Формулы, которые потребуются для решения данного задания:

Задание 34 по химии 2018

Расчётная задания, отличающаяся от задания №33 следующим:

- - Если в задании №33 мы знаем, между какими веществами происходит взаимодействие, то в задании №34 мы должны найти, что реагировало;
  - В задании №34 даются органические соединения, тогда как в задании №33 чаще всего даются неорганические процессы.

По сути, задание №34 является обратным по отношению к заданию №33, а значит и логика задания — обратная. За задание №34 можно получить четыре (4) балла, при этом, также, как и в задании №33, только один из них (в 90% случаев) получается за знание химии, остальные 3 (реже 2) балла получаются за математические расчёты. Для успешного выполнения задания №34 необходимо:

Знать общие формулы всех основных классов органических соединений;

Знать основные реакции органических соединений;

Уметь писать уравнение в общем виде.

Еще раз хочется отметить, что необходимые для успешной сдачи ЕГЭ по химии в 2018 году теоретические базы практически не изменились, а значит, что все знания, которые ваш ребенок получал в школе, помогут ему в сдаче экзамена по химии в 2018 году. В нашем центре подготовки к ЕГЭ и ОГЭ Годограф, ваш ребенок получит все необходимые для подготовки теоретические материалы, а на занятиях закрепит полученные знания для успешного выполнения всех экзаменационных заданий. С ним будут работать лучшие преподаватели прошедшие очень большой конкурс и сложные вступительные испытания. Занятия проходят в небольших группах, что позволяет преподавателю уделить время каждому ребенку и сформировать его индивидуальную стратегию выполнения экзаменационной работы.

У нас нет проблем с отсутствием тестов нового формата, наши преподаватели пишут их сами, основываясь на всех рекомендациях кодификатора, спецификатора и демоверсии ЕГЭ по химии 2018 года.

Позвоните сегодня и завтра ваш ребенок скажет вам спасибо!

Вариант 1

При термической обработке нитрата меди (II ) массой 94 г часть вещества разложилась и выделилось 11,2 л смеси газов. К полученному твердому остатку добавили 292 г 10 % раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.

Решение.

Запишем уравнение термического разложения нитрата меди (II):

2Cu(NO 3) 2 → 2CuО + 4NO 2 + O 2 + {Cu(NO 3) 2 } ост. (1),

где {Cu(NO 3) 2 } ост. – неразложившаяся часть нитрата меди (II).

Таким образом, твердый остаток – это смесь образовавшегося оксида меди (II) и оставшегося нитрата меди (II).
С соляной кислотой реагирует только один компонент твердого остатка – образовавшийся CuО:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O (2)

n (NO 2 + O 2) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5моль .

Из уравнения(1): n (CuО) = n (NO 2 + O 2) ∙ 2/5= 0,5моль ∙ 2/5 = 0,2моль .
По уравнению(2) рассчитаем количество вещества соляной кислоты, вступившей в реакцию с CuО:

n (HCl (реакц.)) = 2∙n (CuО) = 2∙0,2моль = 0,4моль .

Найдем общую массу и количество вещества соляной кислоты, взятой для реакции:

m (HCl (общ.)) в-ва = m (HCl (общ.)) р-ра ∙ω (HCl) = 292 г ∙ 0,1 = 29,2 г.

n (HCl (общ.)) = m (HCl (общ.)) в-ва /M (HCl) = 29,2 г / 36,5 г/моль = 0,8 моль .

Найдем количество вещества и массу оставшейся соляной кислоты в полученном растворе:

n (HCl (ост.)) = n (HCl (общ.)) – n (HCl (реакц.)) = 0,8 моль – 0,4 моль = 0,4моль .

m (HCl (ост.)) = n (HCl (ост.))∙M (HCl) = 0,4 моль ∙ 36,5 г/моль = 14,6г .

m кон.р-ра:

m кон.р-ра = m (CuО) + m (Cu(NO 3) 2(ост.)) + m (HCl (общ.)) р-ра

Рассчитаем массу образовавшегося СuO:

m (CuО) = n (CuО)∙M (CuО) = 0,2 моль ∙ 80 г/ моль = 16 г.

Рассчитаем массу неразложившегося Cu(NO 3) 2:

n (Cu(NO 3) 2(реакц.)) = n (CuО) = 0,2 моль ,

где Cu(NO 3) 2(реакц.) – разложившаяся часть нитрата меди (II).

m (Cu(NO 3) 2(реакц.)) = n (Cu(NO 3) 2(реакц.)) ∙ M (Cu(NO 3) 2) = 0,2 моль ∙ 188 г/моль = 37,6 г .

m (Cu(NO 3) 2(ост.)) = m (Cu(NO 3) 2(нач.)) – m (Cu(NO 3) 2(реакц.)) = 94 г – 37,6 г = 56,4 г.

m кон.р-ра = m (CuО) + m (Cu(NO 3) 2(ост.)) + m (HCl (общ.)) р-ра = 16г + 56,4г + 292 г = 364,4г
Определиммассовую долю соляной кислоты в полученном растворе ω (HCl) кон.р-р:

ω (HCl) кон.р-р = m (HCl (ост.))/m кон.р-ра = 14,6г / 364, 4г = 0,0401 (4,01 %)

Ответ: ω (HCl) = 4,01 %

Вариант 2

При прокаливании смеси карбоната натрия и карбоната магния до постоянной массы выделилось 4,48 л газа. Твердый остаток полностью прореагировал с 73 г 25%-ого раствора соляной кислоты. Рассчитайте массовую долю карбоната натрия в исходной смеси.

Решение.

Запишем уравнение термического разложения карбоната магния:

MgCO 3 →MgО + CO 2 (1)

Таким образом, твердый остаток – это смесь образовавшегося оксида магния и исходного карбоната натрия.С соляной кислотой реагируют оба компонента твердого остатка:

MgO+ 2HCl → MgCl 2 + H 2 O(2)

Na 2 CO 3 + 2HCl → MgCl 2 + CO 2 + H 2 O (3)

Рассчитаем количество вещества выделившегосяCO 2 , выделившегося при разложении MgCO 3:

n (CO 2) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль .

Из уравнения(1): n (MgО) = n (CO 2) = 0,2 моль ,

m (MgО) = n (MgО)∙M (MgО) = 0,2 моль ∙ 40 г/ моль = 8 г.

Найдём количество вещества соляной кислоты, потребовавшейся для реакции с MgO:

n (HCl) 2 = 2∙n (MgО) = 2∙0,2 моль = 0,4 моль .

Найдём общую массу и количество вещества соляной кислоты, взятой для реакции:

m (HCl (общ.)) в-ва = m (HCl (общ.)) р-ра ∙ ω (HCl) = 73 г ∙ 0,25 = 18,25 г,

n (HCl (общ.)) = m (HCl (общ.)) в-ва / M (HCl) = 18,25 г / 36,5 г/моль = 0,5 моль .

Найдём количество вещества соляной кислоты, потребовавшейся для реакции с Na 2 CO 3:

n (HCl) 3 = n (HCl (общ.)) – n (HCl) 2 = 0,5 моль – 0,4 моль = 0,1 моль .

Найдем количество вещества и массу карбоната натрия в исходной смеси.

Из уравнения(3): n (Na 2 CO 3) = 0,5∙n (HCl) 3 = 0,5∙0,1 моль = 0,05 моль.

m (Na 2 CO 3) = n (Na 2 CO 3) ∙M (Na 2 CO 3) = 0,05моль , ∙ 106 г / моль = 5,3 г .

Найдем количество вещества и массу карбоната магния в исходной смеси.

Из уравнения (1): n (MgCO 3) = n (CO 2) = 0,2 моль ,

m (MgCO 3) = n (MgCO 3) ∙M (MgCO 3) = 0,2 моль ∙ 84г/моль = 16,8г.

Определим массу исходной смеси и массовую долю карбоната натрия в ней:

m (MgCO 3 + Na 2 CO 3) = m (MgCO 3)+ m (Na 2 CO 3) = 16,8 г + 5,3 г = 22,1г .

ω (Na 2 CO 3) = m (Na 2 CO 3) / m (MgCO 3 + Na 2 CO 3) = 5,3 г / 22,1г = 0,24 (24 %).

Ответ: ω (Na 2 CO 3) = 24 %.

Вариант 3

При нагреванииобразца нитрата серебра (I) часть вещества разложилась, при этом образовался твердый остаток массой 88 г. К этому остатку добавили200 г 20%-ного раствора соляной кислоты, в результате чего образовался раствор массой 205,3 г с массовой долей соляной кислоты 15,93 %. Определите объем смеси газов, выделившейся при разложении нитрата серебра (I).

Решение.

Запишем уравнение разложения нитрата серебра (I):

2AgNО 3 → 2Ag + 2NО 2 + O 2 +{AgNО 3 } ост. (1)

где {AgNO 3 } ост. – неразложившаяся часть нитрата серебра (I).

Таким образом, твердый остаток – это смесь образовавшегося серебра и оставшегося нитрата серебра (I).

m (HCl) и cx. = 20г ∙ 0,2 = 40г

n (HCl) и cx . = 40г / 36,5 г/моль = 1,1моль

Вычислим массу и количество вещества соляной кислоты в образовавшемся растворе:

m (HCl) кон. = 205,3 г ∙ 0,1593 = 32,7 г

n (HCl) кон. = 32,7 г / 36,5 г/моль = 0,896 моль (0,9 моль)

Вычислим количество вещества соляной кислоты, пошедшей на реакцию с AgNО 3:

n (HCl) реакц = 1,1 моль – 0,896 моль = 0,204 моль (0,2 моль)

Найдем количество вещества и массу неразложившегося нитрата серебра:

По уравнению (2) n (AgNО 3) oc т. = n (HCl) реакц. = 0,204 моль. (0,2 моль)

m (AgNО 3) oc т. = (AgNО 3) oc т. ∙ M (AgNО 3) = 0,204 моль ∙ 170 г/моль = 34,68г. (34 г)

Найдем массу образовавшегося серебра:

m (Ag) = m остатка – m ((AgNО 3) oc т) = 88 г – 34,68 г = 53,32 г. (54 г)

n (Ag) = m (Ag)/ M (Ag) = 53,32 г / 108 г/моль = 0,494 моль . (0,5 моль)

Найдем количество вещества и объем смеси газов, образовавшихся при разложении нитрата серебра:
По уравнению (1) n (NО 2 + O 2) =3/2∙n (Ag) = 3/2 ∙0,494моль = 0,741моль (0,75 моль)

V (NO 2 + O 2) = n (NO 2 + O 2) ∙V m = 0,741моль ∙ 22,4 л / моль = 16,6л .(16,8л ).

Ответ : V (NO 2 + O 2) = 16,6л . (16,8л ).

Вариант 4

При разложении образца карбоната бария выделился газ объемом 4,48 л (в пересчете на н. у.). Масса твердого остатка составила 50 г. После этого к остатку последовательно добавили 100 мл воды и 200 г 20%-ного раствора сульфата натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе.

Решение.

Запишем уравнение термического разложения карбоната бария:

ВаСО 3 → ВаО + СО 2 (1)

Таким образом, твердый остаток – это смесь образовавшегося оксида бария и неразложившегося карбоната бария.
При добавлении воды, оксид бария растворяется:

ВаО + Н 2 О → Ва(ОН) 2 (2)

и образовавшийся гидроксид бария взаимодействует далее с сульфатом натрия:

Ва(ОН) 2 + Na 2 SO 4 → ВаSO 4 ↓ + 2NaOH(3)

Карбонат бария нерастворим в воде, поэтому в раствор не переходит.
Вычислим количество углекислого газа, выделившегося при прокаливании карбоната бария:

n (СO 2) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль ,

Из уравнения (1): n (BaО) = n (CO 2) = 0,2 моль ,

m (ВаО) = n (ВаО)∙M (ВаО) = 0,2 моль ∙ 153 г/моль = 30,6 г.

Определим, какой из реагентов Ва(ОН) 2 или Na 2 SO 4 вступает в реакцию полностью.
Вычислим массу и количество вещества сульфата натрия:

m (Na 2 SO 4) в — ва = m (Na 2 SO 4) р — ра ∙ ω (Na 2 SO 4) = 200 г ∙ 0,2 = 40 г

n (Na 2 SO 4) = m (Na 2 SO 4) в — ва / M (Na 2 SO 4) = 40г / 142г / моль = 0,282моль .

Из уравнения(2): n (BaО) = n (Ва(ОН) 2) = 0,2 моль .
Значит, сульфат натрия взят в избытке, а гидроксид бария реагирует полностью.
Вычислим количество вещества и массу образовавшегося гидроксида натрия:

Из уравнения (3): n (NaOH) = 2∙n (Ва(ОН) 2) = 2∙0,2 моль = 0,4 моль

m (NaOH) в-ва = n (NaOH) ∙ M (NaOH) = 0,4 моль ∙ 40 г/моль = 16 г .

Вычислим массу образовавшегося раствора:

m кон.р-ра = m (ВаО) + m (Н 2 O) +m (Na 2 SO 4) р-ра – m (ВаSO 4)

m (Н 2 O) = ρ (Н 2 O) ∙V (Н 2 O) = 1 г/мл ∙ 100 мл = 100 г

Из уравнения (3): n (ВаSO 4) = n (Ва(ОН) 2) = 0,2 моль

m (ВаSO 4) = n (ВаSO 4) ∙ M (ВаSO 4) = 0,2 г/моль ∙ 233 моль = 46,6 г .

m кон.р-ра = m (ВаО) + m (Н 2 O) +m (Na 2 SO 4) р-ра – m (ВаSO 4) = 30,6 г + 100 г + 200 г – 46,6 г = 284г .

Массовая доля гидроксида натрия в растворе равна:

ω (NaOH) = m (NaOH) / m кон.р-ра = 16 г /284 г = 0,0563 (5,63 %).

Ответ: ω (NaOH) = 5,63 %.

Вариант 5

При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. Масса твердого остатка составила 15,4 г. Этот остаток может прореагировать с 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массу исходного образца и объем выделившихся газов (в пересчете на н. у.).

Решение.

Запишем уравнение термического разложения нитрата магния:

2Mg(NO 3) 2 →t 2MgО + 4NO 2 + O 2 + {Mg(NO 3) 2 } ост. (1),

где {Cu(NO 3) 2 } ост. – неразложившаяся часть нитрата магния.

Таким образом, твердый остаток – это смесь образовавшегося оксида магния и оставшегося нитрата магния. С гидроксидом натрия реагирует только один компонент твердого остатка – оставшийсяMg(NO 3) 2:

Mg(NO 3) 2 + 2NaOH → Mg(OH) 2 + 2NaNO 3 (2)

Найдем количество вещества и массу гидроксида натрия:

m (NaOH) = m (NaOH) р-ра ∙ ω (NaOH) = 20 г ∙ 0,2 = 4 г

n (NaOH) . = m (NaOH)/ М (NaOH) = 4 г / 40 г/моль = 0,1 моль .

Из уравнения(2): n (Mg(NO 3) 2) ост. = 0,5∙n (NaOH) = 0,5∙0,1 моль = 0,05 моль,

m (Mg(NO 3) 2) ост. = n (Mg(NO 3) 2) ост. ∙ M (Mg(NO 3) 2) = 0,05моль, ∙ 148г/моль = 7,4г.

Найдем массу и количество вещества оксида магния:

m (MgО) = m остатка – m (Mg(NO 3) 2) ост. = 15,4г – 7,4г = 8г.

n (MgО) . = m (MgО)/ М (MgО) = 8г / 40 г/моль = 0,2моль .

Найдем количество вещества и объем газовой смеси:

Из уравнения (1): n (NO 2 + O 2) = 5/2 ∙n (CuО)= 5/2 ∙ 0,2моль = 0,5 моль .

V (NO 2 + O 2) = n (NO 2 + O 2) ∙V m = 0,5 моль ∙ 22,4 л / моль = 11,2 л .

Найдем количество вещества и массу исходного карбоната магния:

Изуравнения(1): n (Mg(NO 3) 2) реакц. = n (MgО) = 0,2 моль.

m (Mg(NO 3) 2) реакц. = n (Mg(NO 3) 2) реакц. ∙ M (Mg(NO 3) 2) = 0,2 моль, ∙ 148 г/моль = 29,6г.

m (Mg(NO 3) 2) исх. = m (Mg(NO 3) 2) реакц. +m (Mg(NO 3) 2) ост = 29,6 г +7,4г = 37г.

Ответ : V (NO 2 + O 2) = 11,2 л ; m (Mg(NO 3) 2) = 37 г .

Вариант 6

При разложении образца карбоната бария выделился газ объемом 1,12 л (в пересчете на н. у.). Масса твердого остатка составила 27,35 г. После этого к остатку добавили 73 г 30%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в образовавшемся растворе.

При разложении карбоната бария образуется оксид бария и выделяется углекислый газ:

ВаСО 3 →t ВаО + СО 2

Вычислим количество углекислого газа, выделившегося при прокаливаниикарбоната бария:

n (СO 2) = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль ,

следовательно, в результате реакции разложения карбоната бария образовалось 0,05 моль оксида бария и прореагировало также 0,05 моль карбоната бария. Вычислим массу образовавшегося оксида бария:

m (ВаО) = 153 г/моль ∙ 0,05 моль = 7,65 г .

Вычислим массу и количество вещества оставшегося карбоната бария:

m (ВаСО 3) ост. = 27,35 г – 7,65 г = 19,7 г

n (ВаСО 3) ост. = 19,7 г / 197 г/моль = 0,1 моль .

С соляной кислотой взаимодействуют оба компонента твердого остатка – образовавшийся оксид бария и оставшийся карбонат бария:

ВаО + 2НСl → ВаСl 2 + Н 2 O

ВаСО 3 + 2НСl → ВаСl 2 + CO 2 + Н 2 O.

Вычислим количество вещества и массу хлороводорода, взаимодействующего с оксидом и карбонатом бария:

n (НCl) = (0,05 моль + 0,1 моль ) ∙ 2 = 0,3 моль ;

m (НСl) = 36,5 г/моль ∙ 0,3 моль = 10,95 г .

Вычислим массу оставшегося хлороводорода:

m (НСl) ост. = 73 г ∙ 0,3 – 10,95 г = 10,95 г .

Вычислим массуконечного раствора:

m кон.р-ра = m остатка + m (НCl) р-ра –m (СО 2) =27,35 г +73г – 4,4 г = 95,95 г .

Массовая доля оставшейся соляной кислоты в растворе равна:

ω (HCl) = m (HCl) ост. / m кон.р-ра = 10,95 г / 95,95 г = 0,114 (11,4 %).

Ответ: ω (HCl) = 11,4 %.

Вариант 7

При нагреванииобразца нитрата серебра часть вещества разложилась и выделилась смесь газов объемом 6,72 л (в пересчете на н. у.). Масса остатка составила 25 г. После этого остаток поместили в 50 мл воды и добавили 18,25 г 20%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.

Решение.

Запишем уравнение термического разложения нитрата серебра (I):

2AgNО 3 → 2Ag + 2NО 2 + O 2 (1)

Твердый остаток – это смесь образовавшегося серебра и оставшегося нитрата серебра (I).
С соляной кислотой реагирует только нитрат серебра (I):

AgNО 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3 (2)

Вычислим количество газов, образующихся при разложении нитрата серебра:

n (NО 2 + O 2) = 6,72 л /22,4 л/моль = 0,3 моль .

По уравнению (1) n (Ag) = 2/3∙n (NО 2 + O 2) = 2/3∙0,3 моль = 0,2 моль

m (AgNО 3) oc т. = 25 г – 21,6 г = 3,4 г

n (AgNО 3) oc т. = 3,4 г / 170 г/моль = 0,02 моль .

Вычислим массу и количество вещества соляной кислоты в ее исходном растворе:

m (HCl) и cx. = 18,25 г ∙ 0,2 = 3,65 г

n (HCl) и cx . = 3,65 г /36,5 г/моль = 0,1 моль

По уравнению (2) n (AgNО 3) oc т. = n (AgCl) = n (HCl) реакц. , где n (HCl) реакц. – количество вещества соляной кислоты, пошедшей на реакцию с AgNО 3 . Следовательно, количество вещества и масса непрореагировавшей соляной кислоты:

n (НCl) ост. = 0,1 моль – 0,02 моль = 0,08 моль ;

m (НСl) ост. = 0,08 моль ∙ 36.5 г/моль = 2,92 г .

Вычислим массу выпавшего осадка

m(AgCl) = n (AgCl) ∙M (AgCl) = 0,02 моль ∙ 143,5 г/моль = 2,87 г .

Масса получившегося раствора равна:

m кон.p-pa = m остатка + m (НCl) р-ра + m (Н 2 О) – m (AgCl) = 3,4 г + 18,25 г + 50 г – 2,87 г = 68,78 г .

Массовая доля в получившемся растворе соляной кислоты равна:

ω (НСl) = m (НСl) ост. / m кон.p-pa = 2,92 г /68,78 г = 0,0425 (4,25 %).

Ответ: ω (НСl) = 4,25 %.

Вариант 8

При нагревании образца нитрата цинка часть вещества разложилась, при этом выделилось 5,6 л газов (в пересчете на н. у.). Остаток массой 64,8 г полностью растворили в минимальном объеме 28%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю нитрата натрия в конечном растворе.

Решение.

Запишем уравнение термического разложения нитрата цинка:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnО + 4NO 2 + O 2 + {Zn(NO 3) 2 } ост. (1),

где {Zn(NO 3) 2 } ост. – неразложившаяся часть нитрата цинка.

Таким образом, твердый остаток – это смесь образовавшегося оксида цинка и оставшегося нитрата цинка.
С раствором гидроксида натрия реагируют оба компонента твердого остатка – образовавшийся CuО и оставшийся Zn(NO 3) 2:

ZnО + 2NaOH+ H 2 O → Na 2 (2)

Zn(NO 3) 2 + 4NaOH→ Na 2 + 2NaNO 3 (3)

Рассчитаем количество вещества образовавшейся газовой смеси:

n (NO 2 + O 2) = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль .

Из уравнения (1): n (ZnО) = n (NO 2 + O 2) ∙ 2/5= 0,25 моль ∙ 2/5 = 0,1моль .

m (ZnО) = n (ZnО)∙M (ZnО) = 0,1 моль ∙ 81 г/ моль = 8,1 г.

Найдем массу оставшегося нитрата цинка и его количество:

m (Zn(NO 3) 2(ост.)) = m остатка – m (ZnO) = 64,8 г – 8,1 г = 56,7 г.

n (Zn(NO 3) 2(ост.)) = m (Zn(NO 3) 2(ост.))/ M (Zn(NO 3) 2) = 56,7 г / 189 г/моль = 0,3 моль .

По уравнению (2) рассчитаем количество вещества NaOH, потребовавшегося для реакции с ZnО:

n (NaOH (реакц.)2) = 2∙n (ZnО) = 2∙0,1моль = 0,2моль .

По уравнению (3) рассчитаем количество вещества NaOH, потребовавшегося для реакции с неразложившимся Zn(NO 3) 2:

n (NaOH (реакц.)3) = 4∙n (Zn(NO 3) 2(ост.))= 4∙ 0,3 моль = 1,6 моль .

Найдем общееколичество вещества и массу гидроксида натрия, потребовавшегося для растворения твердого остатка:

n (NaOH (реакц.)) = n (NaOH (реакц.)2) + n (NaOH (реакц.)3) = 0,2 моль +1,6 моль = 1,8моль

m (NaOH (реакц.)) в-ва = n (NaOH (реакц.)) ∙ M (NaOH) = 1,4 моль ∙40 г/моль = 56 г

Масса 28%-ного раствора гидроксида натрия:

m (NaOH) р-ра = m (NaOH (реакц.)) в-ва / ω (NaOH) = 56 г / 0,28 = 200 г

Найдем количество вещества и массу нитрата натрия в полученном растворе:

n (NaNO 3) = 2n (Zn(NO 3) 2(ост.)) = 2∙0,3 моль = 0,6 моль .

m (NaNO 3) = n (NaNO 3)∙M (NaNO 3) = 0,6 моль ∙ 85 г / моль = 51 г .

Найдем массу конечного раствора m кон.р-ра:

m кон.р-ра = m остатка + m (NaOH) р-ра = 64,8г + 200г = 264,8г

Определиммассовую долю нитрата натрия в полученном растворе:

ω (NaNO 3) = m (NaNO 3)/m кон.р-ра = 51г / 264,8г = 0,1926 (19,26 %)

Ответ: ω (NaNO 3) = 19,26 %

Вариант 9

При проведении электролиза 360 г 15 % раствора хлорида меди (II ) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 66,6 г. Вычислите массу 10 %-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

Решение.

CuCl 2 →(электролиз)Сu + Cl 2

m (CuCl 2) исх. = m (CuCl 2) р-ра ∙ω (CuCl 2) = 360 г ∙ 0,15 = 54 г

n (CuCl 2) исх. = m (CuCl 2) исх. /М (CuCl 2) = 54 г / 135 г/моль = 0,4 моль .

n (Cl 2)= V (Cl 2)/V m = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль .

Найдем количество вещества и массу CuCl 2 , оставшегосяв растворе:

n (CuCl 2) реакц. = n (Cl 2) = 0,2 моль.

n (CuCl 2) ост. = n (CuCl 2) исх. – n (CuCl 2) реакц. = 0,4 моль – 0,2 моль = 0,2 моль.

m (CuCl 2) ост. =n (CuCl 2) ост. ∙М (CuCl 2) = 0,2 моль ∙135 г/моль = 27 г .

m кон.р-ра = m (CuCl 2) р-ра – m (Cl 2) – m (Cu)

m (Cl 2) = n (Cl 2)∙М (Cl 2) = 0,2 моль ∙71 г/моль = 14,2 г .

m (Cu) = n (Cu)∙М (Cu) = 0,2 моль ∙64 г/моль = 12,8 г .

m кон.р-ра = m (CuCl 2) р-ра – m (Cl 2) – m (Cu) = 360 г – 14,2 г – 12,8 г = 333 г

ω (CuCl 2) кон. = m (CuCl 2) ост. /m кон.р-ра = 27 г / 333 г = 0,0811

m (CuCl 2) порц. = m порц р-ра. ∙ω (CuCl 2) кон. = 66,6 г ∙0,0811 = 5,4 г

n (CuCl 2) порц. = m (CuCl 2) порц. / М (CuCl 2) = 5,4 г / 135 г/моль = 0,04 моль .

n (NaOH) = 2∙n (CuCl 2) порц. = 2∙0,04 моль = 0,08 моль .

m (NaOH) в-ва = n (NaOH)∙М (NaOH) = 0,08 моль ∙40 г/моль = 3,2 г .

m (NaOH) р-ра = m (NaOH) в-ва / ω (NaOH) = 3,2 г / 0,1 = 32 г .

Ответ: m (NaOH) р-ра = 32 г.

Вариант 10

При проведении электролиза 500 г 16 % раствора сульфата меди (II ) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20 %-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

Решение.

m (CuSO 4) исх. = m (CuSO 4) р-ра ∙ω (CuSO 4) = 500 г ∙ 0,16 = 80 г

n (CuSO 4) исх. = m (CuSO 4) исх. /М (CuSO 4) = 80 г / 160 г/моль = 0,5 моль .

n (О 2)= V (О 2)/V m = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль .

Найдем количество вещества и массу CuSO 4 , оставшегосяв растворе:

n (CuSO 4) реакц. = 2∙n (О 2) = 2∙0,05 моль = 0,1 моль .

n (CuSO 4) ост. = n (CuSO 4) исх. – n (CuSO 4) реакц. = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль .

m (CuSO 4) ост. =n (CuSO 4) ост. ∙ М (CuSO 4) = 0,4 моль ∙ 160 г/моль = 64 г .

Найдем массу конечного раствора:

m кон.р-ра = m (CuSO 4) р-ра – m (O 2) – m (Cu)

m (О 2) = n (О 2)∙М (О 2) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г .

n (Cu) = n (CuSO 4) реакц. = 0,1 моль .

m (Cu) = n (Cu)∙М (Cu) = 0,1 моль ∙ 64 г/моль = 6,4 г .

m кон.р-ра = m (CuSO 4) р-ра – m (O 2) – m (Cu) = 500 г – 1,6 г – 6,4 г = 492 г

n (H 2 SO 4) = n (CuSO 4) реакц. = 0,1 моль .

m (H 2 SO 4)=n (H 2 SO 4)∙ М (H 2 SO 4) = 0,1 моль ∙ 98 г / моль = 9,8 г .

ω (CuSO 4) кон. = m (CuSO 4) ост. /m кон. р — ра = 64 г / 492 г = 0,13

ω (H 2 SO 4) кон. = m (H 2 SO 4)/m кон.р-ра = 9,8г / 492 г = 0,02

Найдем массу и количество вещества сульфата меди (II) в отобранной порции:

m (CuSO 4) порц. = m порц р-ра. ∙ ω (CuSO 4) кон. = 98,4 г ∙ 0,13 = 12,8 г

n (CuSO 4) порц. = m (CuSO 4) порц. / М (CuSO 4) = 12,8 г / 160 г/моль = 0,08 моль .

m (H 2 SO 4) порц. = m порц р-ра. ∙ ω (H 2 SO 4) кон. = 98,4 г ∙ 0,02 = 1,968 г

n (H 2 SO 4) порц. = m (H 2 SO 4) порц. / М (H 2 SO 4) = 1,968г / 98г/моль = 0,02моль .

CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 (1)

H 2 SO 4 + 2NaOH→Na 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Найдем массу гидроксида натрия, потребовавшегося для осаждения ионов Cu 2+ :

Из уравнения (1): n (NaOH) 1 = 2∙n (CuSO 4) порц. = 2∙0,08 моль = 0,16 моль .

Из уравнения (2):n (NaOH) 2 = 2∙n (H 2 SO 4) порц. = 2∙ 0,02моль = 0,04моль .

n (NaOH (реакц.)) = n (NaOH (реакц.)1) + n (NaOH (реакц.)2) = 0,16моль +0,04моль = 0,2моль

m (NaOH) в-ва = n (NaOH)∙М (NaOH) = 0,2моль ∙ 40 г/моль = 8г .

m (NaOH) р-ра = m (NaOH) в-ва / ω (NaOH) = 8г / 0,2 = 40г .

Ответ: m (NaOH) р-ра = 40г.

Вариант 11

Электролиз 282 г 40 % раствора нитрата меди (II ) остановили после того, когда, масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ого раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.

Решение.

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата меди (II):

2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O→(электролиз)2Сu + O 2 + 4HNO 3

Проверим, остался ли в растворе нитрат меди (II (когда Cu(NO 3) 2 полностьюпрореагирует, начнется электролиз воды).

Найдем массу и количество вещества исходного сульфата меди (II):

m (Cu(NO 3) 2) исх. = m (Cu(NO 3) 2) р — ра ∙ ω (Cu(NO 3) 2) = 282 г ∙ 0,4 = 112,8г

n (Cu(NO 3) 2) исх. = m (Cu(NO 3) 2) исх. / М (Cu(NO 3) 2) = 112,8г / 189г / моль = 0,6 моль .

Если весь Cu(NO 3) 2 будет израсходован, то согласно уравнению электролиза масса образовавшейся меди составит 0,6 моль ∙ 64 г/моль = 38,4 г, г ), выделившихся из раствора. Следовательно, после электролиза в растворе остался Cu(NO 3) 2 .

Добавленный гидроксид натрия реагирует с оставшимся Cu(NO 3) 2 и образовавшейся азотной кислотой:

Cu(NO 3) 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 (1)

HNO 3 + NaOH → Na 2 SO 4 + Н 2 О (2)

n (O 2) = хмоль n (Сu) = 2x моль . m (O 2) = 32x (г ), аm (O 2) = 64∙2x = 128x (г ). По условию задачи: m (O 2) + m (O 2) = 32.

32x + 128x = 32

х = 0,2(моль )

Найдем количество вещества нитрата меди (II), подвергшегося электролизу:

n (Cu(NO 3) 2) реакц. = n (Cu) = 2x моль = 2∙0,2 моль = 0,4 моль .

Найдем количество вещества нитрата меди (II), оставшегося в растворе:

n (Cu(NO 3) 2) ост. = n (Cu(NO 3) 2) исх. – n (Cu(NO 3) 2) реакц. = 0,6 моль – 0,4 моль = 0,2 моль .

Найдем количество вещества образовавшейся азотной кислоты:

n (HNO 3) = 2∙n (CuSO 4) реакц. = 2∙0,4 моль = 0,8 моль

m (NaOH (исх.)) в-ва = m (NaOH (исх.)) р-ра ∙ ω (NaOH) = 140г ∙ 0,4 = 56г

n (NaOH (исх.)) = m (NaOH (исх.)) в-ва / M (NaOH) = 56г / 40 г/моль = 1,4моль .

n (NaOH) реакц.1 = 2∙n (CuSO 4) ост. = 2∙0,2 моль = 0,4 моль .

n (NaOH) реакц.2 = n (HNO 3) = 0,8 моль .

n (NaOH) ост. = n (NaOH) исх. –n (NaOH) реакц.1 –n (NaOH) реакц.2 = 1,4моль –0,4 моль –0,8моль =0,2моль .

m (NaOH) ост. =n (NaOH) ост. ∙ М (NaOH) = 0,2моль ∙ 40 г/моль = 8г .

m кон.р-ра = m (Cu(NO 3) 2) р-ра + m (NaOH (исх.)) р-ра – (m (Cu) + m (O 2)) – m (Cu(OH) 2)=

282г + 140 г – 32 г – (0,2 моль ∙ 98 г/моль ) = 370,4г

ω (NaOH) кон.р-р = m (NaOH) ост. /m кон.р-ра = 8г / 370,4 г = 0,216 (2,16 %).

Ответ: ω (NaOH) = 2,16 %.

Вариант 12

При проведении электролиза 340 г 20 %-ного раствора нитрата серебра (I ) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10 %-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждения ионов серебра из отобранной порции раствора.

Решение.

Запишем уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра (I):

4AgNO 3 + 2H 2 O→(электролиз)4Ag + O 2 + 4HNO 3

Найдем массу и количество вещества исходного нитрата серебра (I):

m (AgNO 3) исх. = m (AgNO 3) р-ра ∙ ω (AgNO 3) = 340 г ∙ 0,2 =68г

n (AgNO 3) исх. = m (AgNO 3) исх. / М (AgNO 3) = 68г / 170 г/моль = 0,4моль .

Найдем количество вещества выделившегося на аноде кислорода:

n (О 2)= V (О 2)/V m = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль .

Найдем количество вещества и массу AgNO 3 , оставшегося в растворе:

n (AgNO 3) реакц. = 4∙n (О 2) = 4∙0,05 моль = 0,2моль .

n (CuSO 4) ост. = n (AgNO 3) исх. – n (AgNO 3) реакц. = 0,4моль – 0,2моль = 0,2моль .

m (AgNO 3) ост. =n (AgNO 3) ост. ∙ М (AgNO 3) = 0,2моль ∙ 170 г/моль = 34г .

Найдем массу конечного раствора:

m кон.р-ра = m (AgNO 3) р-ра – m (O 2) – m (Ag)

m (О 2) = n (О 2)∙М (О 2) = 0,05 моль ∙ 32 г/моль = 1,6 г .

n (Ag) = n (AgNO 3) реакц. = 0,2моль .

m (Ag) = n (Ag)∙М (Ag) = 0,2моль ∙108г/моль = 21,6г .

m кон.р-ра = m (AgNO 3) р-ра – m (O 2) – m (Ag) = 340г – 1,6 г – 21,6г = 316,8г

ω (AgNO 3) кон. = m (AgNO 3) ост. /m кон.р-ра = 34г / 316,8г = 0,107.

Найдем массу и количество вещества нитрата серебра (I) в отобранной порции:

m (AgNO 3) порц. = m порц р-ра. ∙ ω (AgNO 3) кон. = 79,44 г ∙ 0,107 = 8,5г.

n (AgNO 3) порц. = m (AgNO 3) порц. / М (AgNO 3) = 8,5г / 170 г/моль = 0,05моль .

AgNO 3 + NaCl → AgCl +NaNO 3

n (NaCl) = n (AgNO 3) порц. = 0,05моль .

m (NaCl) в-ва = n (NaCl) ∙ М (NaCl) = 0,05моль ∙ 58,5г/моль = 2,925г .

m (NaCl) р-ра = m (NaCl) в-ва / ω (NaCl) = 40,2г / 0,1 = 29,25г .

Ответ: m (NaCl) р-ра = 29,25г .

Вариант 13

При проведении электролиза 312 г 15 %-ного раствора хлорида натрия процесс прекратили, когда на катоде выделилось 6,72 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 58,02 г. Вычислите массу 20 %-ного раствора сульфата меди (II ), необходимого для полного осаждения гидроксил-ионов из отобранной порции раствора.

Решение.

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида натрия:

2NaCl + 2H 2 O→(электролиз)H 2 + Cl 2 + 2NaOH

Найдем массу и количество вещества исходного хлорида натрия:

m (NaCl) исх. = m (NaCl) р-ра ∙ ω (NaCl) = 312 г ∙ 0,15 = 46,8г

n (NaCl) исх. = m (NaCl) исх. / М (NaCl) = 46,8г / 58,5г/моль = 0,8моль .

n (H 2)= V (H 2)/V m = 6,72л / 22,4 л/моль = 0,3моль .

Найдем количество вещества и массу образовавшегося NaOH:

n (NaOH) = 2∙n (H 2) = 2∙ 0,3моль = 0,6моль .

m (NaOH) = n (NaOH)∙М (NaOH) = 0,6моль ∙ 40г/моль = 24г .

Найдем массу конечного раствора:

m кон.р-ра = m (NaCl) р-ра – m (H 2)–m (Cl 2)

m (H 2) = n (H 2)∙М (H 2) = 0,3моль ∙ 2г/моль = 0,6г .

n (Cl 2) = n (H 2) = 0,3моль .

m (Cl 2) = n (Cl 2)∙М (Cl 2) = 0,3моль ∙ 71г/моль = 21,3г .

m кон.р-ра = m (NaCl) р-ра – m (H 2) – m (Cl 2) = 312г – 0,6 г – 21,3г = 290,1г

ω (NaOH) кон. = m (NaOH)/m кон.р-ра = 24г / 290,1г = 0,0827

Найдем массу и количество вещества гидроксида натрия в отобранной порции:

m (NaOH) порц. = m порц р-ра. ∙ ω (NaOH) кон. = 58,02 г ∙ 0,0827 = 4,8 г

n (NaOH) порц. = m (NaOH) порц. / М (NaOH) = 4,8г / 40= 0,12моль .

2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

n (CuSO 4) = 0,5∙n (NaOH) порц. = 0,5 ∙ 0,12 моль = 0,06моль

m (CuSO 4) в — ва = n (CuSO 4) ∙ М (CuSO 4) = 0,06моль ∙ 160 г / моль = 9,6 г .

m (CuSO 4) р-ра = m (CuSO 4) в-ва / ω (CuSO 4) = 9,6г / 0,2 = 48 г .

Ответ: m (CuSO 4) р-ра = 48 г .

Вариант 14

Электролиз 640 г 15 % раствора сульфата меди (II ) остановили после того, когда, масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ого раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.

Решение.

Запишем уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):

2CuSO 4 + 2H 2 O→(электролиз)2Сu + O 2 + 2H 2 SO 4

Уменьшение массы раствора произошло за счет выделения меди на катоде и кислорода на аноде.

Проверим, остался ли в растворе сульфат меди (II ) после окончания электролиза (когда CuSO 4 полностьюпрореагирует, начнется электролиз воды).

Найдем массу и количество вещества исходного сульфата меди (II):

m (CuSO 4) исх. = m (CuSO 4) р-ра ∙ω (CuSO 4) = 640 г ∙ 0,15 = 96г

n (CuSO 4) исх. = m (CuSO 4) исх. /М (CuSO 4) = 96г / 160 г/моль = 0,6моль .

Если весь CuSO 4 будет израсходован, то согласно уравнению электролиза масса образовавшейся меди составит 0,6моль∙ 64 г/моль = 38,4 г, что уже превосходит сумму масс меди и кислорода (32 г ), выделившихся из раствора. Следовательно, после электролиза в растворе остался CuSO 4 .

Добавленный гидроксид натрия реагирует с оставшимся CuSO 4 и образовавшейся серной кислотой:

CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4 (1)

Н 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + Н 2 О (2)

Пусть количество вещества образовавшегося кислорода n (O 2) = хмоль . Тогда количество вещества образовавшейся меди n (Сu) = 2x моль . m (O 2) = 32x (г ), аm (O 2) = 64∙2x = 128x (г ). По условию задачи: m (O 2) + m (O 2) = 32.

32x + 128x = 32

х = 0,2(моль )

Найдем количество вещества сульфата меди (II), подвергшегося электролизу:

n (CuSO 4) реакц. = n (Cu) = 2x моль = 2∙0,2 моль = 0,4моль .

Найдем количество вещества сульфата меди (II), оставшегося в растворе:

n (CuSO 4) ост. = n (CuSO 4) исх. – n (CuSO 4) реакц. = 0,6моль – 0,4моль = 0,2моль .

n (Н 2 SO 4) = n (CuSO 4) реакц. = 0,4 моль .

Определим массу и количество вещества исходного раствора гидроксида натрия:

m (NaOH (исх.)) в-ва = m (NaOH (исх.)) р-ра ∙ ω (NaOH) = 400 г ∙ 0,2 = 80 г

n (NaOH (исх.)) = m (NaOH (исх.)) в-ва / M (NaOH) = 80 г / 40 г/моль = 2 моль .

Определим количество вещества и массу гидроксида натрия, оставшегося в растворе:

n (NaOH) реакц.1 = 2∙n (CuSO 4) ост. = 2∙0,2моль = 0,4моль .

n (NaOH) реакц.2 = 2∙n (Н 2 SO 4) = 2∙0,4 моль = 0,8 моль .

n (NaOH) ост. = n (NaOH) исх. – n (NaOH) реакц.1 – n (NaOH) реакц.2 = 2 моль – 0,4моль – 0,8 моль = 0,8моль .

m (NaOH) ост. =n (NaOH) ост. ∙ М (NaOH) = 0,8моль ∙ 40 г/моль = 32г .

Найдем массу образовавшегося раствора и массовую долю гидроксида натрия в нем:

m кон.р-ра = m (CuSO 4) р-ра + m (NaOH (исх.)) р-ра – (m (Cu) + m (O 2)) – m (Cu(OH) 2)=

640г + 400 г – 32 г – (0,2моль ∙ 98 г/моль ) = 988,4г

ω (NaOH) кон.р-р = m (NaOH) ост. /m кон.р-ра = 32г / 988,4 г = 0,324 (3,24 %).

Ответ: ω (NaOH) = 3,24%.

Вариант 15

При проведении электролиза 360 г 18,75 % раствора хлорида меди (II ) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 22,2 г. Вычислите массу 20 %-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

Решение.

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида меди (II):

CuCl 2 →(электролиз)Сu + Cl 2

Найдем массу и количество вещества исходного хлорида меди (II):

m (CuCl 2) исх. = m (CuCl 2) р-ра ∙ ω (CuCl 2) = 360 г ∙ 0,1875 = 67,5г.

n (CuCl 2) исх. = m (CuCl 2) исх. /М (CuCl 2) = 67,5г / 135 г/моль = 0,5моль .

Найдем количество вещества выделившегося на аноде хлора:

n (Cl 2)= V (Cl 2)/V m = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль .

Найдем количество вещества и массу CuCl 2 , оставшегося, в растворе:

n (CuCl 2) реакц. = n (Cl 2) = 0,2 моль .

n (CuCl 2) ост. = n (CuCl 2) исх. – n (CuCl 2) реакц. = 0,5моль – 0,2 моль = 0,3моль.

m (CuCl 2) ост. =n (CuCl 2) ост. ∙ М (CuCl 2) = 0,3моль ∙135 г/моль = 40,5г .

Найдем массу конечного раствора:

m кон.р-ра = m (CuCl 2) р-ра – m (Cl 2) – m (Cu)

m (Cl 2) = n (Cl 2) ∙ М (Cl 2) = 0,2 моль ∙ 71 г/моль = 14,2 г .

n (Cu) = n (Cl 2) = 0,2 моль.

m (Cu) = n (Cu) ∙ М (Cu) = 0,2 моль ∙ 64 г/моль = 12,8 г .

m кон.р-ра = m (CuCl 2) р-ра – m (Cl 2) – m (Cu) = 360 г – 14,2 г – 12,8 г = 333 г

ω (CuCl 2) кон. = m (CuCl 2) ост. / m кон.р-ра = 40,5г / 333 г = 0,122.

Найдем массу и количество вещества хлорида меди (II) в отобранной порции:

m (CuCl 2) порц. = m порц р-ра. ∙ ω (CuCl 2) кон. = 22,2 г ∙ 0,122 = 2,71г.

n (CuCl 2) порц. = m (CuCl 2) порц. / М (CuCl 2) = 2,71г / 135 г/моль = 0,02моль .

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + 2NaCl

Найдем массу раствора гидроксида натрия, необходимого для осаждения Cu 2+ :

n (NaOH) = 2∙n (CuCl 2) порц. = 2 ∙ 0,02моль = 0,04моль .

m (NaOH) в-ва = n (NaOH) ∙ М (NaOH) = 0,04моль ∙ 40 г/моль = 1,6г .

m (NaOH) р-ра = m (NaOH) в-ва / ω (NaOH) = 1,6г / 0,2 = 8г .

Ответ: m (NaOH) р-ра = 8г.

Вариант 16

При проведении электролиза 624 г 10 %-ного раствора хлорида бария процесс прекратили, когда на катоде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10 %-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.

Решение.

Запишем уравнение электролиза водного раствора хлорида бария:

ВaCl 2 + 2H 2 O →(электролиз)H 2 + Cl 2 + Вa(OH) 2

Найдем массу и количество вещества исходного хлорида бария:

m (ВaCl 2) исх. = m (ВaCl 2) р-ра ∙ ω (ВaCl 2) = 624 г ∙ 0,1 = 62,4г

n (ВaCl 2) исх. = m (ВaCl 2) исх. / М (ВaCl 2) = 62,4г / 208г/моль = 0,3моль .

Найдем количествовещества выделившегося на катоде водорода:

n (H 2)= V (H 2)/V m = 4,48л / 22,4 л/моль = 0,2моль .

Найдем количество вещества и массу образовавшегося Вa(OH) 2:

n (Вa(OH) 2) = n (H 2) = 0,2моль.

m (Вa(OH) 2) = n (Вa(OH) 2)∙М (Вa(OH) 2) = 0,2моль ∙ 171г/моль = 34,2г .

Найдем количество вещества и массу ВaCl 2 , оставшегося в растворе:

n (ВaCl 2) реакц. = n (H 2) = 0,2моль.

n (ВaCl 2) ост. = n (ВaCl 2) исх. – n (ВaCl 2) реакц. = 0,3моль – 0,2моль = 0,1моль .

m (ВaCl 2) ост. =n (ВaCl 2) ост. ∙ М (ВaCl 2) = 0,1моль ∙ 208г/моль = 20,8г .

Найдем массу конечного раствора:

m кон.р-ра = m (ВaCl 2) р-ра – m (H 2)–m (Cl 2)

m (H 2) = n (H 2)∙М (H 2) = 0,2моль ∙ 2г/моль = 0,4г .

n (Cl 2) = n (H 2) = 0,2моль .

m (Cl 2) = n (Cl 2)∙М (Cl 2) = 0,2моль ∙ 71г/моль = 14,2г .

m кон.р-ра = m (ВaCl 2) р-ра – m (H 2) – m (Cl 2) = 624г – 0,4г – 14,2г = 609,4г

ω (ВaCl 2) кон. = m (ВaCl 2)/m кон.р-ра = 20,8г / 609,4г = 0,0341

ω (Вa(OH) 2) кон. = m (Вa(OH) 2)/m кон.р-ра = 34,2г / 609,4г = 0,0561

Найдем массу и количество вещества гидроксида бария в отобранной порции:

m (Вa(OH) 2) порц. = m порц р-ра. ∙ ω (Вa(OH) 2) кон. = 91,41 г ∙ 0,0561 = 5,13 г

n (Вa(OH) 2) порц. = m (Вa(OH) 2) порц. / М (Вa(OH) 2) = 5,13г / 171г/моль = 0,03моль .

Найдем массу и количество вещества хлорида бария в отобранной порции:

m (ВaCl 2) порц. = m порц р-ра. ∙ ω (ВaCl 2) ост. = 91,41 г ∙ 0,0341 = 3,12г

n (ВaCl 2) порц. = m (ВaCl 2) порц. / М (ВaCl 2) = 3,12г / 208 г/моль = 0,015моль .

Вa(OH) 2 + Na 2 CO 3 → ВaCO 3 + 2NaOH (1)

ВaCl 2 + Na 2 CO 3 → ВaCO 3 + 2NaCl (2)

Найдем массу растворакарбоната натрия, необходимого для осаждения ионов Вa 2+ :

Изуравнения (1): n (Na 2 CO 3) 1 = n (Вa(OH) 2) порц. = 0,03моль

Изуравнения (2): n (Na 2 CO 3) 2 = n (ВaCl 2) порц. = 0,015моль

n (Na 2 CO 3)= n (Na 2 CO 3) 1 + n (Na 2 CO 3) 2 = 0,03 моль + 0,015 моль = 0,045 моль

m (Na 2 CO 3) в — ва = n (Na 2 CO 3)∙ M (Na 2 CO 3) = 0,045 моль ∙ 106 г / моль = 4,77 г

m (Na 2 CO 3) р — ра = m (Na 2 CO 3) в — ва / ω (Na 2 CO 3) = 4,77 г / 0,1 = 47,7 г .

Ответ: m (Na 2 CO 3) р-ра = 47,7 г .

Вариант 17

При проведении электролиза 500 г 16 %-ного раствора сульфата меди (II ) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. К образовавшемуся раствору прибавили 53 г 10 %-ного раствора карбоната натрия. Определитемассовую долю сульфата меди (II ) в полученном растворе.

Решение.

Запишем уравнение электролиза водного раствора сульфата меди (II):

2CuSO 4 + 2H 2 O→(электролиз)2Сu + O 2 + 2H 2 SO 4

Найдем массу и количество вещества исходного сульфата меди (II):

m (CuSO 4) исх. = m (CuSO 4) р-ра ∙ ω (CuSO 4) = 500 г ∙ 0,16 = 80 г

n (CuSO 4) исх. = m (CuSO 4) исх. / М (CuSO 4) = 80 г / 160 г/моль = 0,5 моль .

Найдем количество вещества выделившегося на аноде кислорода:

n (О 2)= V (О 2)/V m = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль .

Найдем количество вещества и массуCuSO 4 , оставшегосяв растворе после электролиза:

n (CuSO 4) реакц. = 2∙n (О 2) = 2∙0,05 моль = 0,1 моль .

n (CuSO 4) ост. = n (CuSO 4) исх. – n (CuSO 4) реакц. = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль .

m (CuSO 4) ост. =n (CuSO 4) ост. ∙ М (CuSO 4) = 0,4моль ∙ 160г/моль = 64г .

Найдем количество вещества образовавшейся серной кислоты:

n (Н 2 SO 4) = n (CuSO 4) реакц. = 0,1моль .

Найдем массу и количество вещества добавленного карбоната натрия:

m (Nа 2 СО 3) = m (Nа 2 СО 3) р-ра ∙ ω (Nа 2 СО 3) = 53 г ∙ 0,1 = 5,3г

n (Nа 2 СО 3) = m (Nа 2 СО 3)/ М (Nа 2 СО 3) = 5,3г / 106г/моль = 0,05моль .

При добавлении карбоната натрия возможно одновременное протекание реакций:

2CuSO 4 + 2Nа 2 СО 3 + Н 2 O → (СuОН) 2 СО 3 ↓ + СО 2 + 2Na 2 SO 4 (1)

Н 2 SO 4 + Na 2 CO 3 → СО 2 + Н 2 О + Na 2 SO 4 (2)

Т.к. серная кислота в избытке, то она сразу же растворяет образующийся по реакции (1) основный карбонат меди с образованием CuSO 4 и выделением CO 2:

(СuОН) 2 СО 3 + 2Н 2 SO 4 →2CuSO 4 + СО 2 + 3Н 2 О (3)

Таким образом, количество CuSO 4 в растворе остается неизменным, а общее количество выделившегося CO 2 в реакциях (2) и (3) определяется количеством карбоната натрия:

n (Na 2 CO 3) = n (СО 2) = 0,05 моль