Методика решения комбинированной задачи 34 в формате ЕГЭ 2021

1
КГБОУ «Бийский лицей- интернат Алтайского края»
Методика решения комбинированной задачи 34 в формате ЕГЭ
2021
Методическое пособие для учащихся школ с углубленным изучением химии.
Бийск 2021
2
Составитель:
Учитель химии высшей категории А.А.Кисельман
В учебно-методическом пособии рассматриваются типы и методика
решения задач (34-ая задача ЕГЭ). Данное пособие ориентировано на помощь
учащемуся в систематизации подходов к решению таких задач.
3
Содержание
1.
Введение .................................................................................................. 4
2.
Условные типы задач с решением
1)
«Растворимость» и «Кристаллогидгат»… .................................. 5
2)
«На смесь»… ..................................................................................... 6
3) «Соли»… .............................................................................................7
4)
«На нейтрализацию» ........................................................................ 8
5)
«Электролиз» ................................................................................ 9
6)
«На атомистику»… .........................................................................10
7)
«На пластинку»… ........................................................................... 11
8)
«Часть вещества разложилась»… ............................................... 12
3.
Задачи для самостоятельного решения с ответами ....................... 12
4
Введение
34-ая задача считается самой сложной в ЕГЭ по химии. Но она вполне
решаема при соответствующей подготовке. Нужно постараться визуально
представить происходящие превращения веществ, причем в хронологической
последовательности. Также следует помнить о том, что чаще всего вещества
для реакции не берутся в эквивалентных количествах. Одно из веществ может
оказаться в избытке и этот избыток способен прореагировать с вновь
добавленным реагентом.
Условно задачи можно разделить на несколько типов. Но это деление
слишком условно, т.к. задача обычно комбинированная и содержит элементы
нескольких типов. Если разобраться с каждым типом, то и с комбинированной
задачей можно справиться.
Также следует обратить особое внимание на оформление задачи.
Правильная запись всех величин и их единиц измерения поможет вам не
допустить ошибок в расчетах.
Не забудьте, что оцениваются также уравнения всех химических
реакций, описываемых в условии задачи.
5
Условные типы задач №34 ЕГЭ по химии 2021 с решениями
1.
«Растворимость» и «Кристаллогидрат»
Растворимость медного купороса (CuSO4 ∙ 5H2O) при некоторой
температуре составляет 35 г на 100 г воды. При этой температуре
приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество
медного купороса к 10%-ному раствору сульфата меди(II). К
полученному насыщенному раствору добавили 56,03 г цинка. После
завершения реакции к полученной смеси прибавили 292 г 25%-ного
раствора хлороводородной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.)
газа. Вычислите массовую долю хлороводорода в конечном растворе
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1]
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
[2]
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Производим необходимые вычисления:
n(CuSO4 ∙ 5H2O) = 35 / 250 = 0,14 моль
n(CuSO4) = n(CuSO4 5H2O) = 0,14 моль
m(CuSO4) = 0,14 160 = 22,4 г
ω(CuSO4 в насыщенном р-ре) = 22,4 / 135 = 0,166
n(Zn исх.)[1] = 56,03 / 65 = 0,862 моль
n(H2 полученного) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
n(Zn прореаг.)[2] = n(H2 полученного) = 0,2 моль
n(Zn прореаг.)[1] = 0,862 – 0,2 = 0,662 моль
n(CuSO4 прореаг.) = n(Zn прореаг.)[1] = 0,662 моль
Пусть к исходному раствору добавили x моль CuSO4 ∙ 5H2O, а в
исходном растворе было y моль CuSO4
m(CuSO4 в насыщенном р-ре) = 160x + 160y г
m(CuSO4 ∙ 5H2O добавленного) = 250x г
m(исходного р-ра) = 160y / 0,1 = 1600y г
{ x + y = 0,662 160x + 160y 1600y + 250x = 0,166 { х = 0,312 моль y =
0,35 моль
m(исходного р-ра) = 1600 0,35 = 560 г
m(CuSO4 ∙ 5H2O добавленного) = 250 ∙ 0,312 = 78 г
n(Cu полученной) = n(CuSO4 прореаг.) = 0,662 моль
m(Cu полученной) = 0,662 64 = 42,368 г
m(H2 полученного) = 0,2 2 = 0,4 г
m(HCl исх.) = 292 0,25 = 73 г
n(HCl исх.) = 73 / 36,5 = 2 моль
n(HCl прореаг.) = 2n(H2 полученного) = 0,2 2 = 0,4 моль
n(HCl ост.) = 2 0,4 = 1,6 моль
m(HCl ост.) = 1,6 36,5 = 58,4 г
6
m(конечного р-ра) = 560 + 78 + 56,03 42,368 + 292 0,4 = = 943,262 г
(HCl) = 58,4 / 943,262 = 0,0619, или 6,19%
2.
«На смесь»
Смесь, состоящую из порошков алюминия и угля, прокалили без
доступа воздуха. После завершения реакции масса твёрдого остатка
составила 12,24 г. К этому остатку добавили 300 г раствора гидроксида
калия, взятого в избытке. При этом выделилось 10,752 л (н.у.) смеси
газов. Вычислите массовую долю тетрагидроксоалюмината калия в
конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые
указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления
(указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1] 4Al + 3C = Al4C3
[2] Al4C3 + 4KOH + 12H2O = 4K[Al(OH)4] + 3CH4
[3] 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] + 3H2
Производим необходимые вычисления:
Пусть в исходной смеси было 4x моль Al и 3y моль С
m(Al) = 108x г m(C) = 36y г
m(исходной смеси) = m(твёрдого остатка) 108x + 36y = 12,24 г
n(Al4C3) = 1/3n(C) = y моль
n(прореаг. Al) = 4/3n(C) = 4y моль
n(ост. Al) = 4(x y) моль
n(CH4) = 3n(Al4C3) = 3y моль
n(H2) = 1,5n(Al ост.) = 6(x – y) моль
n(смеси газов) = 10,752 / 22,4 = 0,48 моль
{ 108x + 36y = 12,24 3y+ 6(x y) = 0,48 { х = 0,1 моль y = 0,04 моль
m(CH4) = 16 ∙ 0,12 = 1,92 г
m(H2) = 2 0,36 = 0,72 г
n(K[Al(OH)4]) = 4n(Al4C3) + n(ост. Al) = 0,16 + 0,24 = 0,4 моль
m(K[Al(OH)4]) = 134 ∙ 0,4 = 53,6 г
7
m(р-ра) = 12,24 + 300 1,92 0,72 = 309,6 г
(K[Al(OH)4]) = 53,6 / 309,6 = 0,173, или 17,3%
3.
«Соли»
Раствор гидрокарбоната кальция содержит 88,8% кислорода по массе.
Этот раствор массой 540 г по каплям добавили к 120 г 0,4%-ного
раствора гидроксида натрия. Выпавший осадок отделили, а оставшийся
раствор нагрели до прекращения выделения газа. Вычислите массу
конечного раствора и массу соли в нём.
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1]
Ca(HCO3)2 + 2NaOH = CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
[2]
Na2CO3 + Ca(HCO3)2 = CaCO3 + 2NaHCO3
[3]
2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O
Производим необходимые вычисления:
Пусть в исходном растворе было x моль Ca(HCO3)2 и y моль H2O
m(Ca(HCO3)2) = 162x г
m(H2O) = 18y г
n(O в Ca(HCO3)2) = 6n(Ca(HCO3)2) = 6x моль n(O в H2O) = n(H2O) = y моль
m(O в исходном растворе) = 540 · 0,888 = 479,52 г
n(O в исходном растворе) = 479,52 / 16 = 29,97 моль
{ 162x + 18y = 540 6x + y = 29,97 { x = 0,01 моль y = 29,91 моль
m(NaOH исх.)[1] = 120 ∙ 0,004 = 0,48 г
n(NaOH исх.)[1] = 0,48 / 40 = 0,012 моль
Ca(HCO3)2 в избытке по [1]
n(CaCO3 полученного)[1] = 0,5n(NaOH исх.)[1] = 0,006 моль
n(Ca(HCO3)2 прореаг.)[1] = 0,5n(NaOH исх.)[1] = 0,006 моль
n(Ca(HCO3)2 ост.)[1] = 0,01 0,006 = 0,004 моль
n(Na2CO3 полученного)[1] = 0,5n(NaOH исх.)[1] = 0,006 моль
Na2CO3 в избытке по [2]
n(CaCO3 полученного)[2] = n(Ca(HCO3)2 ост.)[1] = 0,004 моль
8
n(CaCO3 полученного)[1] и [2] = 0,006 + 0,004 = 0,01
m(CaCO3 полученного)[1] и [2] = 0,01 · 100 = 1 г
n(Na2CO3 прореаг.)[2] = n(Ca(HCO3)2 ост.)[1] = 0,004 моль
n(Na2CO3 ост.)[2] = 0,006 0,004 = 0,002 моль
n(NaHCO3 полученного)[2] = 2n(Ca(HCO3)2 ост.)[1] = 0,008 моль
n(CO2 полученного)[3] = 0,5n(NaHCO3 полученного)[2] = = 0,004 моль
m(CO2 полученного)[3] = 0,004 · 44 = 0,176 г
n(Na2CO3 полученного)[3] = 0,5n(NaHCO3 полученного)[2] = = 0,004 моль
n(Na2CO3 в конечном растворе) = 0,002 + 0,004 = 0,006 моль
m(Na2CO3 в конечном растворе) = 0,006 · 106 = 0,636 г
m(р-ра) = 540 + 120 1 0,176 = 658,824 г
4.
«На нейтрализацию»
Фторид фосфора(V) растворили в 2%-ном растворе ортофосфорной
кислоты. В результате реакции образовался раствор, в котором массовая
доля фтороводорода оказалась в 4,9 раза меньше массовой доли
ортофосфорной кислоты. К полученному раствору добавили 2020 г
раствора гидроксида стронция, взятого в избытке. При этом
образовалось 29 г осадка. Вычислите массу конечного раствора.
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1]
PF5 + 4H2O = H3PO4 + 5HF
[2] 3Sr(OH)2 + 2H3PO4 = Sr3(PO4)2 + 6H2O
[3] Sr(OH)2 + 2HF = SrF2 + 2H2O
Производим необходимые вычисления:
Пусть было x моль PF5 и в исходном растворе y моль H3PO4
n(HF) = 5n(PF5) = 5x моль
n(H3PO4 полученной)[1] = n(PF5) = x моль
n(H3PO4 в растворе после [1]) = x + y моль
m(HF) = 5x ∙ 20 = 100x г
m(H3PO4 в растворе после [1]) = 98(x + y) г
n(Sr3(PO4)2) = 0,5n(H3PO4 прореаг.)[2] = 0,5(x + y) моль
n(SrF2) = 0,5n(HF прореаг.)[3] = 0,5 ∙ 5x моль
m(Sr3(PO4)2) = 0,5(x + y) 454 = 227(x + y) г
m(SrF2) = 0,5 5x 126 = 315x г
9
{ 98(x + y) = 4,9 100x 227(x + y)+ 315x = 29 { х = 0,02 моль y = 0,08 моль
m(PF5) = 126 ∙ 0,02 = 2,52 г
m(H3PO4 в исходном растворе) = 98 ∙ 0,08 = 7,84 г
m(исходного раствора H3PO4) = 7,84 / 0,02 = 392 г
m(конечного раствора) = 2,52 + 392 + 2020 29 = 2385,52 г
5.
«Электролиз»
Для проведения электролиза взяли раствор нитрата серебра. После того
как объём газа, выделившийся на аноде, оказался в 1,2 раза меньше
объёма газа, выделившегося на катоде, процесс остановили. (Объёмы
газов измерены при одинаковых условиях). Масса образовавшегося в
процессе электролиза раствора оказалась на 51,8% меньше массы
исходного раствора. К полученному раствору добавили равный ему по
массе 20%-ный раствор гидроксида натрия. Определите среду конечного
раствора и массовую долю соли в нём.
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1]
4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + 4HNO3 + O2 (электролиз)
[2]
2H2O = 2H2 + O2 (электролиз)
[3]
NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O
Производим необходимые вычисления:
Пусть масса исходного раствора составляет 100 г, в реакцию [1]
вступило x моль AgNO3, а в реакцию [2] вступило y моль H2O
n(O2 полученного)[1] = 0,25n(AgNO3 прореаг.)[1] = 0,25x моль
n(O2 полученного)[2] = 0,5n(H2O прореаг.)[2] = 0,5y моль
n(O2 полученного)[1] и [2] = 0,25x + 0,5y моль
m(O2 полученного)[1] и [2] = 32(0,25x + 0,5y) г
n(H2 полученного)[2] = n(H2O прореаг.)[2] = y моль
m(H2 полученного)[2] = 2y г
n(Ag полученного)[1] = n(AgNO3 прореаг.)[1] = x моль
m(Ag полученного)[1] = 108x г
m(р-ра после электролиза) = 100 (1 0,518) = 48,2 г
{ 1,2(0,25x + 0,5y) = y 100 108x 32(0,25x + 0,5y) 2y = 48,2 { х = 0,4
моль y = 0,3 моль
n(HNO3 полученной)[1] = n(AgNO3 прореаг.)[1] = 0,4 моль
m(NaOH исх.)[3] = 48,2 ∙ 0,2 = 9,64 г
n(NaOH исх.)[3] = 9,64 / 40 = 0,241 моль
HNO3 в избытке по [3]
n(NaNO3 полученного)[3] = n(NaOH исх.)[3] = 0,241 моль
m(NaNO3 полученного)[3] = 0,241 85 = 20,485 г
m(конечного р-ра) = 48,2 + 48,2 = 96,4 г
10
(NaNO3) = 20,485 / 96,4 = 0,2125, или 21,25%
В конечном растворе кислая среда.
6.
«На атомистику»
Смесь малахита ((CuOH)2CO3) и карбоната цинка, в которой
соотношение числа атомов углерода к числу атомов кислорода равно 5 :
19, растворили в 580,1 г разбавленного раствора серной кислоты. При
этом все исходные вещества прореагировали полностью, и выделилось
11,2 л газа (н.у.). К полученному раствору добавили 52 г цинка. После
того как массовая доля сульфата меди(II) уменьшилась до 2,5%, всю
смесь цинка и меди отделили. Вычислите массовую долю сульфата
цинка в конечном растворе.
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1]
(CuOH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + CO2 + 3H2O
[2]
ZnCO3 + H2SO4 = ZnSO4 + CO2 + H2O
[3]
CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4
Производим необходимые вычисления:
Пусть в исходной смеси было x моль (CuOH)2CO3 и y моль ZnCO3
n(O в (CuOH)2CO3) = 5n((CuOH)2CO3) = 5x моль
n(O в ZnCO3) = 3n(ZnCO3) = 3y моль
n(C в (CuOH)2CO3) = n((CuOH)2CO3) = x моль
n(C в ZnCO3) = n(ZnCO3) = y моль
n(CO2 полученного)[1] и [2] = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль
n(CO2 полученного)[1] = n((CuOH)2CO3) = x моль
n(CO2 полученного)[2] = n(ZnCO3) = y моль
{ x + y = 0,5 x + y 5x + 3y = 5 19
х = 0,2 моль y = 0,3 моль
m((CuOH)2CO3) = 222 0,2 = 44,4 г
m(ZnCO3) = 125 0,3 = 37,5 г
m(CO2 полученного)[1] и [2] = 44 0,5 = 22 г
m(р-ра после [1] и [2]) = 44,4 + 37,5 + 580,1 22 = 640 г
n(CuSO4 полученного)[1] = 2n((CuOH)2CO3) = 0,4 моль
m(CuSO4 полученного)[1] = 160 0,4 = 64 г n(Zn исх.) = 52 / 65 = 0,8 моль
Пусть в реакцию [3] вступило z моль Zn
m(Zn прореаг.) = 65z г
n(Cu полученной) = n(Zn прореаг.) = z моль
m(Cu полученной) = 64z г
n(CuSO4 прореаг.)[3] = n(Zn прореаг.) = z моль
m(CuSO4 прореаг.)[3] = 160z г
11
m(конечного р-ра) = 640 + 65z 64z = 640 + z г 64 160z 640 + z = 0,025
z = 0,3 моль
n(ZnSO4 полученного)[2] = n(ZnCO3) = 0,3 моль
n(ZnSO4 полученного)[3] = n(Zn прореаг.) = 0,3 моль
n(ZnSO4 полученного)[2] и [3] = 0,3 + 0,3 = 0,6 моль
m(ZnSO4 полученного)[2] и [3] = 161 0,6 = 96,6 г
m(конечного р-ра) = 640 + 0,3 = 640,3 г
(ZnSO4) = 96,6 / 640,3 = 0,151, или 15,1%
7.
«На пластинку»
Магниевую пластинку поместили в 483 г 20%-ного раствора сульфата
цинка. После того как масса раствора уменьшилась на 20,5 г, пластинку
вынули. К оставшемуся раствору добавили 224 г 40%-ного раствора
гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в
образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1]
Mg + ZnSO4 = MgSO4 + Zn
[2]
MgSO4 + 2KOH = Mg(OH)2 + K2SO4
[3]
ZnSO4 + 4KOH = K2[Zn(OH)4] + K2SO4
Производим необходимые вычисления:
m(ZnSO4 исх.)[1] = 483 0,2 = 96,6 г
n(ZnSO4 исх.)[1] = 96,6 / 161 = 0,6 моль
Пусть в реакцию [1] вступило x моль Mg
n(Zn полученного)[1] = n(Mg прореаг.)[1] = x моль
m(Mg прореаг.)[1] = 24x г
m(Zn полученного)[1] = 65x г 483 + 24x – 65x = 462,5 г 65x – 24x = 20,5
г
41x = 20,5 г x = 0,5 моль
n(MgSO4 полученного)[1] = n(Mg прореаг.)[1] = 0,5 моль
n(ZnSO4 прореаг.)[1] = n(Mg прореаг.)[1] = 0,5 моль
n(ZnSO4 ост.)[1] = 0,6 0,5 = 0,1 моль
m(KOH исх.)[2] и [3] = 224 0,4 = 89,6 г
n(KOH исх.)[2] и [3] = 89,6 / 56 = 1,6 моль
n(Mg(OH)2 полученного)[2] = n(MgSO4 полученного)[1] = 0,5 моль
m(Mg(OH)2 полученного)[2] = 58 ∙ 0,5 = 29 г
n(KOH прореаг.)[2] = 2n(MgSO4 полученного)[1] = 1 моль
n(KOH прореаг.)[3] = 4n(ZnSO4 ост.)[1] = 0,4 моль
n(KOH прореаг.)[2] и [3] = 1 + 0,4 = 1,4 моль
n(KOH ост.)[2] и [3] = 1,6 1,4 = 0,2 моль
m(KOH ост.)[2] и [3] = 56 0,2 = 11,2 г
m(р-ра) = 483 20,5 + 224 29 = 657,5 г
12
ω(KOH) = 11,2 / 657,5 = 0,017, или 1,7%
8.
«Часть вещества разложилась»
При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась.
При этом образовался твёрдый остаток массой 37,98 г. В этом остатке
число атомов алюминия в 5 раз меньше числа атомов кислорода.
Остаток полностью растворили в необходимом для реакции
минимальном объёме 24%-ного раствора гидроксида натрия. При этом
образовался тетрагидроксоалюминат натрия. Определите массовую
долю нитрата натрия в полученном растворе.
Решение:
Записываем уравнения реакций:
[1] 4Al(NO3)3 = 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
[2]
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]
[3]
Al(NO3)3 + 4NaOH = Na[Al(OH)4] + 3NaNO3
Производим необходимые вычисления:
Пусть в твёрдом остатке было x моль Al2O3 и y моль Al(NO3)3
m(Al2O3) = 102x г
m(Al(NO3)3) = 213y
г n(Al в Al2O3) = 2n(Al2O3) = 2x моль
n(Al в Al(NO3)3) = n(Al(NO3)3) = y моль
n(O в Al2O3) = 3n(Al2O3) = 3x моль
n(O в Al(NO3)3) = 9n(Al(NO3)3) = 9y моль
{ 102x + 213y = 37,98 5(2x + y) = 3x + 9y { х = 0,08 моль y = 0,14 моль
n(NaOH прореаг.)[2] = 2n(Al2O3 исх.)[2] = 0,16 моль
n(NaOH прореаг.)[3] = 4n(Al(NO3)3 исх.)[3] = 0,56 моль
n(NaOH прореаг.)[2] и [3] = 0,16 + 0,56 = 0,72 моль
m(NaOH прореаг.)[2] и [3] = 0,72 · 40 = 28,8 г
m(исх. р-ра NaOH)[2] и [3] = 28,8 / 0,24 = 120 г
n(NaNO3 полученного)[3] = 3n(Al(NO3)3 исх.)[3] = 0,42 моль
m(NaNO3 полученного)[3] = 0,42 · 85 = 35,7 г
m(р-ра) = 37,98 + 120 = 157,98 г
(NaNO3) = 35,7 / 157,98 = 0,226, или 22,6%
Задачи для самостоятельного решения:
В ответе записывайте уравнения реакций, которые указаны в условии
задачи, и приводите все необходимые вычисления (указывайте единицы
измерения искомых физических величин
1.
Дан раствор серы в жидком сероуглероде (CS2). Этот раствор
массой 5,4 г сожгли в избытке кислорода. Полученную смесь
13
газообразных оксидов пропустили через 900 г бромной воды. При
этом образовался окрашенный раствор массой 909,6 г. Вычислите
массовую долю сероуглерода в исходном растворе.) Ответ: (CS2) =
3,8 / 5,4 = 0,704, или 70,4%
2.
Через 3%-ный раствор гидроксида бария пропустили 1,21 л
углекислого газа (н.у.), при этом углекислый газ поглотился
полностью. Выпавший осадок массой 5,122 г отделили, а к
оставшемуся раствору добавили 49 г 5%-ного раствора серной
кислоты. Найдите массовую долю кислоты в образовавшемся
растворе. Ответ: ω(H2SO4) = 1,078 / 269,76 = 0,004, или 0,4%
3.
Смесь оксида кремния(IV) и карбоната кальция общей массой 94 г с
молярным соотношением 4 : 7 прокалили до постоянной массы.
Получившийся при этом газ пропустили через 100 г 10%-ного
раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю соли в
полученном растворе. Ответ: (NaHCO3) = 21 / 111 = 0,189, или 18,9%
4.
Раствор нитрата серебра массой 224 г содержит равное число атомов
кислорода и водорода. К этому раствору добавили 25%-ный раствор
хлорида цинка. При этом в растворе не осталось ни ионов серебра,
ни хлорид-анионов. К полученному раствору добавили 320 г 30%-
ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю
гидроксида натрия в конечном растворе. Ответ: (NaOH) = 16 / 672,5 =
0,0238, или 2,38%
5.
Сухая смесь сульфата аммония и гидроксида бария содержит 27%
кислорода по массе. В результате нагревания 47,4 г этой смеси
выделился аммиак, который полностью поглотили 97,5 г раствора
хлорида железа(III) с массовой долей соли 10%. Определите
массовую долю соли в образовавшемся растворе. Ответ:
(NH4Cl) = 9,63
/ 94,48 = 0,102, или 10,2%
6.
Смесь оксида меди(II) и меди общей массой 70,4 г с молярным
соотношением 2 : 3 добавили к 392 г 10%-ного раствора серной
кислоты. После завершения реакции к полученной смеси прибавили
28 г железа. Всю смесь железа и меди общей массой 68,8 г отделили
и добавили к 365 г 15%-ного раствора соляной кислоты. Определите
массовую долю соляной кислоты в полученном растворе. Ответ:
(HCl) = 40,15 / 375,8 = 0,107, или 10,7%
7.
Растворимость безводного сульфата меди(II) при некоторой
температуре составляет 25 г на 100 г воды. При этой температуре
приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое
количество медного купороса (CuSO4 5H2O) к 550 мл воды.
Раствор разлили в две колбы. Раствор в первой колбе подвергли
электролизу. Электрический ток пропускали до полного
обесцвечивания раствора. При этом образовалось 48 г металла. В
14
раствор во второй колбе поместили железную пластинку. После того
как массовая доля сульфата меди(II) уменьшилась в 5 раз, пластинку
вынули. Определите массовую долю сульфата железа(II) в конечном
растворе, образовавшемся во второй колбе. Ответ:
(FeSO4) = 30,4 / 198,4
= 0,153, или 15,3%
8.
Образец нитрата железа(III) массой 363 г разделили на две части.
При нагревании первой части образовалась твёрдая смесь оксида
железа(III) и нитрата железа(III) с молярным соотношением 3 : 4. К
этой смеси последовательно добавили 266 мл воды и 480 г 15%-ного
раствора гидроксида натрия. При этом массовая доля гидроксида
натрия уменьшилась в 5 раз. Вторую часть добавили к 170 г 34%-
ного водного раствора аммиака. Определите массовую долю
аммиака в конечном растворе. Ответ: (NH3) = 32,3 / 237,5 = 0,136, или 13,6%
9.
Через 512 г 20%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали
электрический ток до тех пор, пока массовая доля сульфата меди(II)
не уменьшилась в 2,5 раза. Из полученного раствора отобрали
порцию. В отобранную порцию раствора поместили железную
пластинку. После полного завершения всех реакций железную
пластинку вынули, а масса отобранной порции раствора
увеличилась на 12,3 г. Вычислите массу порции, отобранной из
раствора, который образовался после электролиза. Ответ: m(CuSO4 в
порции раствора) = 0,15 · 160 = 24 г m(порции раствора) = 24 / 0,08 = 300 г
10.186,25 г 16%-го раствора хлорида калия подвергли электролизу
инертными электродами). Процесс прекратили, когда на катоде
выделилось 13,44 л (при н. у.) газа. Через оставшийся раствор
пропустили сероводород, при этом в конечном растворе общее
число атомов калия и серы оказалось равным 3,311 · 1023.
Вычислите массовые доли веществ в конечном растворе. Ответ:
ω(K2S) = 16,5 : 169,55 · 100% = 9,73% ω(KOH) = 5,6 : 169,55 · 100% = 3,3%
11.
Нитрат меди (II) массой 65,8 г частично разложился при нагревании.
Весь полученный при этом твердый остаток добавили к 340 г 10%-
го раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю
гидроксида натрия в растворе над осадком, если массовая доля
кислорода (как элемента) в осадке составляет 24,16%. Ответ:
ω(NaOH)
= 26 : 349 · 100% = 7,45%
12.
Смесь гексагидрата хлорида кальция и декагидрата карбоната
натрия, содержащую 43,2 г кристаллизационной воды, растворили в
250 мл воды, выпавший осадок отделили. В полученном растворе не
содержалось ни ионов кальция, ни карбонат-ионов. К полученному
раствору добавили 89,25 г раствора хлорида алюминия, в результате
массовая доля хлоридионов в итоговом растворе оказалась равна
15
6,39%. Вычислите массовую долю хлорида алюминия в
добавленном растворе. Ответ: ω(AlCl3) = 18,69 : 89,25 · 100% = 20,94%