Задание 34 ЕГЭ по химии · 5499EA

Запишем уравнения реакций, происходящих в условии:
Mg + CuSO₄ → MgSO₄ + Cu
После добавления соляной кислоты оставшийся магний реагирует с хлороводородом:
Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑
Молярная масса медного купороса равна M(CuSO₄·5H₂O)=250 г/моль. Количество вещества кристаллогидрата и, следовательно, сульфата меди:
n(CuSO₄)=50 г250 г/моль=0,20 моль
Количество вещества магния:
n(Mg)=14,4 г24 г/моль=0,60 моль
По уравнению первой реакции магний и сульфат меди реагируют в соотношении 1:1. Поэтому на реакцию расходуется 0,20 моль магния, а в смеси остаётся:
n(Mg, остаток)=0,60-0,20=0,40 моль
Масса хлороводорода в растворе соляной кислоты и его количество вещества равны:
m(HCl)=146·0,25=36,5 г; n(HCl)=36,536,5=1,00 моль
Для реакции с 0,40 моль магния требуется 0,80 моль хлороводорода. Следовательно, магний полностью расходуется, а хлороводород остаётся в избытке:
n(HCl, остаток)=1,00-2·0,40=0,20 моль
Масса оставшегося хлороводорода:
m(HCl, остаток)=0,20·36,5=7,3 г
Вычислим массу образовавшегося раствора. Изначально масса раствора медного купороса равна:
m₁=500,20=250 г
При взаимодействии магния с сульфатом меди выделяется медь: m(Cu)=0,20·64=12,8 г. При взаимодействии оставшегося магния с кислотой выделяется водород: n(H₂)=0,40 моль, поэтому m(H₂)=0,40·2=0,8 г.
Масса конечного раствора равна сумме масс исходных растворов и добавленного магния за вычетом масс осадившейся меди и выделившегося водорода:
m_р-ра=250+14,4+146-12,8-0,8=396,8 г
Массовая доля хлороводорода в конечном растворе:
ω(HCl)=7,3396,8·100%=1,84%