Задание 34 ЕГЭ по химии · 5A78DD
Электролиз · 12 заданий
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 282 г 40%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г, процесс остановили. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Масса нитрата меди(II) в исходном растворе:
m(Cu(NO3)2)=282·0,40=112,8 г
Количество вещества нитрата меди(II):
n(Cu(NO3)2)=112,8188=0,6 моль
На катоде выделяется медь, на аноде — кислород. Суммарное уравнение электролиза:
2Cu(NO3)2+2H2O→2Cu+O2+4HNO3
Пусть x — количество вещества выделившейся меди. При выделении x моль меди выделяется x/2 моль кислорода. По условию масса раствора уменьшилась на 32 г:
64x+32·x2=32; 80x=32; x=0,4 моль
Количество оставшегося нитрата меди(II) и образовавшейся азотной кислоты:
n(Cu(NO3)2)=0,6-0,4=0,2 моль; n(HNO3)=2·0,4=0,8 моль
В 140 г 40%-ного раствора содержится гидроксид натрия:
m(NaOH)=140·0,40=56 г; n(NaOH)=5640=1,4 моль
При добавлении щёлочи протекают реакции нейтрализации и осаждения:
HNO3+NaOH→ NaNO3+H2O; Cu(NO3)2+2NaOH→ Cu(OH)2↓+2NaNO3
На нейтрализацию азотной кислоты расходуется 0,8 моль NaOH, а на осаждение 0,2 моль Cu(NO3)2 — 0,4 моль NaOH. Остаётся:
nост(NaOH)=1,4-0,8-2·0,2=0,2 моль
Масса оставшегося гидроксида натрия равна 8 г. Масса полученного раствора равна общей массе после добавления раствора за вычетом массы осадка гидроксида меди(II):
m(Cu(OH)2)=0,2·98=19,6 г; mр-ра=282-32+140-19,6=370,4 г
Массовая доля оставшейся щёлочи:
ω(NaOH)=8370,4·100%=2,16%
m(Cu(NO3)2)=282·0,40=112,8 г
Количество вещества нитрата меди(II):
n(Cu(NO3)2)=112,8188=0,6 моль
На катоде выделяется медь, на аноде — кислород. Суммарное уравнение электролиза:
2Cu(NO3)2+2H2O→2Cu+O2+4HNO3
Пусть x — количество вещества выделившейся меди. При выделении x моль меди выделяется x/2 моль кислорода. По условию масса раствора уменьшилась на 32 г:
64x+32·x2=32; 80x=32; x=0,4 моль
Количество оставшегося нитрата меди(II) и образовавшейся азотной кислоты:
n(Cu(NO3)2)=0,6-0,4=0,2 моль; n(HNO3)=2·0,4=0,8 моль
В 140 г 40%-ного раствора содержится гидроксид натрия:
m(NaOH)=140·0,40=56 г; n(NaOH)=5640=1,4 моль
При добавлении щёлочи протекают реакции нейтрализации и осаждения:
HNO3+NaOH→ NaNO3+H2O; Cu(NO3)2+2NaOH→ Cu(OH)2↓+2NaNO3
На нейтрализацию азотной кислоты расходуется 0,8 моль NaOH, а на осаждение 0,2 моль Cu(NO3)2 — 0,4 моль NaOH. Остаётся:
nост(NaOH)=1,4-0,8-2·0,2=0,2 моль
Масса оставшегося гидроксида натрия равна 8 г. Масса полученного раствора равна общей массе после добавления раствора за вычетом массы осадка гидроксида меди(II):
m(Cu(OH)2)=0,2·98=19,6 г; mр-ра=282-32+140-19,6=370,4 г
Массовая доля оставшейся щёлочи:
ω(NaOH)=8370,4·100%=2,16%
Пример ответа
Массовая доля гидроксида натрия в полученном растворе составляет 2,16%.
Похожие задания
34Через 400 г 36%-ного раствора нитрата железа(II) Fe(NO3)2 пропустили электрический ток. При этом объём газа…Электролиз · 12 заданий · 2A68B034Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 270 г 20%-ного раствора хлорида меди(II). После…Электролиз · 12 заданий · 3027E734Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 376 г 30%-ного раствора нитрата меди(II). После…Электролиз · 12 заданий · 4451C334Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 18,75%-ного раствора хлорида меди(II). После…Электролиз · 12 заданий · 4BA9C034Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того…Электролиз · 12 заданий · 6471CC34Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II). После…Электролиз · 12 заданий · A38FD934Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После…Электролиз · 12 заданий · ABD2F434Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 234 г 20%-ного раствора хлорида натрия. После того…Электролиз · 12 заданий · C8A0D2
Нужен репетитор по химии?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по химии в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.