Задание 34 ЕГЭ по химии · 6CB2E2
Химические расчёты · 75 заданий
В две колбы налили по 350 г концентрированной азотной кислоты. Затем во вторую колбу добавили 250 г воды. В каждой колбе растворили по кусочку меди. При этом объём бурого газа, выделившегося в первой колбе, оказался равным объёму бесцветного газа, выделившегося во второй колбе. Считать, что в результате реакций в каждой из колб образовался только один из газов. Газ, выделившийся в первой колбе, поглотили раствором гидроксида калия. При этом все вещества прореагировали полностью и образовалось 375,6 г раствора с массовой долей атомов водорода 8,36%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после растворения меди во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
В первой колбе медь реагирует с концентрированной азотной кислотой с образованием бурого газа NO2:
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Во второй колбе образуется бесцветный газ NO:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
При поглощении диоксида азота гидроксидом калия образуются нитрит калия и нитрат калия:
2NO2 + 2KOH → KNO2 + KNO3 + H2O
Масса атомов водорода в полученном растворе:
m(H)=375,6 г· 0,0836=31,4 г
Количество вещества атомов водорода и воды:
n(H)=31,41=31,4 моль; n(H2O)=31,42=15,7 моль
Пусть n(NO2)=x моль. По уравнению поглощения образуется по x2 моль каждой соли и x2 моль воды. Масса солей равна x2· 85+x2· 101=93x г.
375,6=93x+18· 15,7
Находим количество диоксида азота:
375,6=93x+282,6; x=1,00 моль
Объёмы газов равны, поэтому при одинаковых условиях их количества равны: n(NO)=1,00 моль. По уравнению реакции во второй колбе на 2 моль NO расходуется 3 моль меди и образуется 3 моль соли.
n(Cu)=32· 1,00=1,50 моль; n(Cu(NO3)2)=1,50 моль
Масса соли во второй колбе:
m(Cu(NO3)2)=1,50· 187,5=281,25 г
Масса раствора после реакции равна массе исходных веществ за вычетом массы выделившегося газа:
mр-ра=350+250+1,50· 63,5-1,00· 30=665,25 г
Вычисляем массовую долю соли в растворе:
w(Cu(NO3)2)=281,25665,25· 100%=42,3%
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Во второй колбе образуется бесцветный газ NO:
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
При поглощении диоксида азота гидроксидом калия образуются нитрит калия и нитрат калия:
2NO2 + 2KOH → KNO2 + KNO3 + H2O
Масса атомов водорода в полученном растворе:
m(H)=375,6 г· 0,0836=31,4 г
Количество вещества атомов водорода и воды:
n(H)=31,41=31,4 моль; n(H2O)=31,42=15,7 моль
Пусть n(NO2)=x моль. По уравнению поглощения образуется по x2 моль каждой соли и x2 моль воды. Масса солей равна x2· 85+x2· 101=93x г.
375,6=93x+18· 15,7
Находим количество диоксида азота:
375,6=93x+282,6; x=1,00 моль
Объёмы газов равны, поэтому при одинаковых условиях их количества равны: n(NO)=1,00 моль. По уравнению реакции во второй колбе на 2 моль NO расходуется 3 моль меди и образуется 3 моль соли.
n(Cu)=32· 1,00=1,50 моль; n(Cu(NO3)2)=1,50 моль
Масса соли во второй колбе:
m(Cu(NO3)2)=1,50· 187,5=281,25 г
Масса раствора после реакции равна массе исходных веществ за вычетом массы выделившегося газа:
mр-ра=350+250+1,50· 63,5-1,00· 30=665,25 г
Вычисляем массовую долю соли в растворе:
w(Cu(NO3)2)=281,25665,25· 100%=42,3%
Пример ответа
Массовая доля соли Cu(NO3)2 в растворе во второй колбе равна 42,3%.
Похожие задания
34К 125 г водного раствора аммиака, в котором 56% от общей массы раствора составляет масса протонов в ядрах…Химические расчёты · 75 заданий · 64603134Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 360 г 15%-ного раствора хлорида меди(II). После…Химические расчёты · 75 заданий · 64813434Смесь нитрата магния Mg(NO3)2 и нитрата серебра AgNO3, в которой масса протонов в ядрах всех атомов…Химические расчёты · 75 заданий · 6B81D034Смесь нитрата натрия и нитрата серебра общей массой 42,5 г, в которой масса протонов в ядрах всех атомов…Химические расчёты · 75 заданий · 6BFD7534Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в 300 г…Химические расчёты · 75 заданий · 6FF51634Смесь меди и оксида меди(I) общей массой 99,2 г полностью растворили в 800 г концентрированной азотной…Химические расчёты · 75 заданий · 71CBFF34При растворении в воде 114,8 г цинкового купороса (ZnSO4 · 7H2O) получили 10%-ный раствор соли. К полученному…Химические расчёты · 75 заданий · 73104634При нагревании хлората калия KClO3 в присутствии катализатора часть вещества разложилась. При этом выделилось…Химические расчёты · 75 заданий · 768D1E
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.