Задание 34 ЕГЭ по химии · 8120D9
Химические расчёты · 75 заданий
В колбу с холодным раствором серной кислоты внесли пероксид бария, при этом оба вещества между собой прореагировали полностью. В образовавшемся растворе соотношение числа атомов водорода и атомов кислорода составило 9 : 5. Затем в колбу добавили каталитическое количество оксида марганца(IV). При этом произошла реакция, в результате которой масса раствора в колбе уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты, которая содержалась в исходном растворе.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Пероксид бария и серная кислота реагируют с образованием сульфата бария и пероксида водорода:
BaO2 + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O2
При добавлении оксида марганца(IV) пероксид водорода разлагается. Уменьшение массы раствора связано с выделением кислорода:
2H2O2 → (MnO2) 2H2O + O2↑
Найдём количество выделившегося кислорода:
n(O2) = m(O2)M(O2) = 6,4 г32 г/моль = 0,2 моль
По уравнению разложения пероксида водорода:
n(H2O2) = 2n(O2) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
По первому уравнению реакции количество серной кислоты, вступившей в реакцию, равно количеству образовавшегося пероксида водорода:
n(H2SO4) = n(H2O2) = 0,4 моль
Обозначим количество воды в образовавшемся растворе через x моль. В растворе находятся вода и пероксид водорода. Составим соотношение числа атомов водорода и кислорода:
2x + 2 · 0,4x + 2 · 0,4 = 95
Решим уравнение:
5(2x+0,8)=9(x+0,8); 10x+4=9x+7,2; x=3,2 моль
Масса воды в исходном растворе:
m(H2O)=n(H2O)M(H2O)=3,2·18=57,6 г
Масса серной кислоты:
m(H2SO4)=n(H2SO4)M(H2SO4)=0,4·98=39,2 г
Масса исходного раствора серной кислоты:
mр-ра=57,6+39,2=96,8 г
Рассчитаем массовую долю серной кислоты:
w(H2SO4)=39,296,8·100%=40,5%
BaO2 + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O2
При добавлении оксида марганца(IV) пероксид водорода разлагается. Уменьшение массы раствора связано с выделением кислорода:
2H2O2 → (MnO2) 2H2O + O2↑
Найдём количество выделившегося кислорода:
n(O2) = m(O2)M(O2) = 6,4 г32 г/моль = 0,2 моль
По уравнению разложения пероксида водорода:
n(H2O2) = 2n(O2) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
По первому уравнению реакции количество серной кислоты, вступившей в реакцию, равно количеству образовавшегося пероксида водорода:
n(H2SO4) = n(H2O2) = 0,4 моль
Обозначим количество воды в образовавшемся растворе через x моль. В растворе находятся вода и пероксид водорода. Составим соотношение числа атомов водорода и кислорода:
2x + 2 · 0,4x + 2 · 0,4 = 95
Решим уравнение:
5(2x+0,8)=9(x+0,8); 10x+4=9x+7,2; x=3,2 моль
Масса воды в исходном растворе:
m(H2O)=n(H2O)M(H2O)=3,2·18=57,6 г
Масса серной кислоты:
m(H2SO4)=n(H2SO4)M(H2SO4)=0,4·98=39,2 г
Масса исходного раствора серной кислоты:
mр-ра=57,6+39,2=96,8 г
Рассчитаем массовую долю серной кислоты:
w(H2SO4)=39,296,8·100%=40,5%
Пример ответа
Массовая доля серной кислоты в исходном растворе равна 40,5%.
Похожие задания
34Смесь 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 · 768D1E34Растворимость безводного хлорида кальция при некоторой температуре составляет 55,5 г на 100 г воды.…Химические расчёты · 75 заданий · 78B8EA34При нагревании образца нитрата цинка часть вещества разложилась. При этом выделилось 5,6 л (в пересчёте на…Химические расчёты · 75 заданий · 9AE67834При нагревании образца карбоната бария часть вещества разложилась. При этом выделилось 1,12 л (н.у.) газа.…Химические расчёты · 75 заданий · 9BF20234Массовая доля элемента азота в смеси нитратов свинца(II) и калия составляет 0,0972. При нагревании навески…Химические расчёты · 75 заданий · A443B134При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой…Химические расчёты · 75 заданий · A9A05F
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.