Задание 34 ЕГЭ по химии · DBC175
Химические расчёты · 75 заданий
Нитрат кальция медленно нагрели, при этом образовался твёрдый осадок, состоящий из смеси оксида кальция и нитрита кальция, и выделилась смесь газов. Смесь газов пропустили через 133,6 г 40%-ного раствора гидроксида калия. При этом массовая доля гидроксида калия в растворе уменьшилась в 2 раза, а объём непрореагировавшего газа оказался в 2 раза меньше объёма исходной смеси газов. Вычислите массу исходного нитрата кальция.
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
При нагревании нитрат кальция может разлагаться двумя способами: с образованием оксида кальция и с образованием нитрита кальция.
2Ca(NO3)2→2CaO+4NO2+O2; Ca(NO3)2→Ca(NO2)2+O2
Оксид азота(IV) реагирует с гидроксидом калия с образованием нитрита и нитрата калия.
2NO2+2KOH→KNO2+KNO3+H2O
Начальная масса гидроксида калия в растворе:
m0(KOH)=133,6·0,40=53,44 г
Пусть x — количество вещества поглощённого NO2 в молях. По уравнению реакции количество вещества израсходованного KOH также равно x моль. Масса израсходованного гидроксида калия равна 56x г, а масса поглощённого оксида азота(IV) — 46x г.
m(KOH)=53,44-56x; mр-ра=133,6+46x
Массовая доля гидроксида калия уменьшилась в два раза и стала равна 20%.
53,44-56x133,6+46x=0,20
Решаем уравнение для количества вещества оксида азота(IV).
53,44-56x=26,72+9,2x; x=26,7265,2=0,410 моль
Непрореагировавшим газом является кислород. Его объём в два раза меньше объёма исходной смеси, следовательно, объёмы, а значит и количества веществ, NO2 и O2 равны.
n(O2)=n(NO2)=0,410 моль
Пусть a моль нитрата кальция разложилось с образованием оксида кальция, а b моль — с образованием нитрита кальция. Тогда:
n(NO2)=2a=0,410; n(O2)=0,5a+b=0,410
Из первого уравнения a=0,205 моль. Из второго уравнения b=0,3075 моль. Общее количество вещества исходного нитрата кальция:
n(Ca(NO3)2)=a+b=0,205+0,3075=0,5125 моль
Молярная масса нитрата кальция равна 164 г/моль. Поэтому масса исходного вещества составляет:
m(Ca(NO3)2)=0,5125·164=84,05 г≈84,0 г
2Ca(NO3)2→2CaO+4NO2+O2; Ca(NO3)2→Ca(NO2)2+O2
Оксид азота(IV) реагирует с гидроксидом калия с образованием нитрита и нитрата калия.
2NO2+2KOH→KNO2+KNO3+H2O
Начальная масса гидроксида калия в растворе:
m0(KOH)=133,6·0,40=53,44 г
Пусть x — количество вещества поглощённого NO2 в молях. По уравнению реакции количество вещества израсходованного KOH также равно x моль. Масса израсходованного гидроксида калия равна 56x г, а масса поглощённого оксида азота(IV) — 46x г.
m(KOH)=53,44-56x; mр-ра=133,6+46x
Массовая доля гидроксида калия уменьшилась в два раза и стала равна 20%.
53,44-56x133,6+46x=0,20
Решаем уравнение для количества вещества оксида азота(IV).
53,44-56x=26,72+9,2x; x=26,7265,2=0,410 моль
Непрореагировавшим газом является кислород. Его объём в два раза меньше объёма исходной смеси, следовательно, объёмы, а значит и количества веществ, NO2 и O2 равны.
n(O2)=n(NO2)=0,410 моль
Пусть a моль нитрата кальция разложилось с образованием оксида кальция, а b моль — с образованием нитрита кальция. Тогда:
n(NO2)=2a=0,410; n(O2)=0,5a+b=0,410
Из первого уравнения a=0,205 моль. Из второго уравнения b=0,3075 моль. Общее количество вещества исходного нитрата кальция:
n(Ca(NO3)2)=a+b=0,205+0,3075=0,5125 моль
Молярная масса нитрата кальция равна 164 г/моль. Поэтому масса исходного вещества составляет:
m(Ca(NO3)2)=0,5125·164=84,05 г≈84,0 г
Пример ответа
Масса исходного нитрата кальция равна 84,0 г.
Похожие задания
34При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. При этом выделилось 10,08 л (в пересчёте…Химические расчёты · 75 заданий · D6574934При растворении 25 г медного купороса (CuSO4 · 5H2O) в воде был получен 20%-ный раствор соли. К этому…Химические расчёты · 75 заданий · D6DD9A34Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды.…Химические расчёты · 75 заданий · DA990034В 40 мл воды растворили 2,09 г олеума, массовая доля элемента кислорода в котором 61,24 %. Этот раствор…Химические расчёты · 75 заданий · DAB68F34Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того…Химические расчёты · 75 заданий · E06EE934Растворимость хлорида алюминия при некоторой температуре составляет 53,4 г на 100 г воды. Приготовленный при…Химические расчёты · 75 заданий · E0B43534При нагревании образца нитрата меди(II) часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток…Химические расчёты · 75 заданий · EB379D34Растворимость аммиака составляет 640 л (н.у.) в литре воды. Растворимость хлороводорода составляет 448 л…Химические расчёты · 75 заданий · ECB1A5
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.