Задание 34 ЕГЭ по химии
Химические расчёты · 75 заданий
При нагревании образца нитрата цинка часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 27 г обработали 87,2 г 20%-ного раствора сульфида натрия. При этом массовая доля сульфида натрия в растворе уменьшилась вдвое. Вторую часть массой 81 г полностью растворили в 202,5 г 40%-ного раствора бромоводородной кислоты. Вычислите массовую долю бромоводородной кислоты в образовавшемся 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
При нагревании нитрат цинка разлагается с образованием оксида цинка:
2Zn(NO3)2 → (t) 2ZnO+4NO2+O2
В твёрдом остатке находятся ZnO и непрореагировавший Zn(NO3)2. Оба соединения цинка реагируют с сульфидом натрия с образованием осадка ZnS:
ZnO+Na2S+H2O→ ZnS↓+2NaOH; Zn(NO3)2+Na2S→ ZnS↓+2NaNO3
Масса сульфида натрия в исходном растворе равна:
m(Na2S)=87,2·0,20=17,44 г
Пусть x моль — суммарное количество вещества соединений цинка в первой части. Тогда израсходовано 78x г сульфида натрия, а масса образовавшегося осадка сульфида цинка равна 97x г. После реакции массовая доля оставшегося сульфида натрия составляет 10%:
17,44-78x87,2+27-97x=0,10
Решаем уравнение:
17,44-78x=0,10(114,2-97x); x=0,0881 моль
Масса 81 г второй части в три раза больше массы первой части, поэтому суммарное количество вещества соединений цинка во второй части равно:
n2=3x=3·0,0881=0,2644 моль
При растворении каждого соединения цинка расходуется по 2 моль бромоводородной кислоты на 1 моль соединения:
ZnO+2HBr→ ZnBr2+H2O; Zn(NO3)2+2HBr→ ZnBr2+2HNO3
Масса бромоводородной кислоты в исходном растворе и её количество вещества:
m0(HBr)=202,5·0,40=81,0 г; n0(HBr)=81,081=1,00 моль
Количество и масса израсходованной кислоты:
nрасх(HBr)=2n2=0,5288 моль; mрасх(HBr)=0,5288·81=42,83 г
В растворе осталось 81,0-42,83=38,17 г бромоводородной кислоты. Общая масса образовавшегося раствора равна сумме масс исходного раствора кислоты и твёрдой части:
mр-ра=202,5+81=283,5 г
Массовая доля бромоводородной кислоты в образовавшемся растворе:
ω(HBr)=38,17283,5·100%=13,46%
2Zn(NO3)2 → (t) 2ZnO+4NO2+O2
В твёрдом остатке находятся ZnO и непрореагировавший Zn(NO3)2. Оба соединения цинка реагируют с сульфидом натрия с образованием осадка ZnS:
ZnO+Na2S+H2O→ ZnS↓+2NaOH; Zn(NO3)2+Na2S→ ZnS↓+2NaNO3
Масса сульфида натрия в исходном растворе равна:
m(Na2S)=87,2·0,20=17,44 г
Пусть x моль — суммарное количество вещества соединений цинка в первой части. Тогда израсходовано 78x г сульфида натрия, а масса образовавшегося осадка сульфида цинка равна 97x г. После реакции массовая доля оставшегося сульфида натрия составляет 10%:
17,44-78x87,2+27-97x=0,10
Решаем уравнение:
17,44-78x=0,10(114,2-97x); x=0,0881 моль
Масса 81 г второй части в три раза больше массы первой части, поэтому суммарное количество вещества соединений цинка во второй части равно:
n2=3x=3·0,0881=0,2644 моль
При растворении каждого соединения цинка расходуется по 2 моль бромоводородной кислоты на 1 моль соединения:
ZnO+2HBr→ ZnBr2+H2O; Zn(NO3)2+2HBr→ ZnBr2+2HNO3
Масса бромоводородной кислоты в исходном растворе и её количество вещества:
m0(HBr)=202,5·0,40=81,0 г; n0(HBr)=81,081=1,00 моль
Количество и масса израсходованной кислоты:
nрасх(HBr)=2n2=0,5288 моль; mрасх(HBr)=0,5288·81=42,83 г
В растворе осталось 81,0-42,83=38,17 г бромоводородной кислоты. Общая масса образовавшегося раствора равна сумме масс исходного раствора кислоты и твёрдой части:
mр-ра=202,5+81=283,5 г
Массовая доля бромоводородной кислоты в образовавшемся растворе:
ω(HBr)=38,17283,5·100%=13,46%
Пример ответа
Массовая доля бромоводородной кислоты в образовавшемся растворе равна 13,46% (примерно 13,5%).
Похожие задания
34Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не…Химические расчёты · 75 заданий · EE293A34Фосфид кальция массой 18,2 г растворили в 182,5 г 20%-ного раствора соляной кислоты. К полученному раствору…Химические расчёты · 75 заданий · EE498434К 117,6 г 25%-ного раствора серной кислоты добавили 16 г оксида железа(III). После окончания реакции в…Химические расчёты · 75 заданий · F0638A34При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток…Химические расчёты · 75 заданий · FD602A34Растворимость безводного сульфида натрия Na2S при некоторой температуре составляет 15,6 г на 100 г воды. При…Химические реакции · 2 заданий · 0110A034При нагревании образца нитрата меди(II) массой 94 г часть вещества разложилась. При этом выделилось 11,2 л (в…Химические расчёты · 75 заданий · 035555
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.