Банк заданий
Химия
Задание 28636

Задание №28636 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

В воде последовательно растворили аммиак и бромоводород. При этом соотношение масс указанных веществ составило соответственно 17 : 3,4 : 9. Полученный раствор добавили к раствору бромида меди(II). В результате образовался 1 кг раствора, содержащего только одно растворенное вещество, массовая доля которого составила 35,28%. Определите массовую долю бромида меди(II) в исходном растворе. (Возможным образованием основных и комплексных солей пренебречь.)

1. Записаны уравнения реакций:
[1] NH₃ + HBr ⟶ NH₄Br
[2] CuBr₂ + 2NH₃ + 2H₂O ⟶ Cu(OH)₂ + 2NH₄Br

2. Используя массовые соотношения, определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
m NH₃ / m HBr = 3,4 / 9
(n NH₃ · M NH₃) / (n HBr · M HBr) = 3,4 / 9
(n NH₃ · 17) / (n HBr · 81) = 3,4 / 9
n NH₃ / n HBr · 17 / 81 = 3,4 / 9
n NH₃ / n HBr = (3,4 · 81) / (9 · 17) = 1,8

Приходим к выводу, что NH₃ находится в избытке, а HBr в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по HBr.

3. По условию исходные вещества полностью вступили в реакцию 2, так как после в растворе осталось единственное вещество – NH₄Br. Найдем массу бромида аммония в растворе:
m NH₄Br = m_р-ра NH₄Br · ω NH₄Br = 1000 · 0,3528 = 352,8 г
n NH₄Br = m NH₄Br / M NH₄Br = 352,8 / 98 = 3,6 моль

4. Так как число моль аммиака относится к числу моль бромоводорода, как 1,8 : 1, то пусть n₁ NH₃ = 1,8x моль, а n HBr = x моль. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по HBr. Составим уравнение:

n NH₄Br = n₁ NH₄Br + n₂ NH₄Br

n₁ NH₄Br = n HBr = x моль

n₂ NH₄Br = n₂ NH₃
n₂ NH₃ = n_исх. NH₃ – n₁ NH₃
n₁ NH₃ = n HBr = x моль
n₂ NH₃ = 1,8x – x = 0,8x моль
n₂ NH₄Br = 0,8x моль

n NH₄Br = x + 0,8x = 1,8x моль

1,8x = 3,6
x = 2; n HBr = 2 моль
m HBr = n HBr · M HBr = 2 · 81 = 162 г

n_исх. NH₃ = 1,8 · 2 = 3,6 моль
m_исх. NH₃ = n_исх. NH₃ · M NH₃ = 3,6 · 17 = 61,2 г

6. Выразим массу итогового раствора и найдем массу раствора бромида меди(II):
m_{итог. р-ра} = m_исх. NH₃ + m HBr + m H₂O + m_р-ра CuBr₂ – m Cu(OH)₂ = 1000 г

m H₂O = m HBr · 17 / 9 = 162 · 17 / 9 = 306 г

n Cu(OH)₂ = 0,5n₂ NH₃
n₂ NH₃ = 0,8 · 2 = 1,6 моль
n Cu(OH)₂ = 0,5 · 1,6 = 0,8 моль
m Cu(OH)₂ = n Cu(OH)₂ · M Cu(OH)₂ = 0,8 · 98 = 78,4 г

m_{итог. р-ра} = 61,2 + 162 + 306 + m_р-ра CuBr₂ – 78,4 = 1000

m_р-ра CuBr₂ = 1000 – 450,8 = 549,2 г

7. Найдем массу бромида меди(II).
n CuBr₂ = n Cu(OH)₂ = 0,8 моль
m CuBr₂ = n CuBr₂ · M CuBr₂ = 0,8 · 224 = 179,2 г

8. Найдем массовую долю бромида меди(II) в исходном растворе:
ω CuBr₂ = m CuBr₂ / m_р-ра CuBr₂ = 179,2 / 549,2 = 0,3263 → 32,63%

Ответ: массовая доля бромида меди(II) в в исходном растворе равна 32,63%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)