Банк заданий
Химия
Задание 60032

Задание №60032 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Водород объёмом 6,72 л (н.у.) пропустили при нагревании над порошком оксида меди(II), при этом водород прореагировал полностью. В результате реакции получили 20,8 г твердого остатка. Этот остаток растворили в горячей концентрированной серной кислоте массой 200 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

1. По условию протекают реакции:
[1] CuO + H₂ → Cu + H₂O
[2] Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O
[3] CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

2. Найдем число моль водорода:
n H₂ = V H₂ / V_m = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль

3. Найдем массу образовавшейся меди:
n Cu = n H₂ = 0,3 моль
m Cu = n Cu ⋅ M Cu = 0,3 ⋅ 64 = 19,2 г

4. Найдем число моль оксида меди(II) в твердом остатке:
m CuO = m_{остатка} – m Cu = 20,8 – 19,2 = 1,6 г
n CuO = m CuO / M CuO = 1,6 / 80 = 0,02 моль

5. Найдем массу сульфата меди(II), образовавшегося в первой и во второй реакциях:
n2 CuSO₄ = n Cu = 0,3 моль
n3 CuSO₄ = n CuO = 0,02 моль
n CuSO₄= n₂ CuSO₄ + n₃ CuSO₄ = 0,3 + 0,02 = 0,32 моль
m CuSO₄ = n CuSO₄ ⋅ M CuSO₄ = 0,32 ⋅ 160 = 51,2 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{остатка} + m_р-ра H₂SO₄ – m SO₂
n SO₂ = n₂ CuSO₄ = 0,3 моль
m SO₂ = n SO₂ ⋅ M SO₂ = 0,3 ⋅ 64 = 19,2 г
m_{конечн. р-ра} = 20,8 + 200 – 19,2 = 201,6 г

7. Найдем массовую долю сульфата меди(II) в конечном растворе:
ω CuSO₄ = m CuSO₄ / m_{конечн. р-ра} = 51,2 / 201,6 = 0,254 → 25,4%

Ответ: ω CuSO₄ = 25,4%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)