Задание №60176 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O
[2] CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O
[3] Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O 

2. Найдем число моль хлороводородной кислоты в растворе:
m HCl = m_р-ра HCl ⋅ ω HCl = 219 ⋅ 0,1 = 21,9 г
n HCl = m HCl / M HCl = 21,9 / 36,5 = 0,6 моль

3. Найдем массу оксида меди(II) в исходной смеси:
n CuO = n HCl / 2 = 0,6 / 2 = 0,3 моль
m CuO = n CuO ⋅ M CuO = 0,3 ⋅ 80 = 24 г

4. Найдем число моль серной кислоты в растворе:
m H₂SO₄ = m_р-ра H₂SO₄ ⋅ ω H₂SO₄ = 61,25 ⋅ 0,8 = 49 г
n H₂SO₄ = m H₂SO₄ / M H₂SO₄ = 49 / 98 = 0,5 моль

5. Найдем число моль серной кислоты, вступившей в третью реакцию:
n₂ H₂SO₄ = n CuO = 0,3 моль
n₃ H₂SO₄ = n H₂SO₄ – n₂ H₂SO₄ = 0,5 – 0,3 = 0,2 моль

6. Найдем массу меди в исходной смеси:
n Cu = n₃ H₂SO₄ / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
m Cu = n Cu ⋅ M Cu = 0,1 ⋅ 64 = 6,4 г

7. Найдем массу смеси:
m_смеси = m CuO + m Cu = 24 + 6,4 = 30,4 г

8. Найдем массовую долю меди в исходной смеси:
ω Cu = m Cu / m_смеси = 6,4 / 30,4 = 0,2105 → 21,05%

Ответ: ω Cu = 21,05%

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