Банк заданий
Химия
Задание 60189

Задание №60189 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Смесь меди и цинка обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 2,24 л (н.у.) водорода. Если эту же смесь обработать избытком разбавленной азотной кислоты, то выделится 8,96 л (н.у.) оксида азота(II). (Возможностью образования других продуктов восстановления азотной кислоты пренебречь.) Рассчитайте массовую долю меди в исходной смеси.

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] Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂[2] 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
[3] 3Zn + 8HNO₃ → 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

2. Найдем число моль водорода, выделившегося в первой реакции:
n₁ H₂ = V₁ H₂ / V_m = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль

3. Найдем массу цинка в исходной смеси:
n Zn = n H₂ = 0,1 моль
m Zn = n Zn ⋅ M Zn = 0,1 ⋅ 65 = 6,5 г

4. Найдем число моль оксида азота(II), выделившегося во второй и в третьей реакциях:
n NO = V NO / V_m = 8,96 / 22,4 = 0,4 моль

5. Так как по условию в первом и во втором случае масса смеси одинаковая, то и число моль и масса цинка в смеси тоже будут одинаковыми.

6. Найдем число моль оксида азота(II), выделившегося в третьей реакции:
n₂ NO = 2n Zn / 3 = 2 ⋅ 0,1 / 3 = 0,067 моль

7. Найдем число моль оксида азота(II), выделившегося в третьей реакции:
n₃ NO = n NO – n₂ NO = 0,4 – 0,067 = 0,33 моль

8. Найдем массу меди в исходной смеси:
n Cu = 3n₃ NO / 2 = 3 ⋅ 0,33 / 2 = 0,5 моль
m Cu = n Cu ⋅ M Cu = 0,495 ⋅ 64 = 31,68 г

9. Найдем общую массу исходной смеси:
m_смеси = m Zn + m Cu = 6,5 + 31,68 = 38,18 г

10. Найдем массовую долю меди в исходной смеси:
ω Cu = m Cu / m_смеси = 31,68 / 38,18 = 0,83 → 83%

Ответ: ω Cu = 83%

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