Банк заданий
Химия
Задание 60201

Задание №60201 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Какой объем раствора азотной кислоты с массовой долей HNO₃ 32% (ρ = 1,2 г/мл) потребовался для растворения смеси меди и оксида меди(II), если в результате реакции выделился бесцветный газ объемом 4,48 л (н.у.), а массовая доля металлической меди в смеси – 50%?

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] 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
[2] CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

2. Найдем число моль оксида азота(II), выделившегося в первой реакции:
n NO = V NO / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

3. Найдем массу смеси меди и оксида меди(II):
n Cu = 3n NO / 2 = 3 ⋅ 0,2 / 2 = 0,3 моль
m Cu = n Cu ⋅ M Cu = 0,3 ⋅ 64 = 19,2 г
m_смеси = m Cu / ω Cu = 19,2 / 0,5 = 38,4 г

4. Найдем число моль оксида меди(II), вступившего во вторую реакцию:
m CuO = m_смеси – m CuO = 38,4 – 19,2 = 19,2 г
n CuO = m CuO / M CuO = 19,2 / 80 = 0,24 моль

5. Найдем объем раствора азотной кислоты, вступившей в первую и во вторую реакции:
n₁ HNO₃ = 4n NO = 4 ⋅ 0,2 = 0,8 моль
n₂ HNO₃ = 2n CuO = 2 ⋅ 0,24 = 0,48 моль
n HNO₃ = n₁ HNO₃ + n₂ HNO₃ = 0,8 + 0,48 = 1,28 моль
m HNO₃ = n HNO₃ ⋅ M HNO₃ = 1,28 ⋅ 63 = 80,64 г
m_р_-_ра HNO₃ = m HNO₃ / ω HNO₃ = 80,64 / 0,32 = 252 г
V_р_-_ра HNO₃ = m_р_-_ра HNO₃ / ρ_р_-_ра HNO₃ = 252 / 1,2 = 210 мл

Ответ: V_р-ра HNO₃ = 210 мл

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