Банк заданий
Химия
Задание 60472

Задание №60472 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

При нагревании образца нитрата меди(II) часть вещества разложилась. В результате образовался твердый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 59 г обработали 127,5 г 25,1%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался раствор с массовой долей щелочи 8%. Вторую часть массой 23,6 г растворили в 245 г 10%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в образовавшемся 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:
Формула

2. Найдем массу гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = ω NaOH · m_р-ра NaOH = 0,251 · 127,5 = 32 г

3. Найдем число моль нитрата меди(II) в первой части твердого остатка:
Пусть n Cu(NO₃)₂ = x моль, тогда m Cu(NO₃)₂ = 188x г
n_{прореаг.} NaOH = 2n Cu(NO₃)₂ = 2x моль
m_{прореаг.} NaOH = n_{прореаг.} NaOH ⋅ M NaOH = 80x г

n Cu(OH)₂ = n Cu(NO₃)₂ = x моль
m Cu(OH)₂ = n Cu(OH)₂ ⋅ M Cu(OH)₂ = 98x г

m_конечн_._р_-_ра = m Cu(NO₃)₂ + m_р_-_ра NaOH – m Cu(OH)₂ = 188x + 127,5 – 98x = (90x + 127,5) г

ω_ост_. NaOH = (m NaOH – m_{прореаг}_. NaOH) / m_{конечн. р-ра}
0,08 = (32 – 80x) / (90x + 127,5)

x = 0,25; n Cu(NO₃)₂ = 0,25 моль

4. Найдем число моль оксида меди(II) в первой части твердого остатка:
m₁ CuO = m_{остатка в 1 части} – n Cu(NO₃)₂ ⋅ M Cu(NO₃)₂ = 59 – 0,25 ⋅ 188 = 12 г
n₁ CuO = m₁ CuO / M CuO = 12 / 80 = 0,15 моль

5. Найдем число моль оксида меди(II) во второй части твердого остатка:
n₁ CuO / n₂ CuO = m_{1 части} / m_{2 части}0,15 / n₂ ZnO = 59 / 23,6
n₂ CuO = 0,06 моль

6. Найдем число моль серной кислоты в растворе:
m H₂SO₄= m_р_-_ра H₂SO₄⋅ ω H₂SO₄= 245 ⋅ 0,1 = 24,5 г
n H₂SO₄= m H₂SO₄/ M H₂SO₄= 24,5 / 98 = 0,25 моль

7. Найдем массу оставшейся серной кислоты:
n_{прореаг.} H₂SO₄= n CuO = 0,06 моль
n_ост. H₂SO₄= n H₂SO₄– n_{прореаг}_. H₂SO₄= 0,25 – 0,06 = 0,19 моль
m_ост_. H₂SO₄= n_ост_. H₂SO₄⋅ M H₂SO₄= 0,19 ⋅ 98 = 18,62 г

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{2 части} + m_р-ра H₂SO₄ = 23,6 + 245 = 268,6 г

8. Найдем массовую долю оставшейся серной кислоты в конечном растворе:
ω_ост_. H₂SO₄ = m_ост_. H₂SO₄ / m_конечн_._р_-_ра = 18,62 / 268,6 = 0,069 → 6,9%

Ответ: ω_ост. H₂SO₄ = 6,9%

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