- Банк заданий
- Химия
- Задание 60481
Задание №60481 ЕГЭ по Химии
Образец кристаллогидрата нитрата меди(II) разделили на две равные части. Первую часть прокалили до постоянной массы, при этом образовалось 40 г твердого остатка. Вторую часть растворили в 430 г воды и провели электролиз полученного раствора с использованием инертного анода. Электрический ток пропускали до полного выделения металла на катоде. При этом образовался раствор с массовой долей растворенного вещества 11,71%. Определите формулу кристаллогидрата.
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:
2. Найдем число моль оксида меди(II):
n CuO = m CuO / M CuO = 40 / 80 = 0,5 моль
3. Найдем массу образца кристаллогидрата:
n Cu(NO3)2 ∙ xH2O = n CuO = 0,5 моль
m Cu(NO3)2 ∙ xH2O = n Cu(NO3)2 ∙ xH2O ∙ M Cu(NO3)2 ∙ xH2O = 0,5 ∙ (188 + 18x) = (94 + 9x) г
4. Найдем массу образовавшегося раствора после проведения электролиза:
n HNO3 = 2n Cu(NO3)2 ∙ xH2O = 2 ⋅ 0,5 = 1 моль
m HNO3 = n HNO3 ⋅ M HNO3 = 1 ⋅ 63 = 63 г
mконечн. р-ра = m HNO3 / ω HNO3 = 63 / 0,1171 = 538 г
5. Найдем массу меди, выделившейся на катоде:
n Cu = n HNO3 / 2 = 1 / 2 = 0,5 моль
m Cu = n Cu ∙ M Cu = 0,5 ∙ 64 = 32 г
6. Найдем масс кислорода, выделившегося на аноде:
n O2 = n HNO3 / 4 = 1 / 4 = 0,25 моль
m O2 = n O2 ∙ M O2 = 0,25 ∙ 32 = 8 г
7. Выразим массу конечного раствора как
mконечн. р-ра = m H2O + m Cu(NO3)2 ∙ xH2O – m Cu – m O2 = 430 + 94 + 9x – 32 – 8 = 480 + 9x
538 = 484 + 9x
x = 6
Ответ: Cu(NO3)2 ∙ 6H2O
Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)