Задание №60977 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:

2. Найдем массу хлора, выделившегося на аноде:
n Cl₂ = V Cl₂ / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
m Cl₂ = n Cl₂⋅ M Cl₂ = 0,2 ⋅ 71 = 14,2 г

3. Найдем число моль хлорида меди(II) в растворе:
m CuCl₂ = m_р-ра CuCl₂⋅ω CuCl₂ = 360 ⋅ 0,1875 = 67,5 г
n CuCl₂ = m CuCl₂ / M CuCl₂ = 67,5 / 135 = 0,5 моль

4. Найдем число моль оставшегося хлорида меди(II):
n_{прореаг.} CuCl₂ = n Cl₂ = 0,2 моль
n_ост. CuCl₂ = n CuCl₂ – n_{прореаг.} CuCl₂ = 0,5 – 0,2 = 0,3 моль
m_ост. CuCl₂ = n_ост. CuCl₂⋅ M CuCl₂ = 0,3 ⋅ 135 = 40,5 г

5. Найдем массу меди, выделившейся на катоде:
n Cu = n Cl₂ = 0,2 моль
m Cu= n Cu ⋅ M Cu = 0,2 ⋅ 64 = 12,8 г

6. Найдем массу полученного раствора после проведения электролиза:
m_{получ. р-ра} = m_р-ра CuCl₂ – m Cl₂ – m Cu = 360 – 14,2 – 12,8 = 333 г

7. Найдем массовую долю хлорида меди(II) в полученном растворе:
ω_{в получ. р-ре} CuCl₂ = m_ост. CuCl₂ / m_{получ. р-ра} = 40,5 / 333 = 0,12

8. Массовая доля хлорида меди(II) в отобранной порции равна массовой доле хлорида меди(II) в полученном растворе:
ω_{в порции} CuCl₂ = ω_{в получ. р-ре} CuCl₂ = 0,12

9. Найдем число моль хлорида меди(II) в отобранной порции:
m_{в порции} CuCl₂ = m_порции⋅ω_{в порции} CuCl₂ = 22,2 ⋅ 0,12 = 2,664 г
n_{в порции} CuCl₂ = m_{в порции} CuCl₂ / M CuCl₂ = 2,664 / 135 = 0,02 моль

10. Найдем массу гидроксида натрия, прореагировавшего во второй реакции:
n NaOH = 2n_{в порции} CuCl₂ = 2 ⋅ 0,02 = 0,04 моль
m NaOH = n NaOH ⋅ M NaOH = 0,04 ⋅ 40 = 1,6 г

11. Найдем массу 20%-ного раствора гидроксида натрия:
m_р-ра NaOH = m NaOH / ω NaOH = 1,6 / 0,2 = 8 г

Ответ: m_р-ра NaOH = 8 г

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