Задание №60981 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:

2. Найдем массу водорода, выделившегося на катоде:
n H₂ = V H₂ / V_m = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль
m H₂ = n H₂⋅ M H₂ = 0,3 ⋅ 2 = 0,6 г

3. Найдем число моль хлорида натрия в растворе:
m NaCl = m_р-ра NaCl ⋅ω NaCl = 312 ⋅ 0,15 = 46,8 г
n NaCl = m NaCl / M NaCl = 46,8 / 58,5 = 0,8 моль

4. Найдем массу образовавшегося гидроксида натрия:
n NaOH = 2n H₂ = 2 ⋅ 0,3 = 0,6 моль
m NaOH = n NaOH ⋅ M NaOH = 0,6 ⋅ 40 = 24 г

5. Найдем массу хлора, выделившегося на аноде:
n Cl₂ = n H₂ = 0,3 моль
m Cl₂ = n Cl₂⋅ M Cl₂ = 0,3 ⋅ 71 = 21,3 г

6. Найдем массу полученного раствора после проведения электролиза:
m_{получ. р-ра} = m_р-ра NaCl – m H₂ – m Cl₂ = 312 – 0,6 – 21,3 = 290,1 г

7. Найдем массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе:
ω_{в получ. р-ре} NaOH = m NaOH / m_{получ. р-ра} = 24 / 290,1 = 0,083

8. Массовая доля гидроксида натрия в отобранной порции равна массовой доле гидроксида натрия в полученном растворе:
ω_{в порции} NaOH = ω_{в получ. р-ре} NaOH = 0,083

9. Найдем число моль гидроксида натрия в отобранной порции:
m_{в порции} NaOH = m_порции⋅ω_{в порции} NaOH = 58,02 ⋅ 0,083 = 4,816 г
n_{в порции} NaOH = m_{в порции} NaOH / M NaOH = 4,816 / 40 = 0,1204 моль

10. Найдем массу сульфата меди(II), прореагировавшего во второй реакции:
n CuSO₄ = n_{в порции} NaOH / 2 = 0,1204 / 2 = 0,06 моль
m CuSO₄ = n CuSO₄⋅ M CuSO₄ = 0,06 ⋅ 160 = 9,6 г

11. Найдем массу 20%-ного раствора сульфата меди(II):
m_р-ра CuSO₄ = m CuSO₄ / ω CuSO₄ = 9,6 / 0,2 = 48 г

Ответ: m_р-ра CuSO₄ = 48 г

Задание было на ЕГЭ-2024

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