Банк заданий
Химия
Задание 61251

Задание №61251 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Через 522 г 10%-ного раствора нитрата бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 94,08 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили насыщенный при некоторой температуре раствор, полученный добавлением к воде медного купороса (CuSO₄ ∙ 5H₂O) массой 100 г. В результате реакции массовая доля сульфата меди(II) в растворе уменьшилась в 4 раза. Вычислите растворимость (в г на 100 г воды) сульфата меди(II) при данной температуре.

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 число моль нитрата бария в растворе:
m Ba(NO₃)₂= m_р_-_ра Ba(NO₃)₂⋅ ω Ba(NO₃)₂= 522 ⋅ 0,1 = 52,2 г
n Ba(NO₃)₂= m Ba(NO₃)₂/ M Ba(NO₃)₂= 52,2 / 261 = 0,2 моль

3. Найдем массу сульфата меди(II) в медном купоросе:
n CuSO₄ ⋅ 5H₂O = m CuSO₄ ⋅ 5H₂O / M CuSO₄ ⋅ 5H₂O = 100 / 250 = 0,4 моль
n CuSO₄ = n CuSO₄ ⋅ 5H₂O = 0,4 моль
m CuSO₄ = n CuSO₄ ⋅ M CuSO₄= 0,4 ⋅ 160 = 64 г

4. Найдем массу оставшегося сульфата меди:
n_{прореаг}_. CuSO₄= n Ba(NO₃)₂ = 0,2 моль
n_ост_. CuSO₄= n CuSO₄– n_{прореаг}_. CuSO₄= 0,4 – 0,2 = 0,2 моль
m_ост_. CuSO₄= n_ост_. CuSO₄⋅ M CuSO₄= 0,2 ⋅ 160 = 32 г

5. Найдем число моль водорода, выделившегося на катоде:
n H₂ = V H₂ / V_m = 94,08 / 22,4 = 4,2 моль

6. Найдем массу воды, вступившей в электролиз:
n_{прореаг.} H₂O = n H₂ = 4,2 моль
m_{прореаг.} H₂O = n_{прореаг.} H₂O ⋅ M H₂O = 4,2 ⋅ 18 = 75,6 г

7. Найдем массу сульфата бария, выпавшего в осадок:
n BaSO₄ = n Ba(NO₃)₂ = 0,2 моль
m BaSO₄ = n BaSO₄ ⋅ M BaSO₄ = 0,2 ⋅ 233 = 46,6 г

8. Найдем массу добавленной воды для приготовления насыщенного раствора:
Пусть m_{добавл.} H₂O = x, тогда
4ω_ост. CuSO₄ = ω CuSO₄
ω CuSO₄ = m CuSO₄ / (m CuSO₄ ⋅ 5H₂O + m_{добавл.} H₂O) = 64 / (100 + x)

ω_ост. CuSO₄ = m_ост. CuSO₄ / (m_р_-_ра Ba(NO₃)₂ + m CuSO₄ ⋅ 5H₂O + m_добавл_. H₂O – m_{прореаг}_. H₂O – m BaSO₄) = 32 / (522 + 100 + x – 75,6 – 46,6)

4 ⋅ 32 / (522 + 100 + x – 75,6 – 46,6) = 64 / (100 + x)

x = 299,8; m_добавл_. H₂O = 299,8 г

9. Найдем массу воды в кристаллогидрате:
n_{в кристалл-те} H₂O = 5n CuSO₄ ⋅ 5H₂O = 5 ⋅ 0,4 = 2 моль
m_{в кристалл-те} H₂O = n_{в кристалл-те} H₂O ⋅ M H₂O = 2 ⋅ 18 = 36 г

10. Найдем общую массу воды в насыщенном растворе:
m H₂O = m_{добавл.} H₂O + m_{в кристалл-те} H₂O = 299,8 + 36 = 335,8 г

11. Найдем растворимость сульфата меди(II) в 100 г воды:
64 / 335,8 = m_{в насыщ. р-ре} CuSO₄/ 100
m_{в насыщ. р-ре} CuSO₄= 19 г

Ответ: растворимость CuSO₄ при комнатной температуре составляет 19 г на 100 г воды

Задание было на досрочном ЕГЭ-2026

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)