Банк заданий
Химия
Задание 61347

Задание №61347 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

В результате нагревания 12,96 г смеси порошков меди и оксида меди(II) на воздухе её масса увеличилась на 2,24 г. (Возможным образованием оксида меди(I) пренебречь.) Вычислите объём раствора серной кислоты с массовой долей 96% и плотностью 1,84 г/мл, который потребуется для растворения исходной смеси.

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:
[1] 2Cu + O₂ → 2CuO
[2] CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O
[3] Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

2. Масса смеси увеличилась за счет прореагировавшего кислорода с порошком меди. Найдем число моль кислорода, вступившего в первую реакцию:
n O₂ = m O₂ / M O₂ = 2,24 / 32 = 0,07 моль

3. Найдем массу меди, вступившей в реакцию:
n Cu = 2n O₂ = 2 ⋅ 0,07 = 0,14 моль
m Cu = n Cu ⋅ M Cu = 0,14 ⋅ 64 = 8,96 г

4. Найдем число моль оксида меди(II) в исходной смеси:
m CuO = m_смеси – m Cu = 12,96 – 8,96 = 4 г
n CuO = m CuO / M CuO = 4 / 80 = 0,05 моль

5. Найдем массу серной кислоты, вступившей во вторую и в третью реакции:
n₁ H₂SO₄ = n CuO = 0,05 моль
n₂ H₂SO₄ = 2n Cu = 2 ⋅ 0,14 = 0,28 моль
n H₂SO₄ = n₁ H₂SO₄ + n₂ H₂SO₄ = 0,05 + 0,28 = 0,33 моль
m H₂SO₄ = n H₂SO₄⋅ M H₂SO₄ = 0,33 ⋅ 98 = 32,34 г

6. Найдем объем 96%-го раствора серной кислоты:
m_р-ра H₂SO₄ = m H₂SO₄ / ω H₂SO₄ = 32,34 / 0,96 = 33,6875 г
V_р-ра H₂SO₄ = m_р-ра H₂SO₄ / ρ_р-ра H₂SO₄ = 33,6875 / 1,84 = 18,31 мл

Ответ: V_р-ра H₂SO₄ = 18,31 мл

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