Банк заданий
Химия
Задание 81260

Задание №81260 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Медный купорос (CuSO₄ ∙ 5H₂O) растворили в воде. Раствор разделили на две части. К первой части раствора объёмом 20 мл добавили точно 80 мл раствора иодида калия с концентрацией 0,5 моль/л, при этом все реакции протекали полностью. Во вторую часть раствора объёмом 55 мл добавили раствор гидроксида калия объемом 372 мл с концентрацией 0,25 моль/л. Найдите массовую долю ионов меди в образовавшемся растворе. (Плотность всех растворов примите равной 1 г/мл.)

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 следующие реакции:
[1] 2CuSO₄ + 4KI → 2CuI + I₂ + 2K₂SO₄[2] CuSO₄ + 2KOH → Cu(OH)₂ + K₂SO₄

2. Найдем число моль йодида калия в растворе:
V_р-раKI = 80 мл = 0,08 л
n KI = C KI ∙ V_р-ра KI = 0,5 ∙ 0,08 = 0,04 моль

3. Так как по условию в первой реакции все реагенты прореагировали полностью, найдем концентрацию сульфата меди в первой части раствора:
n₁ CuSO₄ = n KI / 2 = 0,04 / 2 = 0,02 моль
V_р-ра1 CuSO₄ = 20 мл = 0,02 л
C CuSO₄ = n₁ CuSO₄ / V_р-ра1CuSO₄ = 0,02 / 0,02 = 1 моль/л

4. При разделении приготовленного раствора CuSO₄ на две части концентрация соли не изменилась. Найдем число моль сульфата меди(II) во второй части раствора:
V_р-ра2 CuSO₄ = 55 мл = 0,055 л
n₂ CuSO₄ = C CuSO₄ ∙ V_р-ра2CuSO₄ = 1 ∙ 0,055 = 0,055 моль

5. Найдем число моль гидроксида калия в растворе:
V_р-раKOH = 372 мл = 0,372 л
n KOH = C KOH ∙ V_р-ра KOH = 0,25 ∙ 0,372 = 0,093 моль

6. Определим, кто из реагентов во второй реакции находится в недостатке:
поделим моли сульфата меди(II) и гидроксида калия на свои коэффициенты

CuSO₄: KOH
(0,055 / 1) : (0,093 / 2)
0,055 > 0,0465
CuSO₄> KOH

Приходим к выводу, что CuSO₄находится в избытке, а KOH в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по KOH.

7. Ионы меди в растворе содержатся за счет оставшегося сульфата меди(II). Найдем массу ионов меди в конечном растворе:
n_{прореаг.} CuSO₄ = n KOH / 2 = 0,0465 моль
n_ост. CuSO₄ = n₂ CuSO₄ – n_{прореаг.} CuSO₄ = 0,055 – 0,0465 = 0,0085 моль
n Cu²⁺ = n_ост. CuSO₄ = 0,0085 моль
m Cu²⁺ = n Cu²⁺ ∙ M Cu²⁺ = 0,0085 ∙ 64 = 0,544 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{р-ра 2}CuSO₄ + m_р-ра KOH – m Cu(OH)₂

m_р-ра2 CuSO₄ = V_р-ра2 CuSO₄ ∙ ρ = 55 ∙ 1 = 55 г
m_р-ра KOH = V_р-ра KOH ∙ ρ = 372 ∙ 1 = 372 г

n Cu(OH)₂ = n KOH / 2 = 0,093 / 2 = 0,0465
m Cu(OH)₂ = n Cu(OH)₂ ∙ M Cu(OH)₂ = 0,0465 ∙ 98 = 4,56 г

m_{конечн. р-ра} = 55 + 372 – 4,56 = 422,44 г

9. Найдем массовую долю ионов меди в конечном растворе:
ω Cu²⁺ = m Cu²⁺ / m_{конечн. р-ра} = 0,544 / 422,44 = 0,00129 → 0,129%

Ответ: ω Cu²⁺ = 0,129%

Задание было на досрочном ЕГЭ-2026

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)