ЕГЭ Задания C4. Ответы.

Здравствуйте, мои Дорогие!!!

Несколько заданий, которые повторяются в ЕГЭ

Задание 1

К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40%-ного раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды Na₂CO₃ ˑ10 H₂O. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.

 Дано:

m р-ра(NaOH) =1200 г

m (H₂SO₄ ) =490 г

ω  (H₂SO₄ )= 40%-

m (Na₂CO₃ ˑ10 H₂ 
 _________________________

     Найти: m(NaOH) -? ω(NaOH) -?  

            1) составим уравнения реакций:

                 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

                      H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na2SO4 + CO₂ + H₂O

Возможен также расчёт на основании уравнений реакций образования NaHSO₄ и последующего его взаимодействия с Na₂CO₃ . Конечный ответ не изменится;

2) рассчитываем общее количество серной кислоты, а также количество серной кислоты, прореагировавшей с содой:

                       n(общ) (H₂SO₄ ) = 490 ˑ 0,4/98 = 2 моль

                  n(H₂SO₄) = n(Na₂CO₃ ˑ10H₂O) =143/ 286 = 0,5 моль

3) рассчитываем количество серной кислоты, вступившей в реакцию с гидроксидом натрия и масса гидроксида натрия в исходном растворе:

                    n(H₂SO₄ ) = 2 − 0,5 =1,5 моль

                  n(NaOH) = 2n(H2SO4 ) = 3 моль

                 m(NaOH) = 3ˑ 40 =120 г

4) рассчитываем массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе:

ω(NaOH) =120 / 1200 = 0,1(10%)

Ответ: m(NaOH) =120 г,   n(NaOH) =3 моль

Задание 2

В 15%-ном растворе серной кислоты массой 300 г растворили карбид алюминия.

Выделившийся при этом метан занял объём 2,24 л (н.у.). Рассчитайте массовую долю

серной кислоты в полученном растворе.

Решение

Дано:

ω(H₂SO₄)- 15% - 0,15

mр-ре(H₂SO₄)- 300 г

V(СН₄)- 2,24 л (н.у.).

найти w(H₂SO₄)                          1) составим уравнение реакции
                                                      серной кислоты  с карбидом алюминия
                                                          и рассчитана его масса:

                     Al₄С₃ + 6H₂SO₄ → 2Al₂(SO₄)₃ + 3СН₄

                  n(Al₄С₃) = 1/3·n(СН₄) = 0,033 моль

              m(Al₄С₃) = 0,033моль · 144 г/моль = 4,8 г

          2) рассчитаем массу выделившегося метана:

             n(СН₄) = 2,24/22,4 = 0,1 моль

        m(СН₄) = 0,1 моль · 16 г/моль = 1,6 г
 3) определим массу прореагировавшей серной кислоты:

        n(H₂SO₄) = 2·n(СН4) = 0,2 моль
  m(H₂SO₄) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г

  4) рассчитаем массу раствора и массовую доля оставшейся кислоты в нем:

                m(раствора) = 300 + 4,8 – 1,6 = 303,2 г

      w(H₂SO₄) = (300·0,15 – 19,6)/303,2 = 0,084 = 8,4%

Ответ: w(H₂SO₄) =8,4%               

Задание 3

Карбонат кальция массой 10 г растворили при нагревании в 150 мл хлороводородной

кислоты (ρ = 1,04 г/мл) с массовой долей 9%. Какова массовая доля хлороводорода в

образовавшемся растворе?

Решение

Дано

m(CaCO₃)= 10г

w(HCl)= 9%.

V(HCl)= 150 мл

(ρ = 1,04 г/мл)

Найти: w(HCl) -?             1) Составим уравнение химической реакции:

                                  СаСO₃ + 2HCl = H₂O + CaCl₂ + CO₂↑

2) Рассчитаем количества веществ реагентов и сделаем вывод об избытке хлороводорода:

           n(HCl)исх. = 150·1,04·0,09/36,5 = 0,385 моль – в избытке

           n(CaCO₃) = 10/100 = 0,1 моль

         n(HCl)прореаг. = 2n(CaCO₃) = 0,2 моль.

3) Рассчитаем массу раствора (с учётом массы выделившегося углекислого газа):

               n(CO2) = n(CaCO3) = 0,1 моль

                       m(CO2) = 0,1 · 44 = 4,4 г

              mp-pa = 150·1,04 + 10 – 4,4 = 161,6 г

4) Рассчитаем массовую доля хлороводорода:

                    n(HCl)изб. = 0,385 – 0,2 = 0,185 моль

                             m(HCl) изб. = 0,185 · 36,5 = 6,75 г

                           w(HCl) = 6,75/161,6 = 0,042 или 4,2%

Ответ правильный и полный, включает все названные w(HCl) =  4,2%

Задание 4

Какую массу оксида серы (VI) следует добавить к 500 г 20%-ного
 раствора серной кислоты, чтобы увеличить её массовую долю до 40%?

Решение

Дано:

m (H₂SO₄)- 500 г

w2(H2SO4                

Найти: m(SO3) = ?             1) Составим уравнение химической реакции:

                                                               SO₃ + H₂O = H₂SO₄

           2) Рассчитаем массу серной кислоты, находившейся в исходном 
                       растворе и получившейся     из x моль оксида серы (VI):

     m₁(H₂SO₄) = m₁(раствора)·w₁(H₂SO₄) = 500·0,2 = 100 г

            m(SO₃) = n(SO₃)· M(SO₃) = 80x

       m2(H₂SO₄) = n(H₂SO₄)· M(H₂SO₄) = 98x

3) Рассчитаем массу раствора и суммарную массу серной кислоты в нём:

     m₂(раствора) = m1(раствора) + m(SO₃) = 500 + 80x

     m₃(H₂SO₄) = m1(H₂SO₄) + m₂(H₂SO₄) = 100 + 98x

4) Найдём массу SO3, необходимую для растворения:

                   w2(H2SO4) = m3 (H2SO4)/m2(раствора)

                         0,4 = (100+98x)/(500+80x)

                    откуда x = 1,52 моль,

                      m(SO3) =1,52·80 = 121,6 г.

Ответ: m(SO3= 121,6 г

Задание 5

Нитрит натрия массой 13,8 г внесли при нагревании в 220 г раствора хлорида аммония с

массовой долей 10%. Какой объём (н.у.) азота выделится при этом и какова массовая доля

хлорида аммония в получившемся растворе?

Решение

Дано:

m(NaNO₂)- 13,8 г

m (NH₄Cl) - 220 г

w(NH₄Cl)- 10%.

Найти:  V(N₂)-?

w(NH₄Cl) в ра-ре - ?                1) Записываем уравнение реакции 
                                             и рассчитаем количества исходных веществ:

               NaNO₂ + NH₄Cl = N₂↑ + NaCl + 2H₂O

                n(NaNO₂) = 13,8/69 = 0,2 моль

               n(NH₄Cl) = 220·0,1/53,5 = 0,41 моль

                 NH₄Cl − в избытке

   2) Рассчитаем объём выделившегося азота:

  n(N₂) = n(NaNO2) = 0,2 моль
 V(N₂) = 0,2 моль · 22,4 л/моль = 4,48 л

  3) Рассчитаем масса хлорида аммония, оставшегося в избытке:

          n(NH₄Cl)изб = 0,41 − 0,2 = 0,21 моль

          m(NH₄Cl)изб = 0,21 · 53,5 = 11,2 г

  4) Рассчитаем массовую доля хлорида аммония:

             mp-pa = 13,8 + 220 − 0,2·28 = 228,2 г

         w(NH₄Cl) = 11,2/228,2 = 0,049 или 4,9%

Ответ: V(N₂) =4,48 л          w(NH₄Cl) =4,9%

Задание 6

Нитрит калия массой 8,5 г внесли при нагревании в 270 г раствора бромида

аммония с массовой долей 12%. Какой объем (н. у.) азота выделится при

этом и какова массовая доля бромида аммония в получившемся растворе?

Решение

Дано:

m (KNO₂)- 8,5 г

m (NH₄Br) -270 г

w(NH₄Br) - 12%   

Найти: V(N₂)-?

 И получившийся ра-ор w(NH4Br)-?

                                   1) записываем уравнение реакции, и рассчитываем

                                     количества исходных  веществ:

                       KNO₂ + NH₄Br = N₂↑ + KBr + 2H₂O,

                              n(KNO₂) = 8,5/85 = 0,1 моль,

                             n(NH₄Br) = 270·0,12/98 = 0,33 моль − в избытке,

            2) рассчитаем объем выделившегося азота:

                  n(N₂) = n(KNO₂) = 0,1 моль,

            V(N₂) = 0,1 моль · 22,4 л/моль = 2,24 л,

          3) рассчитаем масса бромида аммония, оставшегося в избытке:

                n(NH4Br)изб = 0,33 − 0,1 = 0,23 моль,

              m(NH4Br)изб = 0,23 · 98 = 22,54 г,

        4) рассчитана массовая доля бромида аммония:

           mp-pa = 8,5 + 270 − 0,1·28 = 275,7 г,

          w(NH4Br) = 22,54/275,7 = 0,0818 или 8,2%.

Ответ: V(N₂) =2,24 л,    w(NH4Br) =8,2%.

Добавленное

При растворении в соляной кислоте смеси железа и магния массой 10,4 г выделилось

6,72 л водорода (н.у.). Найдите массу каждого металла в смеси.

Дано:

m(смеси) = 10,4 г                                          Решение:          

V(H2) = 6,72 л____                   1. Запишем уравнения протекающих реакций:

m(Fe) - ?                                   Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑

m(Mg) - ?                                   Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑                  

2. Рассчитаем количество вещества выделившегося водорода:

n(H2) = V(H2) / Vn = 6,72 / 22,4 = 0,3 (моль).

3. Нам известна общая масса реагирующих металлов, но, масса

каждого металла в смеси неизвестна. Из условия задачи известен

суммарный объём водорода, выделившегося в обеих реакциях.

Установить, объем водорода выделившийся в каждой реакции по

данным условия невозможно. Для решения задачи следует

обозначить неизвестные величины.

Пусть х моль железа было в смеси и прореагировало с соляной

кислотой и у моль магния было в смеси и прореагировало с

соляной кислотой. Тогда масса железа в смеси равна 56х, а масса

магния равна 24у.

Первое уравнение с двумя неизвестными составлено:

56х + 24у = 10,4.

По уравнению видно, что водорода в первой реакции выделилось

столько же, сколько прореагировало железа – х моль, а во второйреакции – у моль. Всего же водорода выделилось 0,3 моль.

Второе уравнение: х + у = 0,3.

Составляем систему уравнений:

56х + 24у = 10,4

х + у = 0,3

Решая систему уравнений, получаем х = 0,1; у = 0,2.

Тогда масса железа в смеси равна 56 ・ 0,1 = 5,6 (г), а масса

магния 10,4 – 5,6 = 4,8 (г)

Ответ: m(Fe) = 5,6 г; m(Mg) = 4,8 г.

  

Удачи Вам,  на экзаменах!!!!

  Не забудьте поделиться с другом, поставить плюсик и написать комментарий.