Здравствуйте, уважаемые читатели!
Как я уже упоминала в предыдущих статьях (https://zen.yandex.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/legkoe-dyhanie-ege2020-chast-2-5ead273c765171260b16efdb?from=editor, https://zen.yandex.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/legkoe-dyhanie-ege2020--5ead1aa4dadc5a18844ca547?from=editor), 28 апреля состоялся традиционный предэкзаменационный вебинар от Химического факультета МГУ - " Актуальные вопросы подготовки к ЕГЭ по химии-2020". На нем для самостоятельного решения было предложено 12 задач на нахождение массовой доли вещества (тип 34 задачи). Решение задач 1-4 из рекомендованного списка уже показано в вышеприведенных статьях ("Легкое дыхание...", а также https://zen.yandex.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/ege-po-himii-2020-rekomendovannye-k-samostoiatelnomu-resheniiu-34-zadachi-5eae620b2027132c419e18bc?from=editor ). Сегодня я рассматриваю задачи 5 и 6.
Особенность 5 задачи - частичное совпадение стехиометрии рассматриваемых реакций, что позволяет по непоглощенному газу сразу выйти на решение задачи.
Решение.
1. Найдем состав смеси:
а)Уравнения реакций:
2NaNO3=2NaNO2+O2 (1)
2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2+O2 (2)
4NO2+O2 +2H2O=4HNO3 (3)
б) Сопоставление стехиометрии реакций 1-3 показывает, что непоглотившийся газ - кислород, выделившийся в 1 реакции. По нему найдем количества веществ, массы и массовые доли веществ в исходной смеси:
--- n1(O2) = 1,12/22,4=0,05 моль
---n (NaNO3)=2 n1(O2) =0,1 моль, m (NaNO3) = 0,1*85=8,5 г
---m( Cu(NO3)2 )=27,25-8,5=18,75 г, n ( Cu(NO3)2 )=18,75/188=0,1 моль
---W( NaNO3) = 8,5/27,25=0,312=31,2%, W( Cu(NO3)2 ) =100-31,2=68,8 %
2. Найдем содержание азотной кислоты в полученном растворе:
а)n2(NO2)= 2n ( Cu(NO3)2 )= 0,2 моль
n (HNO3)=n(NO2)=0,2 моль, m (HNO3)=0,2*63=12,6 г
б) масса полученного раствора= m(смеси газов из 2 реакции) + m(H2O).
--- m2(NO2)= n2(NO2) *46=0,2*46=9,2г
----m2(O2)= n2(O2) *32 =0,5 n ( Cu(NO3)2 ) *32=0,5*0,1*32=1,6г
---m(смеси поглощенных газов) = 9,2+1,6=10, 8 г
---m (получ. рра)= 10,8+ 115,2*1=126 г
в) W(HNO3)= 12,6/126=0,1=10%
Ответ: W( NaNO3) =31,2% , W( Cu(NO3)2 ) = 68,8 % , W(HNO3)= 10%.
Задача 6 - на мой взгляд, пока- самая сложная из разобранных 6 задач. Недостаток фактической информации вынуждает обратиться к алгебре: введению переменной Х, выражению на ее основе количественных характеристик рассматриваемых веществ, составлению линейного уравнения. Возможно, есть варианты решения и без иксов, было бы интересно с ними познакомиться...
Решение.
1. Уравнения реакций:
6Р+5KClO3=3P2O5+5KCl (1)
P2O5+3H2O=2H3PO4 (2)
2. Пусть n(P)=x моль, тогда n (KClO3)= 5/6*x моль , n(P2O5)= 0,5x моль,
nобразовавш. (H3PO4)= x моль
Составим выражение для W(H3PO4) в конечном растворе:
Wкон(H3PO4) = (85,5*0,5+98х)/(85,5+0,5х*142)=0, 625 (3)
где: 85,5*0,5 - масса Н3РО4 в исходном растворе,
98х - масса образовавшейся Н3РО4 ,
85,5 - масса исходного раствора,
0,5х*142 - масса добавленного Р2О5,
0, 625 - массовая доля кислоты в конечном растворе = (50+12,5)/100.
Из уравнения 3 найдем х= 0,2 моль.
3. m(P)= 31x= 0,2*31=6,2 г.
m(KClO3)= 5/6*x * 122,5= 20, 4 г
Ответ: m(P) =6,2 г. m(KClO3)= 20, 4 г
Всего доброго!