Давненько я не радовал вас материалами. Обещаю исправиться. Сегодня рассмотрим задачу из открытого варианта ЕГЭ по химии-2023. Это КИМ реального варианта экзамена по химии, которые ФИПИ (составители КИМ ЕГЭ) размещают в открытом доступе.
Скачать открытый вариант ЕГЭ по химии можно здесь. Решения и ответы здесь.
Задача 34
Смесь меди и оксида меди(I) общей массой 99,2 г полностью растворили в 800 г концентрированной азотной кислоты, взятой в избытке. Известно, что при этом атомы меди в оксиде меди(I) отдали в общей сложности в 3 раза больше электронов, чем атомы металлической меди. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
Решение и ответ:
Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O (1)
Cu⁰ - 2e = Cu⁺²
Пусть n(Cu) = x моль, тогда количество отданных данной медью электронов n₁(e) = 2x моль
m(Cu) = 64x г
Cu₂O + 6HNO₃ = 2Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 3H₂O (2)
2Cu⁺ + 2e = 2Cu⁺²
Пусть n(Cu₂O) = y моль, тогда количество отданных таким количеством окисда меди (I) n₂(e) = 2y моль
m(Cu₂O) = 144y г
Обратите внимание! Так как в частице оксида меди (I) два атома меди, каждый отдает по одному электрону, в общей сложности каждая частица оксида меди отдает по два электрона.
Получаем соотношение:
2y/2x = 3 или y=3x
64x + 144y = 99,2
64x + 144·3х = 99,2
496х = 99,2
х = 0,2 моль - количество вещества меди
у = 0,6 моль - количество вещества оксида меди (I)
n₁(Cu(NO₃)₂) = n(Cu) = 0,2 моль
n₂(Cu(NO₃)₂) = 2n(Cu₂O) = 1,2 моль
n(Cu(NO₃)₂) = n₁(Cu(NO₃)₂) + n₂(Cu(NO₃)₂) = 1,4 моль
m(Cu(NO3)₂) = n·M = 1,4·188 = 263,2 г
n₁(NO₂) = 2n(Cu) = 0,4 моль
n₂(NO₂) = 2n(Cu₂O) = 1,2 моль
n(NO₂) = n₁(NO₂) + n₂(NO₂) = 1,6 моль
m(NO₂) = n·M = 1,6·46 = 73,6 г
mр-ра = m(Cu + Cu₂O) + mр-ра(HNO₃) - m(NO₂) = 99,2 + 800 - 73,6 = 825,6 г
ω(Cu(NO₃)₂) = m((Cu(NO₃)₂)/mр-ра = 263,2/825,6 = 0,3188 или 31,88%
Ответ: ω(Cu(NO₃)₂) = 31,88%
Понравился разбор? Хотите увидеть новые решения задач и заданий ЕГЭ по химии? Подписывайтесь на мой канал и оставляйте реакции и комментарии + к этой статье. Когда наберем 100 реакций, я опубликую разбор реального варианта досрочного ЕГЭ по химии-2023.
