Здравствуйте, уважаемые читатели!
Как показал обзор кодификатора, спецификации и демоверсии ЕГЭ по химии-2024 (https://dzen.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/64eb377a139b665597109803, https://dzen.ru/media/id/5d2de3c4bc228f00aec36bc0/64ec6cd0777c1e09ab8374f3), ЕГЭ- 2024 ожидается (с моей точки зрения) особенным. С одной стороны, практически скопированная с прошлого года демоверсия, с другой - заявленный в кодификаторе и спецификации потенциал изменений для почти половины заданий. Одно можно утверждать с высокой долей вероятности- элемент новизны проявится в 34 задаче. И этим элементом будет, скорее всего, долгожданное внедрение молярности в спектр уже задействованных количественных характеристик растворов.
В этой статье разобраны 2 авторские задачи, особенностью которых является, с одной стороны, небольшое изменение угла зрения на использование атомистики ( через характеристику "масса электронов"), с другой стороны - применение молярных концентраций при каждом удобном случае. Итак:
Задача 1.
1 моль нитрата двухвалентного металла содержит 0,0496 г электронов (1 электрон в 1833 раза легче 1 протона). 1,2М раствор этой соли подвергали электролизу, пока не был получен 0,6М раствор соли. При этом масса раствора уменьшилась на 40 г. Найти молярную концентрацию кислоты и рН в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь). Принять, что плотность раствора в процессе электролиза не менялась и была равна 1,08 г/см3
Решение.
1. Идентифицируем нитрат двухвалентного металла:
а)n(электронов)=m(электронов)/M(электронa)
M(электронa)=M(протона)/1833=1/1833 г/моль
n(электронов)=0,0496*1833=91моль/моль Ме(NO3)2
б) n(электронов) = Х+7*2+8*6=Х+62=91, где Х - порядковый N металла.
Х=91-62=29, это медь. Нитрат: Cu(NO3)2
2. Характеристика процесса электролиза:
а)2Cu(NO3)2+2H2O=2Cu+O2+4HNO3 (1)
Пусть n1(O2)=x моль, тогда n1(Cu)=2х.
Согласно условию: 40=32х+64*2х=160 х, откуда х=0,25 моль
б) n1(Cu(NO3)2)=2х=0,5 моль, n1(HNO3)=4х=1 моль,
3. Характеристика полученного рра
а)найдем объем пол. рра:
Пусть V исх рра = х л, тогда n исх Cu(NO3)2=1,2х моль
пусть V получ рра = у л, тогда n конечн Cu(NO3)2=0,6у моль
Составим первое уравнение системы:
1,2х-0,6у=0,5 (2)
б)mисх рра= 1000х*1,08=1080х
mполуч рра = 1000у*1,08=1080у
Составим второе уравнение системы:
1080х-1080 у=40 (3)
Найдем объем полученного рра, решив систему из уравнений (2) и (3):
у=V получ рра=0,76 л.
в)Найдем молярную концентрацию кислоты и рН полученного раствора:
См(HNO3)=n1(HNO3)/V получ рра=1/0,76=1,316 моль/л
рН=-lgСм(HNO3)=-0,12
Задача 2.
В смеси сульфида и фосфида магния атомов фосфора на 2,5 моль меньше, чем атомов металла, но на 3,5 моль больше, чем атомов серы. Смесь полностью растворили в 10 М растворе соляной кислоты. В полученном растворе соотношение между количествами двух и однозарядных катионов = 5:1 (процессы гидролиза не учитывать). Найти объем добавленного рра кислоты.
Решение.
1.Найдем состав смеси :
а) пусть nMgS=x моль, nMg3Р2=у моль,тогда:
n сумм Mg=x+3y; n P=2y; n S=x.
Согласно условию:
x+3y=2,5+2у (1)
х+3,5=2у (2), откуда х=0,5 моль, у=2 моль
nMgS=0,5 моль, nMg3Р2=2 моль.
2. Характеристика процесса растворения смеси в соляной кте:
а)MgS+2HCl=MgCl2+H2S (3)
Mg3P2+6HCl=3MgCl2+2PH3 (4)
б)n3HCl=2nMgS=1 моль, n3MgCl2= nMgS=0,5 моль,
n4HCl=6nMg3P2=12 моль, n4MgCl2= 3nMg3P2=6 моль,
n3+4HCl=13 моль, n3+4MgCl2=6,5 моль,
в)Характеристика полученного рра
В растворе, согласно условию, два вида катионов: двухзарядный катион магния Mg2+ и однозарядный катион Н+, судя по всему, входящий в состав избыточной HCl. Согласно условию:
n3+4 Mg2+/nизб Н+= 5:1, тогда nизб Н+=n3+4 Mg2+/5=6,5/5=1,3 моль
nизб Н+=nизбHCl=1,3 моль
3. Найдем объем добавленного рра кислоты.
а) n исх HCl=n3+4HCl+nизбHCl=13+1,3=14,3 моль
б)V рра=n исх HCl/См=14,3/10=1,43 л
Заранее благодарна за конструктивные замечания и дополнения.
Всего доброго!
