7 правил к решению задач на «пластинки»
1.Пластинка, как правило, в избытке, но это необходимо проверять.
2. Если в тексте задачи сказано, что пластинку вынули после окончания всех реакций,- это означает ,что соль прореагировала полностью
3. Если в тексте задачи сказано, что пластинку вынули через некоторое время, — это означает, что и соль и пластинка прореагировали неполностью
4.Как правило, более активный металл вытесняет менее активный металл из раствора соли.
— m (Me.2)
если вещества находятся в одном и том же растворе,
то при равенстве их массовых долей равны и их массы.
7)Слово «пластинка» не обязательно будет присутствовать в условии задачи. Вместо него могут быть слова «гвоздь», «проволока», «стружки», «порошок» и тому подобное.
ЗАДАЧИ НА ПЛАСТИНКУ.
1.Железную пластинку массой 5 г погрузили в 50 мл 15%-го (по массе) раствора сульфата меди(II) (
= 1,12 г/мл). После того как пластинку вынули, ее масса оказалась равной 5,16 г. Какова концентрация сульфата меди(II) в оставшемся растворе (9,3%).
2. Медную пластинку массой 16 г погрузили в 100 г раствора трихлорида железа с массовой долей 16,3% и вынули в тот момент, когда массовая доля трихлорида железа стала равной массовой доле образовавшейся в растворе соли меди. Определите массу пластинки после окончания реакции (13,733).
В раствор, содержащий 4 г сульфата меди(II), погрузили кадмиевую пластинку. После полного вытеснения меди масса пластинки уменьшилась на 30%. Определите массу погруженной в раствор пластинки ( 4г).
Цинковая пластинка массой 5 г погружена в раствор сульфата меди(II). После окончания реакции промытая и высушенная пластинка имела массу 4,96 г. Объясните изменение массы пластинки и определите массу сульфата меди(II), находившегося в растворе до начала
реакции (3,35)
5.Железную пластинку массой 6,35 г поместили в 200 г 20%-го (по массе) раствора сульфата меди(II). Через некоторое время масса пластинки увеличилась до 7,1 г. Определите массовую долю сульфата меди(II) и сульфата железа(II) в полученном растворе в процентах (по массе) (12,55; 7,15) .
Медный стержень массой 70,4 г выдержали в растворе нитрата серебра, после этого его масса стала 85,6 г. Затем стержень растворили в 400 мл 64%-го раствора азотной кислоты (
= 1,4 г/см). Рассчитайте, как изменится массовая доля азотной кислоты в растворе, если она восстанавливается до диоксида азота (14,9).
Цинковую пластинку массой 25 г поместили в раствор, полученый при растворении медного купороса в 130 мл воды. После того, как вся медь выделилась на пластинке, масса пластинки составила 24,83 г. Вычислите массу взятого медного купороса и массовую долю сульфата меди в исходном растворе.
.Магниевую пластинку внесли в 150 г 17,1%-го раствора сульфата алюминия и выдерживали, пока ее масса не изменилась на 0,45 г. К раствору, полученному после удаления пластинки, прилили избыток раствора карбоната натрия. Вычислите массовые доли веществ в выпавшем при этом осадке.
Железную пластинку массой 14 г поместили в раствор бромида меди (II) и выдерживали до тех пор, пока ее масса не стала равной 14,4 г. Затем пластинку вынули, высушили и внесли в 400 г подогретого 26%-го раствора хлорида железа (III). Вычислите массовую долю веществ в полученном растворе.(21,45%;1,63%,5,49%)
14. Алюминиевую пластинку массой 18,36 г поместили в раствор нитрата цинка и выдерживали, пока ее масса не увеличилась на 5,64 г. Пластинку вынули, высушили и полностью растворили в 280 г раствора гидроксида натрия. Вычислите массовые доли солей в полученном растворе.
Медный купорос массой 30 г растворили в воде. К образовавшемуся раствору сначала прилили 48 г 15%-го раствора гидроксида натрия, а затем в него погрузили цинковую пластинку массой 8,45 г и выдерживали до тех пор, пока ее масса не перестала изменяться. После этого пластинку вынули и прокалили в токе кислорода. Определите массовые доли веществ в смеси, полученной после прокаливания.(77,14%;22,86%)
16. Пластинку из магния массой 14,4 г поместили в 8%-ный раствор хлорида марганца объемом 145,83 мл и плотностью 1,08 г/мл. После окончания реакции пластинку вынули и просушили. Вычислите массу 15%-го раствора соляной кислоты, которая потребуется для полного растворения полученной пластинки.
Слайд 1
Разбор заданий №34 ЕГЭ по химии Автор Бланк Раиса Николаевна, учитель химии МАОУ СОШ №31
Слайд 2
Типы задач, встречающиеся в задании №34 1 . Вычисление массовой доли реагентов в исходном растворе или смеси веществ 2 . Вычисление массовой доли продуктов в полученном после цепочки реакций растворе (реакции могут быть разные: как обменные, так и окислительно-восстановительные) 3 . Задача, в которой требуется составить материальный баланс (чаще всего там встречаются реакции на электролиз и вытеснение металлов из растворов солей (так называемые задачи «на пластинку»)) 4. Задача на растворимость 5 . Задачи на атомистику 2
Слайд 3
По факту, для решения этих задач достаточно уметь пользоваться лишь четырьмя формулами: нахождение количества вещества, плотности, массовой доли и выхода реакции. Самое сложное — это понять логику задачи, построить верный ход решения и только потом применить нужные формулы. 3
Слайд 4
Оценивание задания №34 За полностью верное решение задачи можно получить 4 первичных балла. Правильный и полный ответ должен содержать следующие элементы, каждый из которых оценивается в 1 первичный балл: правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания; правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания; продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчёты; в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина. 4
Слайд 5
Задачи на атомистику Смесь оксида кальция и карбоната кальция с массовой долей атомов кальция 62,5% растворили в 300 г раствора соляной кислоты. При этом наблюдалось выделение газа, и масса полученного раствора составила 361,6 г. Выделившийся в результате реакции газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе. 5
Слайд 6
Решение: Пишем уравнения реакции: CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑ СО 2 + NaOH = NaHCO 3 1. n ( CaO )= X моль , тогда n ( CaCO 3 ) = У моль . 2 . тогда количества вещества атомов кальция в оксиде кальция тоже равно n ( Ca ) =Х моль , а в карбонате кальция – n ( Ca ) = У моль . 3 . Общее количество вещества атомов кальция рано n ( Ca ) =(Х + У) моль m (Ca)= n(Ca) *M(Ca) = 40 *(X + Y) г 4. m ( CaO ) = 56 X г m ( CaCO 3 ) = 100 Y г m( смеси) = 56Х + 100У г 6
Слайд 7
5. m(Ca)/m( смеси ) = w(Ca) 40(Х+У) /56Х + 100У = 0,625 40 (Х +У) = 0,625 (56Х + 100У) 40Х + 40У = 35 Х + 62,5У 40Х – 35Х = 62,5У – 40У 5Х = 22,5У Х = 4,5У 6. n(CO 2 )= n(CaCO 3 ) = Y моль ; m(CO 2 ) = 44Y г . 7. m (раствора)= m ( CaO )+ m ( CaCO 3 )+ m ( HCl ) — m ( CO 2 ) 361,6 = 56Х + 100У + 300 – 44У 361,6 – 300 = 56Х + 56У 61,6 = 56(Х+У) 7
Слайд 8
Составляем систему уравнений: Х+У =1,1 Х= 4,5У, решаем систему уравнений 4,5У + У = 1,1 5,5У= 1,1 У = 0,2 моль, Х = 1,1 – 0,2 = 0,9 моль n ( CO 2 ) = 0,2 моль, m ( CO 2 )= 0,2моль *44г/моль=8,8г 8. Находим количество гидроксида натрия n ( NaOH )= 80г*0,1/40г/моль = 0,2 моль n (СО 2 ) = 0,2 моль, так как количество гидроксида натрия и углекислого газа одинаковое, то образуется кислая соль гидрокарбонат натрия. n(NaHCO 3 ) = n(CO 2 ) = 0,2 моль m ( NaHCO 3 ) = 84г/моль *0,2моль = 16,8 г m (раствора NaHCO 3 ) = m ( CO 2 ) + m ( NaOH ) = 8,8г + 80г = 88,8 г w ( NaHCO 3 ) = m ( NaHCO 3 )/ m (раствора NaHCO 3 ) * 100% = 16,8 г /88,8 г *100% = 18,92% 8
Слайд 9
Задачи для самостоятельного решения: Смесь меди и оксида меди (II), в которой массовая доля атомов меди составляет 96%, растворили в 472 г концентрированной серной кислоты, взятой в избытке. При этом наблюдалось выделение газа. Минимальная масса 10%-го раствора NaOH , который может прореагировать с выделившимся газом, равна 200 г. Определите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после добавления серной кислоты к исходной смеси веществ. 9
Слайд 10
Задачи для самостоятельного решения: 2. Смесь железной окалины и оксида железа(III), в которой число атомов железа относится к числу атомов кислорода как 7:10, поместили в 500 г раствора концентрированной азотной кислоты. При этом исходная смесь прореагировала полностью и наблюдалось выделение газа. Для полного поглощения выделившегося газа потребовалось 20 г 20 %- ного раствора гидроксида натрия. Определите массу соли, которая образовалась после растворения исходной смеси в кислоте. 10
Слайд 11
Задачи для самостоятельного решения: 3. Смесь цинка и карбоната цинка, в которой количество атомов цинка относится к количеству атомов кислорода, как 5 к 6, полностью растворили в 500 г разбавленного раствора серной кислоты. При этом все исходные вещества прореагировали полностью и выделилось 22,4 л смеси газов (н.у.). К полученному раствору добавили 500 г 40%-го раствора гидроксида натрия. Определить массовую долю сульфата натрия в конечном растворе. 11
Слайд 12
Задача, в которой требуется составить материальный баланс 2. Твердую смесь нитрата бария и сульфата меди ( II) общей массой 12.63 г добавили к 40 г воды. При этом в растворе не осталось ни ионов бария, ни сульфат ионов. Через полученный раствор пропускали постоянный электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 0,84 л(н.у.) газа, после чего в раствор добавили 50,4 г 10%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовые доли веществ в конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления. 12
Слайд 13
Решение задачи: Составляем уравнения реакции: Ba (NO 3 ) 2 + CuSO 4 = BaSO 4 + Cu(NO 3 ) 2 (1) 2Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O = 2Cu↓ + 4HNO 3 + O 2 ↑ (2) 2H 2 O = 2H 2 ↑ + O 2 ↑ (3) HNO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O (4) Решаем по уравнению (1): n (( Ba ( NO 3 ) 2 )= X моль, тогда m (( Ba ( NO 3 ) 2 ) = 261х г n ( CuSO 4 )= n (( Ba ( NO 3 ) 2 ) = Х моль, тогда m ( CuSO 4 ) = 160Х г 261Х + 160Х = 12,63г 421Х = 12,63 Х = 0,03 моль n(( Ba (NO 3 ) 2 )= 0,03 моль и n(CuSO 4 )= 0,03 моль n ( BaSO 4 ) = n ( Ba ( NO 3 ) 2 ) = 0,03 моль, тогда m ( BaSO 4 ) = 0,03 моль * 233г/моль = 6,99 г n(Cu(NO 3 ) 2 ) = n (CuSO 4 )= 0,03 моль 13
Слайд 14
По уравнению (2): n ( Cu ) = n ( Cu ( NO 3 ) 2 ) = 0,03 моль, m ( Cu ) = 0,03 моль * 64 г/моль = 1,92 г n ( O 2 ) 2 = 1/2 n ( Cu ( NO 3 ) 2 ) = ½ * 0,03 моль = 0, 015 моль, m ( O 2 ) = 0,015 моль * 32 г/моль = 0,48 г n(HNO 3 ) = 2n(Cu(NO 3 ) 2 ) = 2*0,03 моль = 0,06 моль По уравнению (3): n ( O 2 ) общее = 0,84л/22,4 л/моль = 0,0375 моль n ( O 2 ) 3 = n ( O 2 ) общее — n ( O 2 ) 2 = 0,0375 моль – 0,015 моль = 0,0225 моль m ( O 2 ) 3 = 0,0225моль * 32 г/моль = 0,72 г n ( H 2 ) = 2 n ( O 2 ) 3 = 2*0,0225моль = 0,045 моль m ( H 2 ) = 0,045 * 2 = 0,09г 14
Слайд 15
По уравнению (4): n ( KOH ) = w * m (раствора КОН)/М(КОН) = 0,1*50,4г/56г/ моль= 0,09 моль n ( KOH ) прореагирует = n ( HNO 3 )= 0,06 моль n ( KOH ) останется = 0,09 – 0,06 = 0,03 моль m ( KOH ) останется = 0,03 * 56г/моль = 1,68г n ( KNO 3 ) = n ( KOH ) = 0,06 моль, m ( KNO 3 ) = 0,06 * 101г/моль = 6,06г m (раствора) = m (смеси( Ba ( NO 3 ) 2 + CuSO 4 ) + m ( H 2 O ) – m ( BaSO 4 ) – m ( Cu ) – m ( O 2 ) 2 – m ( H 2 ) 2 – m ( O 2 ) 3 + m р-ра (КОН) = 12,63г + 40г – 6,99г – 1,92 г – 0,48г – 0,09г – 0,72г + 50,4г = 92,83г w ( KNO 3 ) = 6,06г/92,83г *100% = 6,53% w ( KOH ) = 1,68г/92,83г * 100% = 1,81% w(H 2 O) = 100% — 6 ,53% — 1,81% = 91,66% 15
Слайд 16
Задачи для самостоятельного решения: 1. Фосфид магния массой 2,68 г растворили в 54,75г 10% — ного раствора соляной кислоты. К полученному раствору добавили 10,6%-ный раствор, полученный растворением 40,04 г кристаллической соды (Na2CO3 * 10 H2O) в воде. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе. 16
Слайд 17
Задачи для самостоятельного решения: 2 . В 15%-ном растворе серной кислоты массой 300г растворили карбид алюминия. Выделившийся при этом метан занял объем 2,24 л (н.у.). Рассчитайте массовую долю серной кислоты в полученном растворе. 17
Слайд 18
Задачи для самостоятельного решения: 3. После выдерживания медной пластинки массой 14,72 г в растворе нитрата серебра масса пластинки составила 19,28г. Определите объем раствора 62%-ной азотной кислоты (плотность 1,384 г/мл), который необходим для растворения пластинки. 18
Слайд 19
19 Учитель химии Бланк Раиса Николаевна МАОУ СОШ №31 г. Томск E-mail : blank.ray@yandex.ru
Ответом к заданиям 1–25 является последовательность цифр. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Последовательность цифр записывайте без пробелов, запятых и других дополнительных символов. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами.
Цифры в ответах на задания 7, 8, 10, 14, 15, 19, 20, 22–25 могут повторяться.
Определите, атомы каких их указанных в ряду элементов в основном состоянии имеют один электрон на s-подуровне внешнего энергетического уровня.
1) V 2) Cr 3) Fe 4) Mn 5) Cu
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые находятся в одном периоде Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
Расположите выбранные элементы в порядке возрастания заряда ядра атома.
1) Mg 2) Ar 3) Be 4) Cl 5) Zn
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.
Из числа указанных в ряду химических элементов выберите два таких, которые не могут проявлять отрицательную степень окисления в соединениях.
1) Se 2) F 3) Si 4) Sr 5) Cr
Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.
Из предложенного перечня выберите два соединения, в молекулах которых связь между атомами наиболее полярная.
1) H2Se
2) PH3
3) HF
4) H2S
5) H2O
Запишите номера выбранных ответов.
Среди предложенных формул веществ, расположенных в пронумерованных ячейках, выберите формулы: А) основной соли; Б) кислой соли; В) одноосновной кислоты.
Запишите в таблицу номера ячеек, в которых расположены вещества, под соответствующими буквами.
В одну из пробирок с раствором гидрокарбоната натрия добавили избыток раствора сильного основания X, в результате чего в полученном растворе не обнаруживались карбонат-ионы. В другую пробирку с раствором гидрокарбоната натрия добавили раствор Y, при этом внешних признаков реакции не наблюдалось, а образующийся в результате реакции раствор из катионов содержал только ионы натрия. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.
1) NaOH
2) NH3·H2O
3) Ba(OH)2
4) K2SO4
5) Mg(OH)2
Запишите номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Установите соответствие между исходными веществами и продуктами их возможного взаимодействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Задана следующая схема превращений веществ:
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
1) йодид калия
2) йодид стронция
3) йод
4) йодид меди (I)
5) йодид меди (II)
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой органических соединений, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Из предложенного перечня соединений выберите два таких, молекулы которых содержат 3 σ-связи.
Запишите номера выбранных ответов.
Из предложенного перечня реакций выберите все такие, в которые может вступать бензилацетат.
2) кислотный гидролиз
4) щелочной гидролиз
Запишите номера выбранных ответов.
Из предложенного перечня выберите две реакции, которые могут вступать в реакцию поликонденсации.
Запишите номера выбранных ответов.
Установите соответствие между дигалогеналканом и продуктом его взаимодействия со спиртовым раствором щелочи: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Установите соответствие между схемой реакции и углеродсодержащими продуктами, которые образуются в результате нее: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Задана следующая схема превращений веществ:
Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.
Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.
Из предложенного перечня реакций выберите все каталитические.
1) 4KClO3 = 3KClO4 + KCl
2) 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
3) 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
4) 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2
5) CaCO3 = CaO + CO2
6) CO + 2H2 = CH3OH
Запишите номера выбранных ответов.
Из предложенного перечня взаимодействий выберите все, которые являются гетерогенными.
1) кислород + сероводород
2) литий + вода
3) нитрат серебра (р-р) + бромид калия (р-р)
4) азотная кислота (р-р) + карбонат натрия (р-р)
5) магний + вода
Запишите номера выбранных ответов.
Установите соответствие между формулой вещества и его окислительно-восстановительным свойством, которое оно способно проявлять в химических реакциях: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Установите соответствие между формулой соли и процессом, протекающим на аноде при электролизе ее водного раствора с инертными электродами: к соответствующей позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Для выполнения задания 21 используйте следующие справочные данные. Концентрация (молярная, моль/л) показывает отношение количества растворённого вещества (n) к объёму раствора (V). pH («пэ аш») – водородный показатель; величина, которая отражает концентрацию ионов водорода в растворе и используется для характеристики кислотности среды.
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) перхлорат калия (0,01 моль/л)
2) хлорная кислота (0,02 моль/л)
3) гипохлорит натрия (1%)
4) муравьиная кислота (0,01 моль/л)
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения рН их водных растворов.
Установите соответствие между видом воздействия на равновесную систему и направлением смещения химического равновесия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
H2(г) + S(тв.) ⇄ H2S(г) + Q
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
В замкнутый реактор, содержащий катализатор, поместили смесь сернистого газа, оксида серы (VI) и кислорода, затем нагрели. В результате протекания обратимой реакции
2SO2(г) + O2(г) ⇆ 2SO3(г)
в системе установилось равновесие. При этом исходные концентрации оксида серы (VI) и кислорода были равны 0,7 моль/л и 0,45 моль/л, а равновесные концентрации сернистого газа и оксида серы (VI) — 0,6 моль/л и 0,2 моль/л соответственно.
Определите исходную концентрацию сернистого газа (X) и равновесную концентрацию кислорода (Y).
Установите соответствие между реагентами и реактивом, с помощью которого можно их различить: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Установите соответствие между названием лабораторного оборудования и его применением: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Ответом к заданиям 26–28 является число. Запишите это число в поле ответа в тексте работы, соблюдая при этом указанную степень точности. Затем перенесите это число в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин в бланке ответа указывать не нужно.
Через 5%-ный раствор соляной кислоты массой 200 г пропустили 4,48 л газообразного хлороводорода (н.у.). Хлороводород был поглощен полностью. Рассчитайте концентрацию (в %) соляной кислоты в полученном растворе. (Запишите число с точностью до сотых.)
Реакция серы с железом происходит в соответствии с термохимическим уравнением
Рассчитайте тепловой эффект реакции Q (в кДж), если при образовании 40 г сульфида железа (II) выделяется 45,5 кДж энергии. (Запишите число с точностью до целых.)
При взаимодействии 7,1 г перманганата натрия с избытком концентрированной соляной кислоты образовалось 2,24 л газа (н.у.). Определите выход реакции. (Запишите число с точностью до целых.)
Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1 в соответствии с инструкцией по выполнению работы. Проверьте, чтобы каждый ответ был записан в строке с номером соответствующего задания.
Для выполнения заданий 29, 30 используйте следующий перечень веществ:
концентрированная соляная кислота, гидрокарбонат натрия, углекислый газ, перманганат калия, фосфат калия, нитрат железа (III). Допустимо использование водных растворов веществ.
Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно-восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Известно, что в результате реакции наблюдается выделение газа. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Из предложенного перечня веществ выберите соль и другое вещество, реакция ионного обмена с которым может приводить к образованию кислой соли. Для случая, когда реагирующая соль добавлена в избытке, напишите молекулярное, полное и сокращенное ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.
К раствору гидросульфита бария добавили раствор пероксида водорода. Образовавшийся осадок отделили от раствора, высушили и прокалили с углеродом. Полученный твердый остаток обработали раствором сульфата алюминия. Выделившийся газ пропустили через раствор, содержащий дихромат калия и серную кислоту. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.
При сгорании некоторого органического вещества А массой 0,955 г образуется 0,672 л углекислого газа, 0,224 л газообразного хлороводорода (н.у.), 0,14 г азота и 0,81 г воды. Известно, что при взаимодействии вещества А со щелочью образуется органическое вещество Б, между молекулами которого нет водородных связей.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов;
3) напишите уравнение взаимодействия вещества А с раствором гидроксида бария (используйте структурные формулы органических веществ).
Железную пластинку массой 21,1 г опустили в 172,8 г насыщенного раствора медного купороса. Через некоторое время пластинку извлекли, промыли дистиллированной водой и взвесили. Ее масса оказалась равна 21,58 г. В результате извлечения пластинки из раствора был получен прозрачный раствор (без осадка), который разлили на две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора сульфида натрия в результате чего выпал осадок массой 5,6 г. К раствору во второй колбе добавили 93,6 г 15%-го раствора сульфида натрия. Рассчитайте массовую долю сульфида натрия в конечном растворе во второй колбе, если растворимость сульфата меди (II) в пересчете на безводную соль в условиях эксперимента составляет 20 г на 100 г воды.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Ответы к первой части варианта №19
Ответы ко второй части варианта №19
Задание 29
4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
хлор в степени окисления -1 (или соляная кислота) является восстановителем;
марганец в степени окисления +7 (или перманганат калия) – окислителем.
Задание 30
HCl + K3PO4 = KCl + K2HPO4
H+ + Cl— + 3K+ + PO43- = K+ + Cl— + 2K+ + HPO42-
H+ + PO43- = HPO42-
Задание 31
1) Ba(HSO3)2 + 2H2O2 = BaSO4 + H2SO4 + 2H2O
2) BaSO4 + 4C = BaS + 4CO
3) 3BaS + Al2(SO4)3 + 6H2O = 3BaSO4 + 3H2S + 2Al(OH)3
4) 3H2S + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3S + 7H2O
Задание 32
Задание 33
При сгорании некоторого органического вещества А массой 0,955 г образуется 0,672 л углекислого газа, 0,224 л газообразного хлороводорода (н.у.), 0,14 г азота и 0,81 г воды. Известно, что при взаимодействии вещества А со щелочью образуется органическое вещество Б, между молекулами которого нет водородных связей.
На основании данных условия задания:
1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов;
3) напишите уравнение взаимодействия вещества А с раствором гидроксида бария (используйте структурные формулы органических веществ).
n(CO2) = 0,672/22,4 = 0,03 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,03 моль, тогда, m(C) = 12 · 0,03 = 0,36 г,
n(HCl) = 0,224/22,4 = 0,01 моль, следовательно, n(Cl) = n(HCl) = 0,01 моль, тогда, m(Cl) = 35,5 · 0,01 = 0,355 г,
а nиз HCl(H) = n(HCl) = 0,01 моль,
n(N2) = 0,14/28 = 0,005 моль, следовательно, n(N) = 2n(N2) = 2 · 0,005 = 0,01 моль, тогда, m(N) = 0,01 · 14 = 0,14 г,
n(H2O) = 0,81/18 = 0,045 моль, следовательно, nиз H2O(H) = 2n(H2O) = 2 · 0,045 = 0,09 моль,
тогда nобщее(H) = nиз HCl(H) + nиз H2O(H) = 0,01 + 0,09 = 0,1 моль, mобщаа(H) = 0,1 · 1 = 0,1 г.
Проверим не содержит ли вещество А кислород:
m(O) = m(А) − m(C) − m(N) − m(H) − m(Cl) = 0,955 − 0,36 − 0,14 − 0,1 − 0,355 = 0 г, следовательно, вещество А не содержит в своем составе кислород.
n(C) : n(H) : n(N) : n(Cl) = 0,03 : 0,1 : 0,01 : 0,01 = 3 : 10 : 1 : 1.
Таким образом, простейшая формула вещества А – C3H10NCl.
Такая формула соответствует соли образованной соляной кислотой и амином.
Существует несколько изомеров, которые подходят под эту формулу, однако только один при взаимодействии со щелочью будет образовывать органическое вещество, между молекулами которого нет водородных связей – это хлорид триметиламмония:
При его взаимодействии со щелочью образуется третичный амин – триметиламин. Между молекулами третичных аминов нет водородных связей, поскольку отсутствуют связи N–H.
Уравнение взаимодействия вещества А с раствором гидроксида бария будет иметь вид:
Задание 34
Железную пластинку массой 21,1 г опустили в 172,8 г насыщенного раствора медного купороса. Через некоторое время пластинку извлекли, промыли дистиллированной водой и взвесили. Ее масса оказалась равна 21,58 г. В результате извлечения пластинки из раствора был получен прозрачный раствор (без осадка), который разлили на две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора сульфида натрия в результате чего выпал осадок массой 5,6 г. К раствору во второй колбе добавили 93,6 г 15%-го раствора сульфида натрия. Рассчитайте массовую долю сульфида натрия в конечном растворе во второй колбе, если растворимость сульфата меди в пересчете на безводную соль в условиях эксперимента составляет 20 г на 100 г воды.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Уравнение реакции, протекающей при опускании железной пластинки в раствор медного купороса:
Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 (II)
Рассчитаем разницу масс пластинки:
Δm(пластинки) = 21,58 − 21,1 = 0,48 г.
Пусть в раствор перешло х моль железа, тогда выделилось х моль металлической меди. В свою очередь, масса железа, перешедшего в раствор будет равна 56х г, а масса выделившейся меди будет равна 64х г.
Тогда, будет справедливым уравнение:
64х – 56х = 0,48, решая которое находим, что х = 0,06 моль, т.е.
nраств.(Fe) = n(Cu) = 0,06 моль.
Рассчитаем массу безводного сульфата меди в исходном растворе. Исходя из условия следует что в условиях эксперимента безводного сульфата меди растворяется 20 г в 100 г воды. Очевидно, что получаемый насыщенный раствор при растворении 20 г сульфата меди в 100 г воды будет иметь массу 120 г.
Тогда мы можем записать следующую пропорцию:
120 г насыщенного раствора – 20 г сульфата меди
172,8 г насыщенного раствора – mисх.(CuSO4)
следовательно:
mисх.(CuSO4) = 172,8 · 20/120 = 28,8 г, тогда
nисх.(CuSO4) = mисх.(CuSO4)/M(CuSO4) = 28,8/160 = 0,18 моль,
В результате выдерживания пластинки израсходуется часть сульфата меди (II). Количество вещества израсходованного сульфата меди в соответствии с уравнением реакции (I) будет равно количеству вещества выделившейся металлической меди. Тогда в растворе останется:
nост.(CuSO4) = nисх.(CuSO4) – nизрасх.(CusO4) = 0,18 − 0,06 = 0,12 моль,
Таким образом, раствор полученный в результате выдерживания пластинки будет содержать 0,06 моль сульфата железа (II) и 0,12 моль сульфата меди (II). Таким образом, соотношение между сульфатом железа (II) и сульфатом меди (II) будет равно 0,06:0,12 или 1:2. То есть количество сульфата меди будет в два раза больше чем количество вещества сульфата железа.
При разделении раствора на две части раствор остается таким же что в первой, что во второй колбе.
Пусть в первой колбе будет y моль сульфата железа (II). Тогда, количество вещества сульфата меди в нем будет равно 2y моль.
В результате добавления избытка раствора сульфида натрия протекают две следующие реакции:
FeSO4 + Na2S = FeS + Na2SO4 (II)
CuSO4 + Na2S = CuS + Na2SO4 (III)
Исходя из обоих уравнений, мы можем сделать вывод о том, что в первой колбе выпадает в осадок y моль FeS и 2y моль CuS.
т.е.
mI(FeS) = M · n = 88y г,
mI(CuS) = M · n = 96 · 2y = 192y г,
Тогда:
88y + 192y = 5,6
280y = 5,6
y = 0,02
Таким образом в растворе в первой колбе будет 0,02 моль FeSO4 и 0,04 моль CuSO4.
Далее, мы можем рассчитать сколько будет FeSO4 и CuSO4 во второй колбе.
nII(FeSO4) = nобщее(FeSO4) − nI(FeSO4) = 0,06 − 0,02 = 0,04 моль,
nII(CuSO4) = nобщее(CuSO4) − nI(CuSO4) = 0,12 − 0,04 = 0,08 моль,
рассчитаем массу раствора, образовавшегося в результате выдерживания пластинки. Сумма масс пластинки и раствора по закону сохранения не меняется, то есть если масса пластинки увеличилась на 0,48 г, значит масса раствора уменьшилась на 0,48 г. Таким образом, масса раствора образовавшегося в результате выдерживания будет равна:
m(р-ра) = 172,8 − 0,48 = 172,32 г
рассчитаем массу раствора во второй колбе исходя из пропорции:
0,12 моль CuSO4 − 172,32 раствора
0,08 моль CuSO4 – mII(р-ра)
mII(р-ра) = 0,08 · 172,32/0,12 = 114,88 г,
mII(FeS) = 0,04 · 88 = 3,52 г,
mII(CuS) = 0,08 · 96 = 7,68 г,
Масса раствора во второй колбе после добавления раствора сульфида натрия будет равна:
m(II)конечн.(р-ра) = mII(р-ра) + mр-ра(II)(Na2S) − nII(FeS) − nII(CuS) = 114,88 + 93,6 − 3,52 − 7,68 = 197,28 г,
mисх.II(Na2S) = 93,6 · 0,15 = 14,04 г,
В соответствии с уравнением II во второй колбе на реакцию с сульфатом железа расходуется 0,04 моль сульфида натрия.
В соответствии с уравнением III во второй колбе на реакцию с сульфатом меди расходуется 0,08 моль сульфида натри.
Тогда, общее количество вещества прореагировавшего сульфида натрия во второй колбе будет равно 0,12 моль.
Тогда масса израсходовавшегося сульфида натрия будет:
mизрасх.(Na2S) = M · n = 78 · 0,12 = 9,36 г,
Тогда масса оставшегося сульфида натрия во второй колбе будет равна:
mост.II(Na2S) = mисх.II(Na2S) − mизрасх.(Na2S) = 14,04 − 9,36 = 4,68 г.
Тогда:
w(Na2S) = 100 · 4,68/197,28 = 2,37 %.
