ФИПИ тапсырмаларының шешімдері ЕГЭ по химия: «Химиялық есептеулер» — жауаптарымен

Расчёт теплового эффекта реакции

Реакция протекает согласно термохимическому уравнению $\mathrm{SiO_2}_{(тв.)} + 2\mathrm{Mg}_{(тв.)} = \mathrm{Si}_{(тв.)} + 2\mathrm{MgO}_{(тв.)} + 350{,}7\ \text{кДж}$. Определите количество…

1. 1
   Вычислим количество вещества магния, используя молярную массу $\mathrm{Mg}$, равную 24 г/моль.$$n(\mathrm{Mg}) = \dfrac{m(\mathrm{Mg})}{M(\mathrm{Mg})} = \dfrac{16}{24} = \dfrac{2}{3}\ \text{моль}$$
2. 2
   Согласно термохимическому уравнению, при взаимодействии 2 моль магния выделяется 350,7 кДж теплоты.$$Q = 350{,}7 \cdot \dfrac{n(\mathrm{Mg})}{2} = 350{,}7 \cdot \dfrac{2/3}{2} = 116{,}9\ \text{кДж}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Расчёт теплоты реакции

Вычислите количество выделившейся теплоты, если в реакцию вступает 3,5 моль кислорода в соответствии с термохимическим уравнением реакции…

1. 1
   Согласно термохимическому уравнению, при вступлении в реакцию 1 моль кислорода выделяется 258 кДж теплоты.$$n(\mathrm{O_2}) = 1\ \text{моль} \Rightarrow Q = 258\ \text{кДж}$$
2. 2
   Для 3,5 моль кислорода количество выделившейся теплоты пропорционально увеличивается.$$Q = 3{,}5 \cdot 258 = 903\ \text{кДж}$$

Расчёт теплового эффекта реакции

В реакцию, термохимическое уравнение которой $\mathrm{Si_{(кр.)}} + 2\mathrm{F_2}_{(г)} = \mathrm{SiF_4}_{(г)} + 1615\ \text{кДж}$, вступает $11{,}2\ \text{л}$ (н.у.) фтора с избытком кремния. Какое…

1. 1
   Вычислим количество вещества фтора при нормальных условиях:$$n(\mathrm{F_2}) = \dfrac{V(\mathrm{F_2})}{V_m} = \dfrac{11{,}2}{22{,}4} = 0{,}5\ \text{моль}$$
2. 2
   Согласно термохимическому уравнению, при взаимодействии $2\ \text{моль }\mathrm{F_2}$ выделяется $1615\ \text{кДж}$ теплоты.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Объём хлора по выходу

Вычислите объём (н.у.) газа, полученного с выходом 75% в результате реакции оксида марганца(IV) массой 43,5 г с избытком соляной кислоты. Запишите число с точностью до десятых.

1. 1
   Записываем уравнение реакции оксида марганца(IV) с соляной кислотой.$$\mathrm{MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O}$$
2. 2
   Вычисляем количество вещества оксида марганца(IV):$$n(\mathrm{MnO_2}) = \dfrac{43{,}5}{87} = 0{,}5\ \text{моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Массовая доля примеси

При термическом разложении 29 г оксида серебра(I), содержащего в качестве примеси металлическое серебро, выделилось 1,12 л газа (н.у.). Определите массовую долю примеси в оксиде серебра(I).

1. 1
   Запишем уравнение термического разложения оксида серебра(I):$$2\mathrm{Ag_2O} \rightarrow 4\mathrm{Ag} + \mathrm{O_2}$$
2. 2
   Определим количество вещества кислорода при нормальных условиях:$$n(\mathrm{O_2}) = \dfrac{V(\mathrm{O_2})}{V_m} = \dfrac{1{,}12}{22{,}4} = 0{,}05\ \text{моль}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Массовая доля примесей карбида

При реакции 1 кг технического карбида кальция с избытком воды получили 263,2 л (н.у.) ацетилена. Рассчитайте массовую долю примесей (в %) в техническом образце. Запишите число с точностью до десятых.

1. 1
   Запишем уравнение реакции карбида кальция с водой:$$\mathrm{CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2}$$
2. 2
   Определим количество вещества ацетилена, полученного при н.у.:$$n(\mathrm{C_2H_2}) = \dfrac{V(\mathrm{C_2H_2})}{V_m} = \dfrac{263{,}2}{22{,}4} = 11{,}75\ \text{моль}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Массовая доля примесей

На взаимодействие с навеской технического хлорида бария массой 400 г требуется раствор, содержащий 137,2 г серной кислоты. Вычислите массовую долю (%) не взаимодействующих с $\mathrm{H_2SO_4}$…

1. 1
   Запишем уравнение реакции:$$\mathrm{BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl}$$
2. 2
   Найдём количество вещества серной кислоты:$$n(\mathrm{H_2SO_4})=\frac{137{,}2}{98}=1{,}4\ \text{моль}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Объём газа при разложении нитрата

Определите объём (н.у.) газа, который выделится при термическом разложении 17 г нитрата натрия. Запишите число с точностью до сотых.

1. 1
   Запишем уравнение реакции термического разложения нитрата натрия:$$2\mathrm{NaNO_3} \rightarrow 2\mathrm{NaNO_2} + \mathrm{O_2}$$
2. 2
   Рассчитаем молярную массу нитрата натрия и количество его вещества:$$M(\mathrm{NaNO_3}) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85\ \text{г/моль};\quad n(\mathrm{NaNO_3}) = \frac{17}{85} = 0{,}2\ \text{моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Объём газа из технического FeS

Вычислите объём (н.у.) газа, полученного действием избытка соляной кислоты на 10 г технического сульфида железа(II), в котором массовая доля несульфидных примесей составляет 12%. Запишите число с…

1. 1
   Массовая доля чистого сульфида железа(II) составляет $100\% - 12\% = 88\%$. Найдём массу чистого вещества:$$m(\mathrm{FeS}) = 10 \cdot 0{,}88 = 8{,}8\ \text{г}$$
2. 2
   Запишем уравнение реакции:$$\mathrm{FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Расчёт массы серы

Вычислите массу серы, полученной при сжигании 22,4 л (н.у.) сероводорода в условиях недостатка кислорода, если выход продукта составляет 62,5 %. Запишите число с точностью до целых.

1. 1
   Запишем уравнение реакции горения сероводорода при недостатке кислорода.$$2\mathrm{H_2S} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{S} + 2\mathrm{H_2O}$$
2. 2
   При н.у. молярный объём газа равен 22,4 л/моль. Найдём количество вещества сероводорода:$$n(\mathrm{H_2S}) = \dfrac{22{,}4}{22{,}4} = 1\ \text{моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Объём аммиака при сгорании

Определите объём (н.у.) аммиака, при сгорании которого образуется 28 г азота. Запишите число с точностью до десятых.

1. 1
   Запишем уравнение реакции горения аммиака:$$4\mathrm{NH_3} + 3\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{N_2} + 6\mathrm{H_2O}$$
2. 2
   Вычислим количество вещества азота:$$n(\mathrm{N_2}) = \frac{m(\mathrm{N_2})}{M(\mathrm{N_2})} = \frac{28}{28} = 1\ \text{моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Масса осадка гидроксида железа

Определите массу (в граммах) осадка, который образуется при взаимодействии раствора, содержащего 20 г сульфата железа(III), с избытком раствора гидроксида натрия. Запишите число с точностью до…

1. 1
   Запишем уравнение реакции образования осадка:$$\mathrm{Fe_2(SO_4)_3 + 6NaOH \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4}$$
2. 2
   Вычислим молярную массу сульфата железа(III) и его количество вещества:$$M(\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}) = 400\ \text{г/моль},\quad n(\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}) = \frac{20}{400} = 0{,}05\ \text{моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Объём углекислого газа

Какой объём (н.у.) газа выделится при взаимодействии 21,2 г карбоната натрия с избытком уксусной кислоты? Запишите число с точностью до сотых.

1. 1
   Записываем уравнение реакции карбоната натрия с уксусной кислотой:$$\mathrm{Na_2CO_3 + 2CH_3COOH \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2}$$
2. 2
   Вычисляем молярную массу карбоната натрия и его количество вещества:$$M(\mathrm{Na_2CO_3}) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106\ \text{г/моль},\quad n(\mathrm{Na_2CO_3}) = \dfrac{21{,}2}{106} = 0{,}2\ \text{моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Объём оксида серы(IV)

Какой объём (н.у.) оксида серы(IV) вступает в реакцию с избытком раствора гидроксида натрия, если при этом образуется сульфит натрия массой 25,2 г? Запишите число с точностью до сотых.

1. 1
   Запишем уравнение реакции. Гидроксид натрия взят в избытке, поэтому образуется сульфит натрия:$$\mathrm{SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O}$$
2. 2
   Вычислим количество вещества сульфита натрия. Его молярная масса равна $126\ \text{г/моль}$:$$n(\mathrm{Na_2SO_3}) = \dfrac{m}{M} = \dfrac{25{,}2}{126} = 0{,}2\ \text{моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Объём фосфина при выходе

Вычислите объём (н.у.) газа, полученного при внесении в воду 33,5 г фосфида магния. Выход газообразного продукта составляет 90 %.

1. 1
   Записываем уравнение реакции фосфида магния с водой:$$\mathrm{Mg_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2PH_3}$$
2. 2
   Вычисляем молярную массу фосфида магния и его количество вещества:$$M(\mathrm{Mg_3P_2}) = 3 \cdot 24 + 2 \cdot 31 = 134\ \text{г/моль};\quad n(\mathrm{Mg_3P_2}) = \frac{33{,}5}{134} = 0{,}25\ \text{моль}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Разложение гидроксида меди

Рассчитайте массу оксида меди(II), полученного в результате разложения 9,8 г гидроксида меди(II). Запишите число с точностью до целых.

1. 1
   Записываем уравнение реакции разложения гидроксида меди(II):$$\mathrm{Cu(OH)_2 \rightarrow CuO + H_2O}$$
2. 2
   По уравнению реакции вещества участвуют в соотношении 1:1. Рассчитываем молярные массы:$$M(\mathrm{Cu(OH)_2}) = 64 + 2(16+1) = 98\ \text{г/моль},\quad M(\mathrm{CuO}) = 64+16=80\ \text{г/моль}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Массовая доля примесей карбида

При взаимодействии 1 кг технического карбида кальция с водой получили 280 л (н.у.) ацетилена. Рассчитайте массовую долю примесей (%) в техническом образце. Запишите число с точностью до целых.

1. 1
   Запишем уравнение реакции и найдём количество вещества ацетилена:$$\mathrm{CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2};\quad n(\mathrm{C_2H_2}) = \frac{280}{22{,}4} = 12{,}5\ \text{моль}$$
2. 2
   По уравнению реакции количества веществ $\mathrm{CaC_2}$ и $\mathrm{C_2H_2}$ равны. Найдём массу чистого карбида кальция:$$m(\mathrm{CaC_2}) = n(\mathrm{CaC_2}) \cdot M(\mathrm{CaC_2}) = 12{,}5 \cdot 64 = 800\ \text{г}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Выход ацетилена из карбида

Какой объём (н.у.) ацетилена может быть получен из 2,4 кг технического карбида кальция с массовой долей примесей 20%? Запишите число с точностью до целых.

1. 1
   Массовая доля чистого карбида кальция составляет $100\% - 20\% = 80\%$. Найдём массу чистого вещества:$$m(\mathrm{CaC_2}) = 2{,}4 \cdot 0{,}8 = 1{,}92\ \text{кг}$$
2. 2
   Запишем уравнение реакции получения ацетилена:$$\mathrm{CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Объём углекислого газа

Вычислите объём газа (н.у.), который выделится при полном разложении 210 г карбоната магния. Запишите число с точностью до целых.

1. 1
   Запишем уравнение полного разложения карбоната магния:$$\mathrm{MgCO_3 \rightarrow MgO + CO_2}$$
2. 2
   Вычислим молярную массу карбоната магния:$$M(\mathrm{MgCO_3}) = 24 + 12 + 3 \cdot 16 = 84\ \text{г/моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Масса ацетата кальция

Какая масса соли образуется при нейтрализации уксусной кислоты раствором, содержащим 0,6 моль гидроксида кальция? Запишите число с точностью до десятых.

1. 1
   Записываем уравнение реакции нейтрализации:$$2\mathrm{CH_3COOH} + \mathrm{Ca(OH)_2} \rightarrow \mathrm{Ca(CH_3COO)_2} + 2\mathrm{H_2O}$$
2. 2
   По уравнению реакции количество вещества ацетата кальция равно количеству вещества гидроксида кальция:$$n(\mathrm{Ca(CH_3COO)_2}) = n(\mathrm{Ca(OH)_2}) = 0{,}6\ \text{моль}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде