Химия ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Вычислим количество вещества углекислого газа:$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{35{,}84\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=1{,}6\ \mathrm{моль}$$

Следовательно, количество вещества атомов углерода в навеске равно $1{,}6$ моль. Найдём количество вещества воды и атомов водорода:$$n(\mathrm{H_2O})=\dfrac{39{,}6\ \mathrm{г}}{18\ \mathrm{г/моль}}=2{,}2\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H})=2n(\mathrm{H_2O})=4{,}4\ \mathrm{моль}$$

Вычислим количества веществ продуктов сгорания и определим количества атомов элементов в исходном веществе:$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{33{,}6\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=1{,}5\ \text{моль};\quad n(\mathrm{C})=1{,}5\ \text{моль}$$

Количество вещества атомов азота в исходном веществе в два раза больше количества вещества молекул азота:$$n(\mathrm{N_2})=\dfrac{3{,}36\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}15\ \text{моль};\quad n(\mathrm{N})=2\cdot0{,}15=0{,}30\ \text{моль}$$

Вычислим количества вещества продуктов сгорания:$$n(\mathrm{CO_2})=\frac{26{,}4\ \mathrm{г}}{44\ \mathrm{г/моль}}=0{,}6\ \mathrm{моль}$$

Количество воды равно:$$n(\mathrm{H_2O})=\frac{5{,}4\ \mathrm{г}}{18\ \mathrm{г/моль}}=0{,}3\ \mathrm{моль}$$

Вычислим количество вещества углекислого газа:$$n(\mathrm{CO_2})=\dfrac{5{,}04\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}225\ \mathrm{моль}$$

Количество вещества воды и атомов водорода в исходном веществе:$$n(\mathrm{H_2O})=\dfrac{4{,}05\ \mathrm{г}}{18\ \mathrm{г/моль}}=0{,}225\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H})=2n(\mathrm{H_2O})=0{,}450\ \mathrm{моль}$$

Определим количество вещества азота, образовавшегося при сгорании:$$n(\mathrm{N_2})=\dfrac{V(\mathrm{N_2})}{V_m}=\dfrac{0{,}896\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}040\ \text{моль}$$

В одной молекуле азота содержатся два атома азота, поэтому количество вещества атомов азота равно $0{,}080$ моль, а их масса составляет:$$n(\mathrm{N})=2n(\mathrm{N_2})=0{,}080\ \text{моль};\quad m(\mathrm{N})=0{,}080\cdot14=1{,}12\ \text{г}$$

В 115,6 г насыщенного раствора содержится 15,6 г $\mathrm{Na_2S}$ и 100 г воды. Масса приготовленного раствора в 2,5 раза больше, поэтому масса воды равна $250$ г, а масса $\mathrm{Na_2S}$ — $39$ г.$$m(\mathrm{H_2O})=289\cdot\frac{100}{115{,}6}=250\ \text{г};\quad m(\mathrm{Na_2S})=289-250=39\ \text{г}$$

После разделения раствора в каждой колбе находится по 19,5 г $\mathrm{Na_2S}$.$$m_1(\mathrm{Na_2S})=m_2(\mathrm{Na_2S})=\frac{39}{2}=19{,}5\ \text{г}$$

При нагревании нитрат меди(II) разлагается с образованием оксида меди(II), диоксида азота и кислорода:$$2\mathrm{Cu(NO_3)_2} \xrightarrow{t} 2\mathrm{CuO} + 4\mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2}$$

Определим общее количество выделившихся газов при н.у.:$$n_{\text{газов}}=\frac{V}{V_{\mathrm{m}}}=\frac{11{,}2\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}5\ \mathrm{моль}$$

Запишем уравнения реакций растворения смеси в соляной кислоте:$$\mathrm{MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O}$$

Фосфид магния реагирует с кислотой с образованием хлорида магния и фосфина:$$\mathrm{Mg_3P_2 + 6HCl \rightarrow 3MgCl_2 + 2PH_3\uparrow}$$

Запишем процессы, происходящие при электролизе на инертных электродах:$$\text{катод: }\mathrm{Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu};\quad \text{анод: }\mathrm{2H_2O-4e^-\rightarrow O_2+4H^+}$$

Уравнение суммарного процесса можно записать в молекулярной форме:$$\mathrm{2Cu(NO_3)_2+2H_2O\rightarrow 2Cu+O_2+4HNO_3}$$

При нагревании карбонат бария разлагается с образованием оксида бария и углекислого газа:$$\mathrm{BaCO_3 \xrightarrow{t} BaO + CO_2\uparrow}$$

Количество вещества выделившегося газа:$$n(\mathrm{CO_2}) = \dfrac{4{,}48\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}} = 0{,}200\ \text{моль}$$

В 64 г насыщенного раствора содержится 32 г $\mathrm{NaOH}$ и 32 г воды, поскольку растворимость гидроксида натрия равна 100 г на 100 г воды.$$m(\mathrm{NaOH})=\frac{64\cdot100}{100+100}=32\ \mathrm{г}$$

Рассчитаем количество вещества фосфида цинка и гидроксида натрия.$$n(\mathrm{Zn_3P_2})=\frac{25{,}7}{226}=0{,}1137\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{NaOH})=\frac{32}{40}=0{,}800\ \mathrm{моль}$$

При горении водорода образуется вода, а при горении угарного газа — углекислый газ:$$\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}$$

Уравнение горения угарного газа:$$\mathrm{2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2}$$

Масса исходного раствора равна $2730\ \text{г}$. Массовая доля нитрата меди(II) составляет 18,8%, поэтому его масса во всём растворе:$$m(\mathrm{Cu(NO_3)_2})=2730\cdot 0{,}188=513{,}24\ \text{г}$$

Раствор разделили в отношении $1:2$, поэтому масса раствора в первой колбе равна 910 г, а во второй — 1820 г. В первой колбе первоначально содержалось:$$m_1(\mathrm{Cu(NO_3)_2})=513{,}24\cdot\frac{1}{3}=171{,}08\ \text{г}$$

Запишем уравнения реакций, указанных в условии:$$\mathrm{CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2}$$

При растворении остатка в соляной кислоте протекают реакции:$$\mathrm{CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2}$$

Уравнение взаимодействия бромида фосфора(V) с гидроксидом натрия:$$\mathrm{PBr_5+8NaOH\rightarrow Na_3PO_4+5NaBr+4H_2O}$$

При добавлении нитрата серебра образуются осадки бромида серебра и фосфата серебра:$$\mathrm{NaBr+AgNO_3\rightarrow AgBr\downarrow+NaNO_3}$$

Запишем уравнение электролиза раствора сульфата меди(II) на инертных электродах:$$2\mathrm{CuSO_4} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{Cu} + \mathrm{O_2} + 2\mathrm{H_2SO_4}$$

Определим количество вещества кислорода, выделившегося на аноде. При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$:$$n(\mathrm{O_2}) = \dfrac{1{,}12\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}} = 0{,}05\ \text{моль}$$

При растворении содержащегося в олеуме оксида серы(VI) образуется серная кислота:$$\mathrm{SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4}$$

Серная кислота реагирует с нитратом бария с образованием осадка сульфата бария:$$\mathrm{H_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HNO_3}$$

Пусть массы воды, дигидрофосфата натрия и гидроксида натрия равны $4{,}5x$, $0{,}9x$ и $x$ соответственно. Тогда масса исходной смеси равна $6{,}4x$.

Количество вещества дигидрофосфата натрия: $n(\mathrm{NaH_2PO_4})=\dfrac{0{,}9x}{120}=0{,}0075x\ \text{моль}$. Количество вещества гидроксида натрия: $n(\mathrm{NaOH})=\dfrac{x}{40}=0{,}025x\ \text{моль}$.

Разложение нитрата магния описывается уравнением:$$2\mathrm{Mg(NO_3)_2} \rightarrow 2\mathrm{MgO} + 4\mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2}$$

Количество смеси газов при н.у.:$$n_{\text{газов}} = \frac{10{,}08\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}} = 0{,}45\ \text{моль}$$

Молярная масса медного купороса равна $250\ \text{г/моль}$, а молярная масса безводного $\mathrm{CuSO_4}$ — $160\ \text{г/моль}$. Поэтому масса безводной соли в 25 г кристаллогидрата:$$m(\mathrm{CuSO_4})=25\cdot\frac{160}{250}=16\ \text{г}$$

Количество вещества $\mathrm{CuSO_4}$:$$n(\mathrm{CuSO_4})=\frac{16}{160}=0{,}100\ \text{моль}$$