РУҚА
34

Шешімі: Растворы и окисление меди

ЕГЭ · Химия · Тапсырма 34 · Химиялық есептеулер
ЖоғарыФИПИ6CB2E2Толық шешім≈ 15 минутТалдау 11 қадам
Условие

В две колбы налили по 350 г концентрированной азотной кислоты. Затем во вторую колбу добавили 250 г воды. В каждой колбе растворили по кусочку меди. При этом объём бурого газа, выделившегося в первой колбе, оказался равным объёму бесцветного газа, выделившегося во второй колбе. Считать, что в результате реакций в каждой из колб образовался только один из газов. Газ, выделившийся в первой колбе, поглотили раствором гидроксида калия. При этом все вещества прореагировали полностью и образовалось 375,6 г раствора с массовой долей атомов водорода 8,36%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после растворения меди во второй колбе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешімін қадамдап көрсету

11 қадам
1

В первой колбе медь реагирует с концентрированной азотной кислотой с образованием бурого газа $\mathrm{NO_2}$:

$$\mathrm{Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}$$
2

Во второй колбе образуется бесцветный газ $\mathrm{NO}$:

$$\mathrm{3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}$$
3

При поглощении диоксида азота гидроксидом калия образуются нитрит калия и нитрат калия:

$$\mathrm{2NO_2 + 2KOH \rightarrow KNO_2 + KNO_3 + H_2O}$$
4

Масса атомов водорода в полученном растворе:

$$m(\mathrm{H})=375{,}6\ \mathrm{г}\cdot 0{,}0836=31{,}4\ \mathrm{г}$$
5

Количество вещества атомов водорода и воды:

$$n(\mathrm{H})=\frac{31{,}4}{1}=31{,}4\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{H_2O})=\frac{31{,}4}{2}=15{,}7\ \mathrm{моль}$$
6

Пусть $n(\mathrm{NO_2})=x$ моль. По уравнению поглощения образуется по $\frac{x}{2}$ моль каждой соли и $\frac{x}{2}$ моль воды. Масса солей равна $\frac{x}{2}\cdot 85+\frac{x}{2}\cdot 101=93x$ г.

$$375{,}6=93x+18\cdot 15{,}7$$
7

Находим количество диоксида азота:

$$375{,}6=93x+282{,}6;\quad x=1{,}00\ \mathrm{моль}$$
8

Объёмы газов равны, поэтому при одинаковых условиях их количества равны: $n(\mathrm{NO})=1{,}00$ моль. По уравнению реакции во второй колбе на 2 моль $\mathrm{NO}$ расходуется 3 моль меди и образуется 3 моль соли.

$$n(\mathrm{Cu})=\frac{3}{2}\cdot 1{,}00=1{,}50\ \mathrm{моль};\quad n(\mathrm{Cu(NO_3)_2})=1{,}50\ \mathrm{моль}$$
9

Масса соли во второй колбе:

$$m(\mathrm{Cu(NO_3)_2})=1{,}50\cdot 187{,}5=281{,}25\ \mathrm{г}$$
10

Масса раствора после реакции равна массе исходных веществ за вычетом массы выделившегося газа:

$$m_{\mathrm{р-ра}}=350+250+1{,}50\cdot 63{,}5-1{,}00\cdot 30=665{,}25\ \mathrm{г}$$

Вычисляем массовую долю соли в растворе:

$$w(\mathrm{Cu(NO_3)_2})=\frac{281{,}25}{665{,}25}\cdot 100\%=42{,}3\%$$
Жауап

Массовая доля соли $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ в растворе во второй колбе равна $42{,}3\%$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Путают продукты взаимодействия меди с концентрированной и разбавленной азотной кислотой.

Не учитывают, что равенство объёмов газов при одинаковых условиях означает равенство их количеств вещества.

При расчёте массы раствора забывают вычесть массу выделившегося газа.

Используют массу соли в знаменателе вместо общей массы полученного раствора.

Закрепить приёмВ теме «Химиялық есептеулер» ещё 309 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 34 ЕГЭ, химия

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 11 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Химические расчёты»: в ней 310 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.