Меню

Электрический ток пропускали через 117 г раствора хлорида натрия в котором



Реальный ЕГЭ по химии 2020. Задание 34

Представляем вашему вниманию задания 34 из реального ЕГЭ 2020 (основная волна и резервные дни — 16 июля 2020 года, 24 июля 2020) с подробными видео-объяснениями, и (или) с ответами.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 1.

Железную пластину полностью растворили в 500 г раствора азотной кислоты. При этом выделилась смесь оксида азота(II) и оксида азота (IV) общим объемом 20,16 л. Соотношение атомов кислорода к атомам азота в этой газовой смеси соответственно равно 5:3. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 2.

Смесь оксида алюминия и сульфида алюминия, в которой массовая доля алюминия составляет 50%, растворили в избытке 700 г соляной кислоты. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди (II), причём исходные вещества прореагировали без остатка. Вычислите массовую долю соли, образовавшейся при взаимодействии исходной твёрдой смеси с соляной кислотой.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 3.

Смесь меди и оксида меди (II), в которой массовая доля атомов меди составляет 96%, растворили в концентрированной серной кислоте массой 472 г, взятой в избытке. Полученный газ растворили в минимальном количестве раствора гидроксида натрия массой 200 г с массовой долей щёлочи 10%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после реакции исходной смеси с кислотой.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 4.

К смеси пероксида и оксида бария, где отношение количества атомов бария к количеству атомов кислорода равно 5:9, добавили 490 г холодного 20%-го раствора серной кислоты. В результате соединения бария прореагировали полностью, а полученный раствор оказался нейтральным. Найдите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 5.

Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение атомов цинка и кислорола 5:6, обработали 500 г раствора разбавленной серной кислоты. В результате исходная смесь и кислота прореагировали без остатка и выделилось 2,24 л газов (н.у.). К получившемуся раствору прилили 500 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 40%. Найдите массовую долю сульфата натрия в получившемся растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 6.

Смесь твёрдых сульфата железа (II) и сульфата железа (III), в которой соотношение атомов серы и железа 4:3, добавили в подкисленный 5% раствор перманганата калия массой 126,4 г. Все вещества, участвовавшие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Расчитайте максимальную массу 20%-го раствора гидроксида натрия, который прореагирует с полученным раствором.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 7.

В холодный раствор серной кислоты добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 8.

Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в избытке соляной кислоты массой 300 г. После завершения всех реакций масса раствора составила 330 г, а выделившуюся газовую смесь пропустили через 200 г 8%-ного раствор гидроксида натрия. В результате чего один из газов полностью поглотился. Определите массовую долю соли в конечном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 9.

Смесь оксида кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля кальция 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, которая была в избытке. Масса раствора стала 361,6 г. Выделившийся газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 10.

Смесь карбида кальция и карбида алюминия, в которой массовая доля углерода 30%, растворили в 547,5 г соляной кислоты, взятой в необходимом стехиометрическом количестве. В полученный раствор добавляли 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до завершения реакции. Найдите массовую долю хлороводорода в растворе, в котором растворяли смесь карбидов.

Также есть альтернативное решение, в котором протекают 4 реакции, тогда ответ получается другой:

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 11.

Смесь железной окалины и оксида железа (III), в которой отношение числа атомов железа к числу атомов кислорода 7/10, полностью растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты. Для поглощения полученного газа необходимо 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Найдите массовую долю соли железа в растворе, полученном после растворения смеси оксидов в кислоте.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 12.

Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение атомов натрия к атомам кислорода равна 3:2, нагрели с избытком углекислого газа. Образовавшееся вещество растворили в воде и получили раствор массой 600 г. К полученному раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа (III). При этом получился раствор массой 795 г, а массовая доля карбоната натрия в этом растворе составила 4%. Найдите массу оксида натрия в исходной смеси.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 13.

В смеси оксида магния и фосфида магния массовая доля атомов магния составляет 54,4%. Для полного растворения этой смеси потребовалось 365 г 34% соляной кислоты. К полученному раствору добавили 232 г 30% раствора фторида калия. Найдите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 14.

Смесь оксида лития и нитрида лития с массовой долей атомов лития 56%, растворили в 365 г 20% соляной кислоты, причём все вещества полностью прореагировали. Затем к образовавшемуся раствору добавили 410 г 20% раствора фосфата натрия. Найдите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020. Задание 34. Вариант 15.

В растворе хлоридов железа (II) и (III) на 3 иона железа приходится 8 хлорид-ионов. Через 200 г этого раствора пропустили хлор до прекращения реакции. К полученному раствору добавили раствор гидроксида натрия, в результате чего вещества прореагировали без остатка и получили 526,5 г 20% раствора соли. Рассчитайте массовую долю щёлочи в добавленном растворе.

Резерв

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 1

  1. Сульфид цинка массой 48,5 г сожгли в избытке кислорода. Образовавшееся при этом твёрдое вещество растворили в 230 г 28%- ного раствора гидроксида калия. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 2

  1. Медный купорос (CuSO4 ∙ 5H2O) массой 37,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 11,2 г железа и после завершения реакции ещё 200 г 10%-ного раствора серной кислоты. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 3

  1. Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 665,6 г 25%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю хлорида бария в полученном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 4

  1. Через 640 г 20%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 13,44 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 65 г цинка. Определите массовую долю сульфата цинка в полученном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 5

  1. Через 376 г 30%-ного раствора нитрата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 8,96 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Ответ: w (NaOH) = 1,46%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 6

  1. Через 376 г 25%-ного раствора нитрата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 10,08 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 848 г 5%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 7

  1. Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 200 г 32%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
Читайте также:  Трансформаторы тока 10кв испытания

Ответ: w (NaOH) = 2%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 8

  1. Через 624 г 10%-ного раствора хлорида бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 265 г 20%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в полученном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 9

  1. Через 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра (I) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 6,72 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 240 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Ответ: w (NaOH) = 2,2%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 10

  1. Через 234 г 20%-ного раствора хлорида натрия пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 13,44 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 160 г 20%-ного раствора сульфата меди (II). Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

Ответ: w (NaOH) = 4,7%

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 11

  1. Через 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 50 г. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газа, выделившегося на аноде.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 12

  1. Через 372,5 г 20%-ного раствора хлорида калия пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 40 г. К образовавшемуся раствору добавили 152 г 20%-ного раствора сульфата железа (II). Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газа, выделившегося на катоде.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 13

  1. Через 292,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 80 г. К образовавшемуся раствору добавили 13 г цинка. Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газов, выделившихся на аноде.

Ответ: w (H2O) = 73,4%, m (газов) = 73,9 г

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 14

  1. Через 480 г 20%-ного раствора сульфата меди (II) пропускали электрический ток до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 52 г. К образовавшемуся раствору добавили 520 г 32%-ного раствора хлорида бария. Определите массовую долю воды в полученном растворе и массу газа, выделившегося на аноде.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 15

  1. Свинцовый сахар ((CH3COO)2Pb ∙ 3H2O) массой 75,8 г растворили в воде и получили 10%-ный раствор соли. К этому раствору добавили 15,6 г цинка и после завершения реакции добавили еще 624 г 5%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

Реальный ЕГЭ 2020 (резервные дни). Задание 34. Вариант 16

  1. Оксид цинка массой 32,4 г нагрели в присутствии угарного газа объёмом 2,24 л (н.у.). При этом угарный газ прореагировал полностью. Полученный твёрдый остаток растворили в 448 г 20%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в образовавшемся растворе.

Ответ: w (KOH) = 9,36%

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув:

Источник

Разбор заданий №34 ЕГЭ по химии
презентация к уроку по химии (11 класс)

Бланк Раиса Николаевна

Здесь вы можете найти алгоритм решения задач и условия нескольки задач для самостоятельного прорешивания.

Скачать:

Вложение Размер
Разбор заданий №34 ЕГЭ по химии 198.29 КБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Разбор заданий №34 ЕГЭ по химии Автор Бланк Раиса Николаевна, учитель химии МАОУ СОШ №31

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник

Задание 34 ЕГЭ по химии — подробный разбор

Методика решения задач высокого уровня сложности — Вопрос 34 по спецификации ЕГЭ по химии.

Пример 3. Образец кристаллогидрата нитрата меди(II) разделили на две части в соотношении 1 : 2. Первую часть прокалили до постоянной массы, при этом образовалось 4 г твёрдого остатка. Вторую часть растворили в 41,92 г воды и провели электролиз полученного раствора с использованием инертного анода. Электрический ток пропускали до полного выделения металла на катоде. При этом образовался раствор с
массовой долей растворённого вещества 23,42 %. Определите формулу кристаллогидрата.

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

Пример 4. В холодный раствор серной кислоты добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

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

Пример 5. Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение числа атомов натрия к числу атомов кислорода равно 3 : 2, нагрели в избытке углекислого газа. Продукт реакции растворили в воде и получили 600 г раствора. К этому раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа(III). После завершения реакции масса раствора составила 795 г, а массовая доля карбоната натрия в нём – 4%. Вычислите массу оксида натрия в исходной смеси.

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

Источник

Через 120 г 10%-ного раствора едкого натра пропустили электрический ток, в результате выделилось 134,4 л (н

Через 120 г 10%-ного раствора едкого натра пропустили электрический ток, в результате выделилось 134,4 л (н. у.) газов. Часть полученного раствора, 12,8 г, использовали для полного осаждения меди из 32 г раствора сульфата меди(II). Вычислите массовую долю сульфата меди(II) в растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

1) Уравнения реакций:

$2H_2O = 2H_2 + O_2$ (1)

$CuSO_4 + 2NaOH = Cu(OH)↓ + Na_2SO_4$ (2)

2) Количество вещества реагентов:

$m(NaOH)_<чист.>$ = 0.1 ‧ 120 = 12 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 12 / 40 = 0.3 моль

3) По уравнению (1).

Пусть выделилось x моль $O_2$. тогда:

б) $n(H_2)$ = 2x моль, $V(H_2)$ = 2x ‧ 22.4 л

в) 2x ‧ 22.4 + 22.4x = 134.4

г) $M(H_2)$ = 2 г/моль, $n(H_2)$ = 2 ∙ 2 = 4 моль, $m(H_2)$ = 4 ‧ 2 = 8 г

$M(O_2)$ = 32 г/моль, $n(O_2)$ = 2 моль, $m(O_2)$ = 2 ‧ 32 = 64 г

4) Находим количество NaOH в отобранной порции раствора:

а) масса раствора после электролиза

б) так как концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, то

x = 0.3 ∙ 12.8 / 48 = 0.08 моль NaOH

5) Находим массовую долю $CuSO_4$ в растворе:

а) по уравнению (2):

$n(CuSO_4)$ = 0.5n(NaOH) = 1 ∙ 0.08 / 2 = 0.04 моль

$M(CuSO_4)$ = 160 г/моль, $m(CuSO_4)$ = 0.04 ∙ 160 = 6.4 г

Источник

Пособие-репетитор по химии

ЗАНЯТИЕ 10
10-й класс
(первый год обучения)

Продолжение. Начало см. в № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13/2006

Электролиз

План

1. Определение сущности процесса электролиза.

2. Правила для определения результатов электролиза:

а) процессы на катоде;

б) процессы на аноде.

3. Закон Фарадея.

4. Области использования электролиза.

Движение ионов в растворе или расплаве электролита является хаотическим, беспорядочным. Но если в раствор или расплав электролита опустить электроды и пропустить постоянный электрический ток, то ионы будут двигаться упорядоченно к электродам: катионы – к катоду, анионы – к аноду. На катоде идет процесс восстановления, катионы принимают электроны. На аноде идет процесс окисления, анионы отдают электроны. Это явление называется электролизом.

Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах в растворах или расплавах электролитов при пропускании электрического тока. Сущность электролиза заключается в том, что за счет электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая не может протекать самопроизвольно.

Для определения результатов электролиза существует ряд правил.

П р о ц е с с ы н а к а т о д е (восстановление).

В расплавах катионы металла восстанавливаются до свободного металла:

М n+ + = М 0 .

В растворах процесс на катоде н е з а в и с и т от материала катода, а зависит от активности восстанавливаемого металла.

а) Если металл расположен в ряду напряжений от Li до Al включительно, то на катоде идет процесс восстановления воды:

б) Если металл расположен в ряду напряжений между Al и H2, то на катоде идут одновременно процессы восстановления воды и катионов металла:

М n+ + М 0 .

в) Если металл расположен в ряду напряжений после Н2, то на катоде идет процесс восстановления катионов металла:

М n+ + = М 0 .

При электролизе растворов кислот идет процесс восстановления ионов водорода:

2Н + + 2е = H2 0 .

П р о ц е с с ы н а а н о д е (окисление).

В расплавах анионы бескислородных кислот (кроме фторидов) окисляются до соответствующего простого вещества, например:

2Cl – – 2е = Cl2 0 .

Кислородсодержащие анионы выделяют кислород и превращаются в один из оксидов:

В растворах процесс на аноде зависит от материала анода и от природы аниона. Аноды могут быть двух видов – растворимые (железо, медь, цинк, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза) и нерастворимые, или инертные (уголь, графит, платина, золото).

а) Если анод растворимый, то независимо от природы аниона всегда идет окисление металла анода, например:

Cu 0 – 2e = Cu 2+ .

б) Если анод инертный, то в случае бескислородных анионов (кроме фторидов) идет окисление анионов:

2Cl – – 2е = Cl2 0 .

В случае кислородсодержащих анионов и фторидов идет процесс окисления воды, анион при этом не окисляется и остается в растворе:

При электролизе растворов щелочей идет окисление гидроксид-ионов:

4OH – – 4e = O2 0 + 2H2O.

Количественная характеристика процессов электролиза определяется з а к о н о м Ф а р а д е я: масса электролита, подвергшегося превращению при электролизе, а также массы образующихся на электродах веществ прямо пропорциональны количеству электричества, прошедшего через раствор или расплав электролита, и эквивалентным массам соответствующих веществ.

Закон электролиза в математической форме:

m =

где Э – эквивалент вещества (г/моль), I – сила тока (А), t – продолжительность процесса электролиза (с), F – постоянная Фарадея (F = 96 500 Кл/моль).

Электролиз широко используют в промышленности для выделения и очистки металлов, получения щелочей, хлора, водорода. Алюминий, магний, натрий, кадмий получают только электролизом. Важной областью применения электролиза является защита металлов от коррозии. При этом на поверхности металлических изделий электрохимическим методом наносят тонкий слой другого металла, устойчивого к коррозии.

Тест по теме «Электролиз»

1. При электролизе раствора сульфата цинка с инертными электродами на аноде выделяется:

а) цинк; б) кислород;

в) водород; г) сера.

2. Объем кислорода (в л, н.у.), выделившегося на инертном аноде при пропускании электрического тока силой 20 А в течение 2,5 ч через раствор сульфата калия, равен:

а) 10,4; б) 11,2; в) 6,8; г) 20,6.

3. При электролизе 240 г 15%-го раствора гидроксида натрия на аноде выделилось 89,6 л (н.у.) кислорода. Массовая доля вещества в растворе после окончания электролиза равна (в %):

а) 28,1; б) 32,1; в) 37,5; г) 40,5.

4. При электролизе раствора хлорида натрия образуются:

а) натрий и хлор;

б) гидроксид натрия, хлор и водород;

в) кислород и хлор;

г) натрий, хлор и соляная кислота.

5. При электролизе расплава гидроксида натрия на аноде выделяется:

а) натрий; б) водород; в) кислород; г) вода.

6. При электролизе раствора хлорида кальция на катоде выделилось 5,6 г водорода. Какова масса (в г) вещества, выделившегося на аноде?

а) 198,8; б) 99,4; в) 89,6; г) 44,8.

7. Медный купорос массой 100 г растворили в воде и провели электролиз до обесцвечивания раствора. Объем (в л, н.у.) собранного газа равен:

а) 2,24; б) 4,48; в) 11,2; г) 22,4.

8. Платиновый электрод:

в) расходуется в процессе электролиза;

г) не расходуется в процессе электролиза.

9. Процесс на катоде при электролизе растворов солей зависит от:

а) природы катода;

б) активности металла;

в) состава аниона;

г) не зависит от перечисленных факторов.

10. При электролизе раствора нитрата меди(II) с медными электродами на аноде будет происходить:

а) выделение диоксида азота;

б) выделение монооксида азота;

в) растворение анода;

г) выделение кислорода.

Ключ к тесту

Задачи на электролиз

1. При электролизе раствора хлорида меди(II) на аноде выделилось 560 мл газа (н.у.). Найти массу меди, выделившейся на катоде.

Ответ. 1,6 г.

2. При электролизе расплава хлорида натрия массой 70,2 г получен хлор, занимающий при н.у. объем 10,08 л. Найти долю выхода хлора.

3. При электролизе 149 г 20%-го раствора хлорида калия получен гидроксид калия массой 20,16 г. Найти долю выхода продукта реакции.

4. При электролизе водного раствора хлорида калия выделилось 7,2 л водорода (н.у.). Найти массу и количество вещества гидроксида калия, образовавшегося в результате электролиза.

Ответ. 36 г и 0,64 моль.

5. Какие вещества и в каких количествах образуются при электролизе 234 г расплава хлорида натрия? Какая масса железа может вступить в реакцию с веществом, выделившимся на аноде?

Ответ. 4 моль Na и 2 моль Cl2; 74,7 г Fe.

6. Ток одной и той же силы пропущен в течение одинакового времени через растворы нитрата серебра и сульфата меди. В результате выделилось 0,64 г меди. Найти массу выделившегося серебра.

Ответ. 2,16 г.

7. При электролизе раствора, содержащего 2,22 г соли двухвалентного металла, на аноде выделилось 0,448 л хлора (н.у.). Определить, какая соль была подвергнута электролизу. Написать уравнение реакции электролиза.

Ответ. Хлорид кальция.

8. Ток силой 6 А пропустили через водный раствор серной кислоты в течение 1,5 ч. Вычислить массу разложившейся воды и объем выделившихся газов (н.у.).

Ответ. 3,02 г Н2О; 3,76 л Н2 и 1,88 л О2.

9. Сколько времени потребуется для разложения 2 моль воды током силой 2 А?

Ответ. 53,6 ч.

10. Найти объем кислорода (н.у.), который выделится при пропускании тока силой 6 А в течение 30 мин через водный раствор гидроксида калия.

Ответ. 627 мл.

11. При электролизе водного раствора сульфата хрома(III) током силой 2 А масса катода увеличилась на 8 г. В течение какого времени проводили электролиз?

Ответ. 6,18 ч.

12. Через расплав оксида алюминия пропускали постоянный ток силой 16 А в течение 3 ч. Вычислить массу алюминия, выделившегося на катоде.

Ответ. 16,1 г.

1. При пропускании тока силой 2,5 А через раствор электролита за 30 мин выделилось 2,77 г металла. Определить металл.

Ответ. Олово.

2. При пропускании через раствор соли некоторого металла тока силой 1,5 А в течение 30 мин на катоде выделилось 1,071 г металла. Определить металл.

Ответ. Индий.

3. Через 300 г 10%-го раствора хлорида натрия пропустили ток. Спустя некоторое время ток выключили. Объем газа, выделившегося на аноде, при давлении 1 атм и температуре 27 °С равен
1 л. Найти массовые доли веществ, находящихся в растворе после выключения тока, если доля выхода продуктов электролиза составляет 91% от теоретически возможного.

Ответ. 8,36% NaCl и 1,2% NaOH.

4. Газ, выделившийся на аноде при электролизе 200 г 20%-го раствора хлорида натрия, пропустили через 400 г 30%-го раствора бромида калия. К полученному раствору добавили избыток раствора нитрата серебра. Определить количественный состав выпавшего осадка.

Ответ. 59,4 г AgBr и 98,15 г AgCl.

5. Через 800 г 10%-го водного раствора хлорида натрия пропустили ток. После окончания процесса электролиза соли весь выделившийся на аноде газ поглотили горячим раствором, получившимся в результате электролиза. Найти массовые доли веществ, содержащихся в растворе после поглощения газа.

Ответ. 8,35% NaCl и 3,03% NaClO3.

6. Через 50 г 10%-го раствора сульфата натрия некоторое время пропускали ток. Когда процесс прервали, объем выделившегося на аноде газа составил 10 л (давление 1 атм, температура 20 °С). Найти массовую долю сульфата натрия в растворе после прекращения электролиза.

Ответ. 14,28%.

7. Некоторое количество нитрида натрия обработали избытком воды и получили газ А. Оставшееся в растворе вещество выделили и при электролизе в расплаве получили газ В на аноде. Смесь А и В пропустили над нагретой платиной, и газы вступили в реакцию без остатка. Найти долю выхода вещества А, если выход газа В можно считать количественным.

Ответ. (NH3) = 60%.

8. При электролизе расплава 8 г соединения одновалентного металла на аноде выделилось
11,2 л водорода (н.у.). Определить соединение. Можно ли подвергнуть электролизу его водный раствор?

Водород на аноде может выделяться только при электролизе расплавов гидридов металлов МН:

M(MH) = m(MH)/ (MH) = 8/1 = 8 г/моль.

Искомый гидрид – LiH.

Подвергнуть электролизу водный раствор LiH невозможно, т.к. он разлагается водой:

9. Водный раствор каустической соды подвергали электролизу током 10 А в течение 268 ч. После окончания электролиза осталось 100 г 24%-го раствора гидроксида натрия. Найти первоначальную концентрацию раствора.

10. При пропускании постоянного тока силой 6,4 А в течение 30 мин через расплав хлорида неизвестного металла на катоде выделилось 1,07 г металла. Определить состав соли, подвергшейся электролизу.

Источник

Adblock
detector