7 вычисление массовой доли и массы растворимого вещества в растворе

Расчеты массовой доли растворенного вещества

Задача 451

20 г сульфата натрия растворили в 60 г воды. Затем к полученному раствору добавили 20 мл воды. Вычислите массовую долю (в %) растворенного вещества в конечном растворе с точностью до целых.

Решение

Общая масса конечного раствора составляет 20 г (сульфат натрия) + 60 г (вода) + 20 г (дополнительная вода) = 100 г.

Масса сульфата натрия в конечном растворе равна 20 г.

Массовая доля сульфата натрия в конечном растворе составляет (20 г / 100 г) * 100% = 20%.

Ответ: 20%

Задача 452

В 11 моль воды растворили 0.75 моль гидроксида калия. Рассчитайте массовую долю (в %) гидроксида калия в полученном растворе с точностью до десятых.

Решение

Общая молярная масса раствора равна 11 моль (вода) + 0.75 моль (гидроксид калия).

Масса гидроксида калия в растворе равна 0.75 моль * молярная масса гидроксида калия.

Массовая доля гидроксида калия в растворе будет равна (масса гидроксида калия / общая масса раствора) * 100%.

Задача 453

Рассчитайте объем (в мл) воды с точностью до целых, который необходимо взять для приготовления 80 г 15%-ного раствора нитрата калия.

Решение

Для получения 80 г 15%-ного раствора нитрата калия, масса самого нитрата калия будет равна 0.15 * 80 г.

Общая масса раствора будет составлять 80 г (нитрат калия) + масса воды.

Масса воды, необходимая для приготовления раствора, можно рассчитать как разность общей массы раствора и массы нитрата калия.

Задача 454

В 0.24 л воды растворили 2 моль гидроксида натрия. Определите массовую долю (в %) гидроксида натрия в растворе с точностью до целых.

Решение

Общая масса раствора равна 0.24 л * плотность воды * 1000 г/л + масса гидроксида натрия в растворе.

Массовая доля гидроксида натрия в растворе будет равна (масса гидроксида натрия / общая масса раствора) * 100%.

Задача 455

К 100 г 24%-ного раствора нитрата калия добавили 50 мл воды. Вычислите массовую долю (в %) растворенного вещества в полученном растворе с точностью до целых.

Решение

Общая масса конечного раствора равна 100 г (24%-ный раствор нитрата калия) + масса добавленной воды.

Задача 456

Какую массу (в граммах) нитрата натрия необходимо растворить в 450 мл воды, чтобы получить 10%-ный раствор? Массу запишите с точностью до целых.

Решение

Для получения 10%-ного раствора нитрата натрия, масса самого нитрата натрия будет равна 0.1 * общая масса раствора.

Общая масса раствора будет составлять масса нитрата натрия + 450 г (вода).

Задача 457

В 72.8 мл воды растворили 11.2 л (н.у.) хлороводорода. Определите массовую долю хлороводорода (в %) в полученном растворе с точностью до целых.

Решение

Общая масса раствора равна объему воды * плотность воды * 1000 г/л + масса хлороводорода.

Массовая доля хлороводорода в растворе будет равна (масса хлороводорода / общая масса раствора) * 100%.

Задача 458

Вычислите массовую долю соли (в %) в растворе, полученном при смешивании 100 г 11%-ного раствора с 300 г 15%-го раствора соли.

Решение

Общая масса конечного раствора будет равна 100 г (11%-ный раствор) + 300 г (15%-ный раствор).

Масса соли в конечном растворе будет равна сумме массы соли из двух начальных растворов.

Массовая доля соли в конечном растворе составит (масса соли / общая масса раствора) * 100%.

Задача 459

К 200 г 5%-го раствора хлорида аммония добавили 20 г этой же соли и столько же граммов воды. Вычислите массовую долю (в %) хлорида аммония в полученном растворе с точностью до десятых.

Решение

Общая масса конечного раствора будет равна 200 г (5%-ный раствор) + 20 г (хлорид аммония) + 20 г (вода).

Массовая доля хлорида аммония в конечном растворе будет равна (масса хлорида аммония / общая масса раствора) * 100%.

Задача 460

При охлаждении 170 г 12% раствора соли в осадок выпало 10 г безводной соли. Вычислите массовую долю соли (в %) в полученном растворе с точностью до десятых.

Решение

Масса соли в полученном растворе составит 170 г – 10 г = 160 г.

Масса безводной соли в начальном растворе составляла 0.12 * 170 г.

Массовая доля соли в растворе после осаждения безводной соли будет равна (160 г / общая масса раствора) * 100%.

Задача 461

В 196 мл воды растворили 100 г Na2CO3∙10H2O. Вычислите массовую долю карбоната натрия (в %) в полученном растворе с точностью до десятых.

Решение

Общая масса раствора будет равна 196 мл * плотность воды * 1000 г/л + 100 г Na2CO3∙10H2O.

Массовая доля карбоната натрия в растворе будет равна (масса карбоната натрия / общая масса раствора) * 100%.

Задача 462

В 350 мл воды растворили 50 г медного купороса. Вычислите массовую долю сульфата меди (в %) в полученном растворе с точностью до целых.

Решение

Общая масса раствора будет равна 350 мл * плотность воды * 1000 г/л + 50 г медного купороса.

Массовая доля сульфата меди в растворе будет равна (масса сульфата меди / общая масса раствора) * 100%.

Задача 463

К 100 г 10%-го раствора соли добавили раствор этой же соли и получили 250 г 16%-го раствора. Вычислите массовую долю соли (в %) в добавленном растворе с точностью до целых.

Решение

Пусть масса соли в добавленном растворе составляет Х г.

Тогда масса соли в конечном растворе будет равна 100 г * 0.1 + Х.

Масса соли в растворе после добавления будет равна массе соли в начальном растворе + масса соли в добавленном растворе.

Массовая доля соли в добавленном растворе составит (Х / общая масса раствора) * 100%.

Задача 464

При нагревании 120 г 10%-ного раствора хлорида калия массовая доля растворенного вещества увеличилась в 1.2 раза. Сколько воды (в мл) испарилось? Ответ запишите с точностью до целых.

Решение

Масса хлорида калия в начальном растворе равна 0.1 * 120 г.

После испарения воды, масса хлорида калия увеличилась в 1.2 раза.

Задача 465

В каком объеме (в мл) 10%-ного раствора хлорида калия (ρ = 1.06 г/мл) содержится 21.2 г соли? Ответ запишите с точностью до целых.

Решение

Объем раствора можно вычислить, зная массу соли и массовую долю.

Общая масса раствора будет равна массе соли / массовая доля.

Объем раствора можно посчитать, зная общую массу и плотность раствора.

Приготовление разбавленных растворов может быть сложным процессом, однако, следуя правильным расчетам, можно легко получить желаемую концентрацию и обеспечить необходимое качество раствора.

Рассчеты массовых долей в растворах

m(раствора) = 40 г
w(NaCl2) = 15%
m(H2O) = 20 г

Какая масса NaCl в растворе?

1. m(NaCl) = 40 г * 15% = 6 г

Какова масса образовавшегося раствора?

m1(раствора) = m(раствора) + m(H2O) = 40 + 20 = 60 г

Какова массовая доля NaCl в полученном растворе?

w1(NaCl) = 15%

Задания для самоконтроля

30. К 200 г раствора с массовой долей соли 40% добавили 800 г воды. Какова массовая доля соли в полученном растворе? (8%)

31. К 150 г 10% раствора кислоты добавили 150 г воды. Какова массовая доля кислоты в полученном растворе?

32. К 50 г 25% раствора соли добавили 75 г воды. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

Пример 5: Смешали растворы хлоридной кислоты

m1(раствора) = 50 г
w 1(HCl) = 20%
m2(раствора) = 25 г
w2(HCl) = 32%

Какая масса кислоты содержится в первом растворе?

Какая масса кислоты содержится во втором растворе?

Какова масса кислоты в полученном растворе?

m3 = m1 + m2 = 10 + 8 = 18 г

Какова масса полученного раствора?

m3(раствора) = 50 + 25 = 75 г

Какова массовая доля кислоты в полученном растворе?

w3(HCl) = 24%

33. К 200 г 20% раствора соли добавили 300 г 15% раствора. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

34. Смешали 300 г 25% раствора и 400 г 40% раствора соли. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

35. Смешали 150 г 16% раствора и 200 г 5,5% раствора кислоты. Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе

Пример 6: Растворы аммиака и углекислого газа

Какова масса аммиака объемом 5,6 л?

Какова масса образовавшегося раствора?

Какова массовая доля аммиака в полученном растворе?

w(NH3) = 1.3%

36. Растворили углекислый газ воде. Массовая доля?

37. Растворили HCl воде. Массовая доля?

Пример 7: Раствор сульфатной кислоты

m(раствора) = 200 г
w1(H2SO4) = 98%
w2(H2SO4) = 20%

Какова масса раствора с массовой долей кислоты 20%?

Сколько граммов воды нужно добавить?

1760 г

Определите массу воды, необходимой для разведения 300 г сульфатной кислоты с массовой долей 60%, для получения кислоты с массовой долей 20%

Нужно взять растворы с массовыми долями NaCl 10% и 20% для получения раствора с массовой долей 12% и массой 300 г? (240 г 10% и 60 г 20%)

## Вычисление масс растворов

### Задача 40
Вычислите массы растворов с массовой долей калий гидроксида 10% и 50%, необходимые для приготовления 800 г раствора с массовой долей 25%. (300 г 50% и 500 г 10%)

### Задача 41
Определите массы растворов с массовыми долями вещества 10% и 30%, необходимые для приготовления 300 г раствора этого вещества с массовой долей 15%. (75 г 30% и 225 г 10%)

### Задача 42
Сколько граммов раствора, полученного растворением соли массой 12,8 г в воде массой 187,2 г, и воды надо долить, чтобы получить 500 г раствора с массовой долей 0,8%? (mр-ра 62,5 г, m(H2O) — 437,5 г)

### Задача 43
Надо приготовить раствор объемом 1 л с массовой долей NaOH 20%, плотность 1,219. Сколько для этого нужно взять 98% раствора NaOH? (249 г)

### Задача 44
В 200 моль хлоридной кислоты с массовой долей HCl 20% и плотностью 1,1 г/см3 растворили 11,2 л хлоргидрогена. Какой стала массовая доля вещества в растворе?

### Задача 45
Нитратная кислота, содержавшаяся в 100 г раствора с массовой долей кислоты 6,3%, полностью прореагировала с магний оксидом. Вычислите количество вещества, массу соли, образовавшейся в результате реакции.

### Задача 46
Определите массы растворов барий хлорида с массовыми долями 10% и 50%, необходимые для приготовления 800 г раствора с массовой долей 20%. (200 г 50% и 600 г 10%)

### Задача 47
Какую массу воды надо добавить к 20 кг раствора сульфатной кислоты с массовой долей 40%, чтобы приготовить раствор с массовой долей 25%.

## Для тех, кто хочет знать больше

При работе с растворами часто пользуются не их массами, а объемами. Чтобы пересчитать объем раствора в единицы массы или наоборот пользуются понятием плотности раствора.

Формула: 
m = V • ρ, где m – масса раствора, V – объём раствора

**Пример 8**: 
Сколько граммов натрий гидроксида содержится в 50 мл 10% раствора, плотность которого 1,11 г/мл?
1. Находим массу раствора NaOH: m = 50 • 1,11 = 55,5 г
2. Находим массу NaOH в этом растворе: в 50 мл 10% раствора содержится 5,55 г NaOH.

### Вычисление масс исходных веществ по правилу диагоналей

**Пример 9**:
В каких количественных отношениях надо смешать 16% и 8% растворы, чтобы получить 14% раствор?
Ответ: чтобы приготовить 14% раствор необходимо смешать 3 весовые части 16% раствора и 1 часть 8% раствора.

### Задачи 48-50
48. Сколько литров составит 700 г раствора сульфатной кислоты, если его плотность равна 1,3 г/мл?
49. Определите массовую концентрацию раствора, который образуется при смешивании 200 мл раствора хлоргидрогена с массовой долей HCl 37%, плотностью 1,19 и 200 мл воды.
50. К раствору сульфатной кислоты объемом 400 мл, плотностью 1,1 г/мл, массовая доля кислоты в котором 0,15, добавили воду массой 60 г. Определите массовую долю кислоты в полученном растворе.

### Задача 51
В каких количественных отношениях надо взять 30% раствор и воду (массовую долю воды принимаем за нуль), чтобы получить 20% раствор.

Определение массы растворов

Пример 10: Определить массы растворов с массовыми долями кислоты 10% и 90%, необходимых для приготовления 160 г раствора с массовой долей 30%.

1. Правило диагоналей
2. Массовые соотношения
3. Нахождение масс растворов

По правилу диагоналей определяем массовые соотношения исходных растворов. Сколько частей составляет масса раствора? 1 + 3 = 4. Какая масса приходится на одну часть раствора? 160 : 4 = 40 г.

Найдем массы исходных растворов: 40 • 1 = 40 г 90% раствора. 40 • 3 = 120 г 10% раствора.

Для приготовления 160 г 30% раствора необходимо смешать 40 г 90% и 120 г 10% растворов.

Нахождение массовых соотношений исходных растворов:

• m1(р-ра) – ?
• m2(р-ра) – ?

Для приготовления 160 г 30% раствора необходимо смешать 40 г 90% и 120 г 10% растворов.

Наши ответы:

1. 40 г
2. 120 г

Таблица:

При пропускании сероводорода с пробирку с раствором вещества Х наблюдали образование осадка, растворимого в горячем растворе щелочи. При пропускании сероводорода в пробирку с раствором вещества Y наблюдали образование осадка, нерастворимого в щелочах и концентрированной соляной кислоте. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.

1. нитрат алюминия 2) хлорид цинка 3) ацетат серебра 4) сульфат марганца 5) бромид железа(III)

Запишите номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Установите соответствие между реагентом и веществами, с каждым из которых этот реагент может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) азотная кислота (разб.) Б) сернистый газ В) гидроксид алюминия Г) карбонат кальция (взвесь в воде)1) NaOH, HF, BaO 2) SO2, NaHSO4, CO2 3) SrO, BaSO4, Zn 4) NaOH, H2S, H2O 5) BaCl2, HCl, HI 6) SO2, ZnO2, H2S

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Установите соответствие между схемой реакции и продуктами этой реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СХЕМА РЕАКЦИИ ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ

1. оксид + соль + гидроксид 2) соль + оксид + простое вещество 3) простое вещество + оксид 4) соль + простое вещество 5) гидроксид + соль 6) оксид + соль 7) реакция не протекает

Задана следующая схема превращений веществ:

Определите, какие из указанных веществ являются веществами X и Y.

1. нитрат алюминия 2) хлорид цинка 3) йодоводородная кислота 4) сульфид меди(I) 5) ацетат серебра

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

Установите соответствие между названием вещества и общей формулой гомологического ряда, к которому оно принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) 2-нитробутан Б) этиловый эфир β-аланина В) пропеноат метиламмония1) CnH2n-3O2N 2) CnHnO2N 3) CnH2n+1O3N 4) CnH2n+3O2N 5) CnH2n+1O2N 6) CnH2n+2O2N

Из предложенного перечня формул выберите две таких, которые не могут соответствовать веществам с двумя π-связями в молекуле.

1. C6H11N 2) C5H12O 3) C5H8 4) C3H6O3 5) C3H4O4

Из предложенного перечня выберите все углеводороды, из которых можно в одну стадию получить дикарбоновую кислоту или ее соль.

1. циклопентен 2) 1,4-диметилбензол 3) бутен-2 4) бензол 5) ацетилен

Из предложенного перечня выберите два реагента, с которыми реагирует триолеин, но не реагирует сахароза.

1. серная кислота (1%-ный р-р) 2) гидроксид меди (II) 3) бромная вода 4) водород 5) анилин

Установите соответствие между названием углеводорода и формулой соединения, которое можно получить из него в одну стадию: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ УГЛЕВОДОРОДА ФОРМУЛА СОЕДИНЕНИЯ

А) 2-метилбутен-2 Б) этилбензол В) гексадиин-1,5 Г) циклогексен1) С3Н6О2 2) C7H6O2 3) С6Н10О 4) C3H6O 5) С6Н12О2 6) С4Н6О4

Установите соответствие между кислородсодержащим соединением и молекулярной формулой органического продукта, который можно получить из него в одну стадию: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СОЕДИНЕНИЕ ФОРМУЛА ПРОДУКТА

А) этиленгликоль Б) бензойная кислота В) бензальдегид Г) пропанол-1 1) C4H7O3 2) C8H8O2 3) C4H6O4 4) C6H14O 5) C7H8O 6) C6H8O2

1. изопропиловый спирт 2) формальдегид 3) этанол 4) ацетон 5) метанол 6) ацетальдегид

Из предложенного перечня реакции выберите все, относящиеся к окислительно-восстановительным и в результате протекания которых образуется простое вещество.

1. взаимодействие хлорида железа(III) и сульфида натрия 2) разложение дихромата аммония при сильном нагревании 3) взаимодействие твердого хлорида аммония и концентрированной серной кислоты 4) взаимодействие горячих растворов сульфата аммония и нитрита калия 5) взаимодействие растворов сульфата меди(II) и йодида калия

Из предложенного перечня реакций выберите все, которые можно замедлить как охлаждением, так и увеличением объема реакционного сосуда.

1. окисление меди азотной кислотой 2) взаимодействие сероводорода и сернистого газа 3) нитрование бензола 4) электролиз раствора хлорида калия 5) нитрование этана

Установите соответствие между выделенным символом химического элемента в формуле вещества и окислительно-восстановительными свойствами, которые данный химический элемент в этом веществе может проявлять: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) CH3NH3NO3 Б) HCHO В) Ca(ClO)Cl 1) не проявляет окислительно-восстановительных свойств 2) может быть только восстановителем 3) может быть как окислителем, так и восстановителем 4) может быть только окислителем

Установите соответствие между названием соли и веществами, которые будут находиться в околоанодном пространстве после израсходования всей соли на реакцию электролиза ее водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СОЛИ ВЕЩЕСТВА В ОКОЛОАНОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

А) нитрат меди(II) Б) ацетат натрия В) фторид серебра 1) кислота + кислота 2) вода 3) кислота + щелочь 4) щелочь + вода 5) соль + вода 6) кислота + вода

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 смесей, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.

1. фенол (0,1%) + изопропанол (0,2%) 2) муравьиная кислота (10 г/л) + хлороводород (1%) 3) фосфат натрия (0,01 моль/л) + карбонат калия (1 г/л) 4) гидроксид бария (0,1 моль/л) + сахароза (10 г/л)

Запишите номера смесей в порядке возрастания концентрации ионов водорода в их водных растворах.

Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

HCOO-(p-p) + H2O ⇄ HCOOH(p-p) + OH-(p-p)

и смещением химического равновесия в результате этого воздействия. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой..

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМУ НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ

А) добавление щелочи Б) добавление соляной кислоты В) интенсивное перемешивание раствора Г) сильное разбавление дистиллированной водой 1) в сторону обратной реакции 2) в сторону прямой реакции 3) практически не сместится

В замкнутый реактор, содержащий катализатор, поместили смесь паров метанола, водорода и угарного газа, затем нагрели. В результате протекания обратимой реакции

СO(г) + 2Н2(г) ⇆ СН3ОН(г)

в системе установилось равновесие. При этом исходные концентрации паров метанола, водорода и угарного газа были равны 0,05 моль/л, 0,5 моль/л и 0,25 моль/л, а равновесная концентрация угарного газа – 0,05 моль/л соответственно.

Определите равновесные концентрации водорода (X) и метанола (Y).

Установите соответствие между реагентами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГЕНТЫ ПРИЗНАК РЕАКЦИИ

А) силикат калия(р-р) и углекислый газ Б) аммиак и перхлорат железа (III)(р-р) В) рыбий жир и бромная вода Г) пероксид водорода и сульфит калия(р-р) 1) поглощение газа 2) образование черного осадка 3) поглощение газа и образование осадка 4) нет видимых признаков 5) обесцвечивание раствора

Установите соответствие между веществом и областью его применения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ВЕЩЕСТВО ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

А) глицерин Б) этиленгликоль В) лимонная кислота 1) производство метанола 2) компонент антифризов 3) пищевая промышленность 4) производство серной кислоты

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.

В результате упаривания 200 г 10%-ного раствора нитрата калия масса раствора уменьшилась на 15%. Какую массу 25%-ного раствора нитрата калия (в граммах) необходимо добавить к полученному в результате упаривания раствору для получения раствора с массовой долей соли равной 20%? (Запишите число с точностью до целых).

При нейтрализации 49 г неизвестной кислоты раствором щелочи при определенных условиях выделяется 48 кДж теплоты. Вычислите количество теплоты, выделяющееся при нейтрализации 9,8 г данной кислоты в тех же условиях. (Запишите ответ с точностью до десятых)

Вычислите минимальную массу (в граммах) порошка технического алюминия (массовая доля примеси 3%), необходимую для полного восстановления в щелочном растворе 1,515 г нитрата калия. Считать, что реакция протекает с выходом 85%. (Запишите число с точностью до сотых.)

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:

гидроксид бария, нитрат калия, сера, гидрофосфат аммония, оксид хрома(III), азотная кислота.

Из предложенного перечня веществ выберите такие, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием нерастворимого в воде соединения желтого цвета. 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 два таких, реакция ионного обмена между которыми может сопровождаться образованием раствора, практически не содержащего сильных электролитов. Запишите молекулярное, полное и сокращенное ионное уравнения данной реакции с участием выбранных веществ.

Сернистый газ пропустили через трубку с пероксидом натрия. Содержимое трубки растворили в воде с образованием нейтрального раствора, который подвергли электролизу. Образовавшийся раствор нагрели до кипения и внесли последовательно навеску питьевой соды, затем сульфат алюминия. Напишите уравнения четырех описанных реакций.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций используйте структурные формулы органических веществ.

При полном сгорании неизвестного органического соединения А массой 1,98 г образовалось 2,016 л углекислого газа (н.у.) и 1,62 г воды. Известно, что в молекуле данного соединения все атомы углерода находятся в состоянии sp3-гибридизации, а также то, что молекула вещества А содержит в своем составе в два раз больше атомов углерода, чем молекула вещества Б – продукта окисления некоторого алкена раствором перманганата калия. 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 в его молекуле; 3) напишите уравнение получения А из вещества Б.

Раствор массой 200 г, содержащий хлорид железа (II) и бромид железа (III), разлили в три стакана. В первый стакан с раствором массой 100 г добавили избыток раствора нитрата свинца, что привело к образованию осадка массой 13,79 г с массовой долей свинца в нем равной 60,04%. Содержимое второго стакана смогло обесцветить 32 г 0,5%-ного раствора брома в воде. Вычислите массу воды в третьем стакане. 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 №30

№ задания, ответ № задания, ответ

1. 35 2) 521 3) 24 4) 25 5) 942 6) 53 7) 6412 8) 6252 9) 53 10) 555 11) 24 12) 125 13) 34 14) 4265 15) 3254 16) 52 17) 1245 18) 25 19) 433 20) 626 21) 4312 22) 1232 23) 54 24) 3354 25) 323 26) 280 27) 9,6 28) 1,31

Ответы ко второй части варианта №30

Cr2O3 + 3KNO3 + 2Ba(OH)2 = 2BaCrO4 + 3KNO2 + 2H2O

хром в степени окисления +3 (или оксид хрома (III)) является восстановителем; азот в степени окисления +5 (или нитрат калия) – окислителем.

Задание 30

3Ba(OH)2 + 2(NH4)2HPO4 = Ba3(PO4)2 + 4NH3 + 6H2O

3Ba2+ + 6OH- + 4NH4+ + 2HPO42- = Ba3(PO4)2 + 4NH3 + 6H2O

3Ba2+ + 6OH- + 4NH4+ + 2HPO42- = Ba3(PO4)2 + 4NH3 + 6H2O (сокращенное ионное уравнение совпадает с полным ионным)

Задание 31

1. Na2O2 + SO2 = Na2SO4

2. 2H2O = 2H2 + O2

3. 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O

4. Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3CO2

Задание 32

При полном сгорании неизвестного органического соединения А массой 1,98 г образовалось 2,016 л углекислого газа (н.у.) и 1,62 г воды. Известно, что в молекуле данного соединения все атомы углерода находятся в состоянии sp3-гибридизации, а получить его можно в одну стадию из вещества Б – продукта окисления некоторого алкена раствором перманганата калия. Также известно то, что молекула вещества А содержит в два раза больше атомов углерода, чем молекула вещества Б. 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 в его молекуле; 3) напишите уравнение получения А из вещества Б.

n(CO2) = V/Vm = 2,016/22,4 = 0,09 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,9 моль, тогда, m(C) = n·M = 0,09·12 = 1,08 г, n(H2O) = m/M = 1,62/18 = 0,09 моль, следовательно, n(H) = 2n(H2O) = 2·0,09 = 0,18 моль, тогда m(H) = n·M = 0,18·1 = 0,18 г.

Проверим содержит ли искомое вещество кислород: m(O) = m(в-ва) – m(C) – m(H) = 1,98 г – 1,08 г – 0,18 г = 0,72 г. Как видим, m(O) не равно нулю, значит в состав искомого вещества входит кислород. Рассчитаем количество вещества кислорода в указанной в условии порции вещества:

n(O) = m(O)/M(O) = 0,72/16 = 0,045 моль.

Найдем простейшую формулу вещества:

n(C) : n(H) : n(O) = 0,09 : 0,18 : 0,045 = (0,09/0,045) : (0,18/0,045) : (0,045/0,045) = 2 : 4 : 1

Таким образом, простейшая формула искомого вещества А – C2H4O. Предположим, что простейшая формула совпадает с истинной молекулярной. Тогда искомым веществом А могли бы оказаться либо ацетальдегид, либо этиленоксид, однако, ни то, ни другое вещество не может быть получено из вещества с одним атомом углерода в молекуле, которое еще при этом было бы продуктом окисления раствором перманганата калия некоторого алкена (напомним, что по условию молекула вещества А содержит в два раза больше атомов углерода, чем молекула вещества Б). Тогда удвоим простейшую формулу, получим C4H8O2. Предположим, что истинная молекулярная формула совпадает с удвоенной. Тогда, для в качестве решения подходит структура циклического простой эфира – диоксана:

Диоксан удовлетворяет всем требованиям задачи: может быть получен в одну стадию дегидратацией этилегликоля (вещества Б с вдвое меньшим числом атомов углерода в молекуле), а этиленгликоль (вещество Б) в свою очередь может быть получен в одну стадию из этилена его окислением нейтральным холодным раствором перманганата калия. Таким образом: 1) молекулярная формула вещества A – C4H8O2 2) структурная формула вещества А:

3. уравнение получения вещества А из вещества Б:

Задание 34

FeCl2 + Pb(NO3)2 = Fe(NO3)2 + PbCl2(I) 2FeBr3 + 3Pb(NO3)2 = 2Fe(NO3)3 + 3PbBr2(II) 6FeCl2 + 3Br2 = 4FeCl3 + 2FeBr3 (III)

Пусть в первом стакане было х моль хлорида железа (II) и у моль бромида железа (III). Выразим количества и массы соединений свинца в осадке:

n(PbCl2) = n(FeCl2) = х моль n(PbBr2) = 3n(FeBr3)/2 = 1,5у моль m(PbCl2) = n(PbCl2)·M(PbCl2) = 278х г m(PbBr2) = n(PbBr2)·M(PbBr2) = 550,5у г

Выразим массовую долю свинца в образовавшемся осадке:

ω(Pb) = m(Pb)/m(осадка)·100% m(Pb) = n(Pb)·M(Pb) = 207(х + 1,5у) г ω(Pb) = 207(х + 1,5у)/13,79·100% = 60,04%

Составим систему уравнений:

278х + 550,5у = 13,79 207(х + 1,5у)/13,79·100% = 60,04%

278х + 550,5у = 13,79 207(х + 1,5у)/13,79 = 0,6004

278х + 550,5у = 13,79 х + 1,5у= 0,04

х = 0,01 у = 0,02

n(FeCl2 стакан 1) = 0,01 моль n(FeBr3 стакан 1) = 0,02 моль

Вычислим массу солей и воды в первом стакане до реакции:

m(FeCl2 стакан 1) = n(FeCl2 стакан 1)·M(FeCl2) = 0,01·127 = 1,27 г m(FeBr3 стакан 1) = n(FeBr3 стакан 1)·M(FeBr3) = 0,02·296 = 5,92 г m(H2O стакан 1) = m(р-ра стакан 1) – m(FeCl2 стакан 1) – m(FeBr3 стакан 1) = 100 – 1,27 – 5,92 = 92,81 г

Вычислим также массовую долю воды в растворе. Она пригодится для дальнейших расчетов:

ω(H2O) = m(H2O)/m(р-ра)·100% = 92,81/100·100% = 92,81%

Нам нужно понять, сколько исходного раствора ушло на реакцию с раствором брома. Вычислим его массу и количество:

m(Br2) = m(р-ра Br2)·ω(Br2)/100% = 32·0,5%/100% = 0,16 г n(Br2) = m(Br2)/М(Br2) = 0,16/160 = 0,001 моль

Вычислим количество хлорида железа (II) во 2 стакане:

n(FeCl2 стакан 2) = 6n(Br2)/3 = 6·0,001/3 = 0,002 моль

Поскольку во все стаканы изначально разлили один и тот же раствор, количества веществ в стаканах будут пропорциональны массам растворов. Найдем массу раствора во 2 стакане:

m(р-ра стакан 1)/m(р-ра стакан 2) = n(FeCl2 стакан 1)/n(FeCl2 стакан 2) 100/m(р-ра стакан 2) = 0,01/0,002 m(р-ра стакан 2) = 20 г

Далее вычислим массу раствора в 3 стакане и массу воды в нем:

m(р-ра стакан 3) = m(р-ра исх.) – m(р-ра стакан 1) – m(р-ра стакан 2) = 200 – 100 – 20 = 80 г m(H2O стакан 3) = m(р-ра стакан 3)·ω(H2O)/100% = 80·92,81%/100% = 74,25 г

Ответ: 74,25 г

Тренировочная работа МИОО Статград в формате ЕГЭ по химии №4 03.03.2023 года.

Вариант ХИ2210401. Треноровочный вариант ЕГЭ по химии-2023 №4 с ответами и решениями.

Для выполнения заданий 1–3 используйте следующий ряд химических элементов:

1. Mg, 2) C, 3) B, 4) Si, 5) Li.

Ответом в заданиях 1–3 является последовательность цифр, под которыми указаны химические элементы в данном ряду..

1. Какие из указанных элементов имеют в первом возбуждённом состоянии конфигурацию внешнего уровня ns1np3? Запишите номера выбранных элементов.

2. Из указанного ряда выберите три элемента, принадлежащие одному периоду Периодической системы, и расположите их в порядке увеличения первой энергии ионизации атома. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов в нужной последовательности.

3. Из указанного ряда выберите два элемента, у которых разность между высшей и низшей степенями окисления равна 8. Запишите в поле ответа номера выбранных элементов.

4. Из предложенного перечня выберите две частицы, в которых один из элементов образует четыре ковалентные связи. Запишите номера выбранных ответов.

1. NH3 2) H2O2 3) BF4– 4) P4O6 5) SO2

5. Среди предложенных формул/названий веществ, расположенных в пронумерованных ячейках, выберите формулы/названия:

А) сильного основания; Б) основной соли; В) одноосновной кислоты.

6. В двух пробирках находился раствор карбоната аммония. В первую пробирку добавили раствор вещества Х, а во вторую – раствор вещества Y. В первой пробирке видимых признаков реакции не наблюдалось даже при нагревании, а во второй выпал желтоватый осадок. Из предложенного перечня выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанные реакции.

1. NaOH 2) CaCl2 3) AgNO3 4) K2SO4 5) CuSO4

7. 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.

1. CO, O2, HNO32) HI, KMnO4, Fe(OH)23) Ca, KOH, Cl24) Fe, Al2O3, NO5) Ca(OH)2, HCl, SiO2

8. Установите соответствие между исходными веществами, вступающими в реакцию, и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) H2S + O2(недостаток)Б) S + H2SO4(конц.)В) SO2 + Br2 + H2OГ) S + KOH1) H2SO4 + HBr2) H2S + HBr3) SO2 + H2O4) S + H2O5) K2S + H2O6) K2S + K2SO3 + H2O

9. Задана следующая схема превращений веществ:

1. O2 2) Cu 3) Cu2O 4) CuCl2 5) HNO3

10. Установите соответствие между названием гомологического ряда и его общей формулой: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) предельные двухатомные спиртыБ) предельные двухосновные кислотыВ) простые эфиры, образованные предельными одноатомными спиртами

11. Из предложенного перечня выберите два межклассовых изомера. Запишите номера выбранных ответов.

1. пентанон-3 2) пентанол-1 3) 3-метилбутанон 4) пентановая кислота 5) этилизопропиловый эфир

12. Из предложенного перечня выберите все вещества, которые при определённых условиях могут быть восстановлены до первичного спирта. Запишите номера выбранных ответов.

1. ацетон 2) масляная кислота 3) фенол 4) этилацетат 5) 2-метилпропаналь

13. Из предложенного перечня выберите два вещества, которые проявляют более сильные основные свойства, чем аммиак. Запишите номера выбранных ответов.

1. нитробензол 2) 1,2-диаминоэтан 3) анилин 4) пиридин 5) диметиламин

14. Установите соответствие между схемой реакции и веществом Х, принимающим в ней участие: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

15. Установите соответствие между реагирующими веществами и углеродсодержащим продуктом, который образуется при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) пропионовая кислота и бром в присутствии PкрБ) ацетон и хлорид фосфора(V)В) пропанол-2 и хлорид фосфора(V)Г) фенолят натрия и бромметан2) 2-бромпропионовая кислота3) 2,3-дибромпропионовая кислота

16. Задана следующая схема превращений веществ:

Запишите в таблицу номера выбранных веществ под соответствующими буквами.

. Из предложенного перечня выберите все реакции присоединения. Запишите номера выбранных ответов.

1. взаимодействие хлорэтана со спиртовым раствором щёлочи 2) взаимодействие циклопропана с бромом 3) взаимодействие пентана с бромом на свету 4) взаимодействие бутадиена с хлороводородом 5) димеризация ацетилена в присутствии катализатора

18. Из предложенного перечня выберите все реакции, скорость которых зависит от давления. Запишите номера выбранных ответов.

1. взаимодействие хлора с раствором щёлочи 2) растворение железа в соляной кислоте 3) восстановление оксида меди(II) водородом 4) нитрование бензола 5) горение алюминия в кислороде

19. Установите соответствие между схемой окислительно-восстановительной реакции и степенью окисления элемента-восстановителя: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЯ

20. Установите соответствие между формулой вещества и продуктами электролиза водного раствора или расплава этого вещества, выделившимися на инертных электродах: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

1. металл и кислород2) металл и галоген3) водород и кислород4) металл, водород и кислород

21. Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую молярную концентрацию. Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов.

1. K2SO4 2) K2SO3 3) KHSO4 4) K2S

22. Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему

CO32-(р-р) + H2O(ж.) ↔ HCO3—(р-р) + OH—(р-р) – Q

и направлением смещения равновесия при этом воздействии: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАПРАВЛЕНИЕ СМЕЩЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ

Б) подкисление раствораВ) добавление питьевой содыГ) добавление твёрдого хлорида кальция 1) смещается в сторону продуктов2) смещается в сторону реагентов3) практически не смещается

23. В реакторе постоянного объёма смешали азот и водород. В результате обратимой реакции:

N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г)

в реакторе установилось равновесие. Исходная концентрация азота была равна 1,0 моль/л, а равновесные концентрации водорода и аммиака составили 2,0 моль/л и 0,8 моль/л, соответственно. Найдите равновесную концентрацию азота (X) и исходную концентрацию водорода (Y). Выберите из списка номера правильных ответов.

1. 0,4 моль/л 2) 0,6 моль/л 3) 0,8 моль/л 4) 1,2 моль/л 5) 2,4 моль/л 6) 3,2 моль/л

24. Установите соответствие между названием вещества и признаком реакции, который наблюдается при взаимодействии вещества с водным раствором аммиака: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) гидроксид меди(II)Б) хлорид серебраВ) раствор хлорида алюминияГ) разбавленная азотная кислота1) видимые признаки отсутствуют2) образование осадка3) образование осадка и выделение газа4) выделение газа5) растворение осадка

25. Установите соответствие между смесью веществ и методом её разделения: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А) бензол и толуолБ) бензол и водаВ) иод и вода4) использование делительной воронки

26. При охлаждении 200 г раствора гидрокарбоната аммония выпал осадок – безводная соль. Раствор над осадком имел массу 150 г и содержал 18 % соли по массе. Найдите массовую долю (в %) соли в исходном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)

27. Горение угарного газа описывается термохимическим уравнением:

CO(г) + 1/2O2(г) = CO2(г) + 284 кДж

Сколько литров кислорода (н. у.) потребуется для получения 213 кДж теплоты сжиганием угарного газа? (Запишите число с точностью до десятых.)

28. Сколько килограммов бутадиена-1,3 можно получить из 20 кг 96 %-го этанола, если выход в реакции Лебедева составляет 71 %? (Ответ запишите с точностью до целых.)

Для записи ответов на задания 29–34 используйте чистый лист бумаги. Запишите сначала номер задания (29, 30 и т.д.), а затем его подробное решение. Ответы записывайте чётко и разборчиво.

Для выполнения заданий 29 и 30 используйте следующий перечень веществ: сульфит натрия, бромат калия, иодид натрия, сульфид свинца(II), оксид кремния, разбавленная серная кислота. Допустимо использование воды в качестве среды для протекания реакции.

29. Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми окислительно-восстановительная реакция протекает с изменением цвета раствора. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

30. Из предложенного перечня веществ выберите вещества, которые вступают в реакцию ионного обмена с выделением газа. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с участием выбранных веществ.

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O 2Na+ + SO32- + 2H+ + SO42- = 2Na+ + SO42- + SO2↑ + H2O SO32- + 2H+ = SO2↑ + H2O

31. Серебро растворили в разбавленной азотной кислоте. Через полученный раствор пропустили сероводород, из раствора выпал чёрный осадок. Осадок отфильтровали и прокалили на воздухе. Газ, выделившийся при прокаливании, поглотили известковой водой, в результате из раствора выпал осадок. Напишите молекулярные уравнения четырёх описанных реакций.

1. 3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O 2) 2AgNO3 + H2S = Ag2S↓ + 2HNO3 3) Ag2S + O2

2Ag + SO2↑ 4) SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O

32. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

При написании уравнений реакций указывайте преимущественно образующиеся продукты, используйте структурные формулы органических веществ.

33. Органическое вещество X относится к ароматическим соединениям и проявляет слабые основные свойства. Оно реагирует с одним эквивалентом хлороводорода, образуя вещество, содержащее 27,4 % хлора и 10,8 % азота по массе. Вещество X окисляется перманганатом калия, не реагирует с бромной водой и азотистой кислотой. На основании данных условия задачи: 1) проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу вещества X; 2) составьте возможную структурную формулу вещества X, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле; 3) напишите уравнение реакции вещества X с горячим водным раствором перманганата калия (в уравнении используйте структурные формулы органических веществ).

1. Проведены необходимые вычисления, и найдена молекулярная формула вещества X: n(Cl) : n(N) = (27,4/35,5) : (10,8/14) = 1 : 1, M(X·HCl) = 35,5 / 0,274 = 129,5 г/моль, M(X) = 129,5 – 36,5 = 93 г/моль, X содержит 1 атом N, молекулярная формула X – C6H7N. 2) X не реагирует с бромной водой и азотистой кислотой, следовательно, азот входит в состав ароматического кольца. X – метилпиридин (любой из трёх изомеров). Возможная структурная формула вещества X:

2. Написано уравнение реакции X с перманганатом калия: C5H4N–CH3 + 2KMnO4

C5H4N–COOK + 2MnO2 + KOH + H2O

34. Навеску хлорида фосфора(V) растворили в 50 мл горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 190 г 3,6 %-го раствора гидроксида бария. Выпавший осадок отфильтровали. Рассчитайте массу осадка и массовую долю соли в фильтрате. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

1. Записаны уравнения реакций: PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl 2H3PO4 + 3Ba(OH)2 = Ba3(PO4)2↓ + 6H2O 2HCl + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O 2) Найдены количества вещества Ba(OH)2 и PCl5: n(Ba(OH)2) = 190·0,036 / 171 = 0,04 моль, n(PCl5) = x моль, тогда n(H3PO4) = x моль, n(HCl) = 5x моль. n(Ba(OH)2) = x·3/2 + 5x/2 = 0,04 моль, x = 0,01 3) Найдена масса осадка Ba3(PO4)2. n(Ba3(PO4)2) = x/2 = 0,005 моль m(Ba3(PO4)2) = 0,005·601 = 3,005 г. 4) Найдена массовая доля BaCl2 в фильтрате. m(фильтрата) = m(H2O) + m(PCl5) + m(р-ра Ba(OH)2) – m(Ba3(PO4)2) = 50 + 0,01·208,5 + 190 – 3,005 = 239,08 г. n(BaCl2) = 5x/2 = 0,025 моль, m(BaCl2) = 0,025·208 = 5,2 г, ω(BaCl2) = 5,2 / 239,08 = 0,022 = 2,2 %