Задание 28 ЕГЭ по химии

1. 1. CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O.
2. 2. M(CuSO₄) = 64 + 32 + 64 = 160 г/моль. n(CuSO₄) = 352/160 = 2,2 моль.
3. 3. n(CuO) = n(CuSO₄) = 2,2 моль. M(CuO) = 80 г/моль. m(CuO чистого) = 2,2·80 = 176 г.
4. 4. Чистого вещества 85 % (примесей 15 %). m(образца) = 176 / 0,85 ≈ 207 г.

Ответ: ≈ 207 г

1. 1. Шаг 1: Уравнение: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑. Проверяем баланс: кальций 1 и 1, углерод 1 и 1, хлор 2 и 2, водород 2 и 2, кислород 3 и 3. Верно.
2. 2. Шаг 2: Чистый карбонат: m = 200 · 0,85 = 170 г. M(CaCO₃) = 100 г/моль, значит n = 1,7 моль.
3. 3. Шаг 3: Хлороводород: M(HCl) = 36,5 г/моль, n = 146 / 36,5 = 4 моль.
4. 4. Шаг 4: Определяем недостаток делением на коэффициенты: для CaCO₃ 1,7/1 = 1,7; для HCl 4/2 = 2. Меньше у карбоната, значит он в недостатке, и считаем по нему. Кислота взята с избытком.
5. 5. Шаг 5: По уравнению на 1 моль карбоната приходится 1 моль CO₂, значит теоретически n(CO₂) = 1,7 моль, а масса m(теор) = 1,7 · 44 = 74,8 г.
6. 6. Шаг 6: Учитываем выход: m(практ) = 74,8 · 0,8 = 59,84 г.
7. 7. Шаг 7: Проверка: практическая масса меньше теоретической — так и должно быть. Если бы вышло больше, это означало бы ошибку: выход выше ста процентов невозможен.

Ответ: Около 59,8 г углекислого газа.

1. 1. Шаг 1: Уравнение: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑. Примеси в реакцию не вступают и в уравнении не участвуют вовсе.
2. 2. Шаг 2: Находим массу чистого карбоната: доля чистого вещества равна 1 − 0,12 = 0,88, значит m(CaCO₃) = 250 · 0,88 = 220 г. Проверка: 220 меньше 250 — так и должно быть.
3. 3. Шаг 3: Переводим в количество вещества: M(CaCO₃) = 40 + 12 + 48 = 100 г/моль, n = 220 / 100 = 2,20 моль.
4. 4. Шаг 4: Кислота взята в избытке, значит сравнивать количества не нужно: карбонат прореагирует полностью, и считаем по нему. По уравнению соотношение CaCO₃ : CO₂ = 1 : 1, поэтому n(CO₂) = 2,20 моль.
5. 5. Шаг 5: Переводим в объём при нормальных условиях: V = 2,20 · 22,4 = 49,28 л.
6. 6. Шаг 6: Проверка порядка величины. Один моль газа — 22,4 л; чуть больше двух молей должны дать около пятидесяти литров, что и вышло.
7. 7. Шаг 7: Две ошибки, которые здесь делают. Первая — считать по всей навеске 250 г и получить 56 л: примеси газа не дают. Вторая — умножить на 0,12 вместо 0,88 и получить 6,7 л: в условии дана доля примесей, а не чистого вещества, и путать их нельзя.

Ответ: 49,28 л

1. 1. Шаг 1: Чистое сырьё. m(CaC₂) = 100 · 0,80 = 80 г; M(CaC₂) = 40 + 24 = 64 г/моль, n(CaC₂) = 80 / 64 = 1,25 моль.
2. 2. Шаг 2: Первая стадия: CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂↑ + Ca(OH)₂. Соотношение 1 : 1, значит теоретически n(C₂H₂) = 1,25 моль.
3. 3. Шаг 3: Учитываем первый выход: реально получено n(C₂H₂) = 1,25 · 0,90 = 1,125 моль. Дальше в расчёт идёт именно это число: во вторую стадию попадает только то, что реально получилось на первой.
4. 4. Шаг 4: Вторая стадия: 3C₂H₂ →(C акт., 600 °C) C₆H₆. Соотношение 3 : 1, значит теоретически n(C₆H₆) = 1,125 / 3 = 0,375 моль.
5. 5. Шаг 5: Учитываем второй выход: n(C₆H₆) = 0,375 · 0,60 = 0,225 моль. M(C₆H₆) = 6 · 12 + 6 = 78 г/моль, m = 0,225 · 78 = 17,55 г ≈ 17,6 г.
6. 6. Шаг 6: Проверка через общий выход. η(общий) = 0,90 · 0,60 = 0,54, то есть 54 %. Если бы обе стадии шли нацело, бензола получилось бы 1,25 / 3 · 78 = 32,5 г; умножаем на 0,54 и получаем те же 17,55 г. Совпадение двух способов — хорошая страховка от ошибки.
7. 7. Шаг 7: Главная ловушка многостадийных задач — применить выход только один раз или сложить выходы. Выходы перемножаются, и каждая новая стадия уменьшает результат.

Ответ: ≈ 17,6 г бензола (общий выход 54 %).

1. 1. Шаг 1: Решаем, кто реагирует. Цинк стоит в ряду активности до водорода и растворяется в соляной кислоте; медь стоит после водорода и с ней не реагирует вовсе. Значит, весь газ дал цинк, а медь осталась нетронутой — её и отфильтровали бы в реальном опыте.
2. 2. Шаг 2: Уравнение: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑. Кислота в избытке, поэтому сравнивать количества не нужно.
3. 3. Шаг 3: Газ: n(H₂) = 3,36 / 22,4 = 0,150 моль. По уравнению соотношение Zn : H₂ = 1 : 1, значит n(Zn) = 0,150 моль.
4. 4. Шаг 4: Масса цинка: M(Zn) = 65 г/моль, m(Zn) = 0,150 · 65 = 9,75 г.
5. 5. Шаг 5: Масса меди — по остатку: m(Cu) = 20,0 − 9,75 = 10,25 г.
6. 6. Шаг 6: Массовые доли: ω(Zn) = 9,75 / 20,0 = 0,4875 ≈ 48,8 %; ω(Cu) = 10,25 / 20,0 = 0,5125 ≈ 51,2 %. Сумма даёт 100 % — обязательная проверка для задач такого типа.
7. 7. Шаг 7: Чем эта задача отличается от задачи про магний и оксид магния: там газ давал только металл, но соль получалась из обоих компонентов, и её надо было считать по сумме. Здесь медь не даёт ни газа, ни соли — она вообще не участвует. Прежде чем считать, всегда решайте, что делает каждый компонент смеси.

Ответ: ω(Zn) ≈ 48,8 %; ω(Cu) ≈ 51,2 %.