Продолжаю анализ подборки заданий С-части-2023 из 4 источников ( https://vk.com/naukadljatebja , сборники Д.Ю.Добротина и соавт, В.Н.Доронькина и соавт, Е.Дацук и соавт). Сегодняшняя статья будет посвящена 34 задаче. В целом, по этим задачам можно сказать следующее:
- Задействованы все реализованные в ЕГЭ алгоритмы и усложнения: атомистика, растворимость, олеум, пластинки, кристаллогидраты, электролиз, термическое разложение, «три колбы», «порции»и т.д.
- Все задачи отличаются большим количеством математических расчетов (включая решение систем уравнений): не менее 8-10 в одной задаче.
- Нелинейная логика в решении многих задач (например, необходимость найти состав исходного раствора).
- Сложность большинства задач основана на экстенсивном подходе (увеличении количества усложнений). Практически отсутствуют задачи, требующие действительно нестандартных подходов для их решения.
Ниже приведены решения трех задач, показавшихся мне наиболее интересными:
Железо — Самый Полезный МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!
Навеску нитрата меди(II) и нитрата серебра массой 31,55 г растворили в 400 мл воды и подвергли полученный раствор электролизу с инертными электродами. Процесс остановили, когда в растворе не осталось катионов металла. В ходе электролиза через цепь прошло 0,275 моль электронов. Вычислите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе, если известно, что в ходе процесса на катоде не выделялся газ. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
1.Характеристика процесса электролиза (с указанием количества электронов, участвующих в процессе):
а) 4AgNO3+2H2O±4е=4Ag+O2+4HNO3 (1)
б) Пусть n1(AgNO3)=x моль, n2(Cu(NO3)2)=у моль, тогда составим уравнения, отражающие связь между количествами веществ и массой смеси (уравнение 3) и количествами веществ и количеством прошедших через систему электронов (уравнение 4) :
х+2у=0,275(4), откуда: х=0,075 моль, у=0,1 моль
2. Найдем состав полученного раствора:
а)n 1(HNO3)=х=0,075 моль, n 1(Ag)=0,075 моль,n 1(O2)=0,075/4=0,01875 моль,
б)n 2(HNO3)=2у=0,2 моль, n 2(Cu)=0,1 моль,n 2(O2)=0,1/2=0,05 моль,
в)n 1+2(HNO3)=0,275 моль
m получ рра=31,55+400-108*0,075-64*0,1-32*(0,01875+0,05)=414,85 г
Комментарии к задаче:
- Используется ранее не встречавшийся в формате ЕГЭ электролиз раствора смеси двух солей. Авторы указали 2 особенности процесса: в растворе не осталось катионов металлов (т.е. соли разложились полностью); на катоде не выделялся газ (т.е. разложения воды не происходило).
- Используется сравнительно недавно появившаяся (и очень редко используемая) в задачах ЕГЭ характеристика процесса — количество моль электронов, прошедших через цепь электролиза. Применение этой величины для нахождения состава смеси основано на стехиометрии процесса (учитываем коэффициент перед количеством электронов в уравнении электролиза)
- С учетом указанных особенностей, в целом — задача решается по типовому алгоритму, в котором основную роль играют стехиометрические расчеты. Логика решения задачи — достаточно прозрачна.
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).
Теперь скуплю всю стружку! Это ЗОЛОТО, а не мусор!
1. Характеристика процессов в первом стакане:
б) найдем состав осадка:
пусть n1PbCl2=xмоль, n2PbBr2=умоль,
тогда: mсумм(Pb)= 207*(х+у)=13,79*0,6004=8,28 г (3)
278 х+367 у= 13,79 (4)
Составим и решим систему из уравнений 3 и 4, откуда х=0,01 моль, у=0,03 моль
в) Найдем состав раствора в первом стакане:
n1FeCl2=n1PbCl2=0,01 моль; n2FeBr3=2/3n2PbBr2=0,02 моль;
г) Найдем общий состав растворов во втором и третьем стаканах:
m2+3 рра= 200-100=100 г
n2+3FeCl2= 0,01 моль, n2+3FeBr3= 0,02 моль;
2. Характеристика процессов во втором стакане:
а) 6FeСl2 + 3Br2 = 4FeCl3 + 2FeBr3 (5)
б) n5(Br2)=32*0, 5/(160*100)=0,001 моль
m2 рра= 0,002*100/0,01=20 г
3. Найдем массу воды в третьем стакане:
m3 рра=100-20=80 г
n (FeСl2) в 3 рре=n2+3 (FeCl2)-n5(FeСl2) =0,01-0,002=0,008 моль
n (FeBr3) в 3 рре=2n (FeСl2) в 3 рре=0,016 моль
б) mН2О=80-0,008*127-0,016*296=74,248 г
Комментарии к задаче:
Навеску смеси октагидрата гидроксида бария (Ba(OH)2 ·8H2O) и бромида цезия растворили в воде. В полученный раствор с массовой долей соли 5% пропустили углекислый газ до прекращения поглощения. Образовавшийся раствор разделили на две колбы. Первую колбу нагревали до окончания реакции.
Во вторую колбу добавили 200 г 2%-ного раствора сульфата железа(III), причем реагенты прореагировали полностью. Вычислите массовую долю щелочи в исходном растворе, если известно, что отношение объемов газов, выделившихся из первой и второй колб, равно 7:6, а отношение масс бромида цезия во второй колбе и добавленного сульфата железа(III) равно 891:500. Растворимостью газов в воде пренебречь. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
1. Химизм процесса поглощения СО2:
Ba(OH)2 +2СО2=Ва(НСО3)2 (1)
Полученный раствор: Ва(НСО3)2 и CsBr
2. Процесс в первой колбе (нагревание раствора):
3. Найдем общее количество гидрокарбоната бария в обеих колбах:
а)Характеристика процесса во второй колбе (совместный гидролиз):
Согласно условию, реагенты во второй колбе прореагировали полностью, т.е. n3 Ва(НСО3)2=3*0,01=0,03 моль, n3 CO2= 0,06 моль,
в) найдем соотношение между количествами Ва(НСО3)2 в первой и второй колбах: пусть n 2 Ва(НСО3)2= x моль, тогда n 2 СО2=x моль.
пусть n 3 Ва(НСО3)2= у моль, тогда n 3 СО2=2у моль.
Согласно условию n 2 СО2/n 3 СО2=7:6, т.е. х/2у = 7/6, откуда 6х=14 у (4);
д) Найдем n 2+3 Ва(НСО3)2 .
В п. 3б найдено, что n3 Ва(НСО3)2=у=0,03 моль, тогда
n 2 Ва(НСО3)2= x= 14*0,03/6=0,07 моль
n 2+3 Ва(НСО3)2=0,03+0,07=0,1 моль
4. Найдем общее количество бромида цезия в обеих колбах:
а) найдем m CsBr во второй колбе:
m CsBr/m Fe2(SO4)3=891/500 (по условию), тогда
m CsBr=m Fe2(SO4)3*891/500=4*891/500= 7,128 г
г) найдем массу CsBr (общую, в первой и второй колбах)
Поскольку Ва(НСО3)2 и CsBr находятся в одном растворе, то соотношение (4) справедливо и для CsBr: 6а=14в , где а и в — массы CsBr в первой и второй колбах, соответственно.
в п. 2 в найдено, что в= 7,128 г, тогда а = 16,632 г
m общ CsBr=а+в=23,76 г
5.Найдем массовую долю щелочи в исходном растворе:
а) Найдем массу исходного рра:
m исх рра = m общ CsBr/0,05= 23,76/0,05=475,2 г
б) Найдем массу общую Ba(OH)2:
n общ Ba(OH)2=n общ Ва(НСО3)2=0,1 моль (см. п.3)
в) WBa(OH)2=100*17,1/475,2=3,6%
Комментарии к задаче:
судя по всему, основными «изюминками» задачи являются:
Общее впечатление — громоздкая задача.
Как возможно заметили читатели, все задачи в этой статье были взяты из одного источника. В следующей статье продолжу рассмотрение задач других авторов.
Источник: dzen.ru
Найти массу осадка при взаимодействии 34 г нитрата серебра + хлорид железа (2)
Получи верный ответ на вопрос «Найти массу осадка при взаимодействии 34 г нитрата серебра + хлорид железа (2) . » по предмету Химия, используя встроенную систему поиска. Наша обширная база готовых ответов поможет тебе получить необходимые сведения!
Новые вопросы по химии
1) Вычислить объём углекислого газа, выделившегося при сливании растворов, содержащих 5,3 гр карбоната натрия и 7,3 гр соляной кислоты. 2) Вычислить массовую долю поваренной соли в растворе, приготовленном из 40 гр соли и 160 гр воды.
Рассчитайте массу алюминия, необходимого для получения 130 г хрома из его оксида cr203 алюмотермическим способом
Определить количество оксида железа 3 необходимиго для получения чистого железа количеством 112 г путём алюминотермии и составить дано
Рассчитайте объем водорода, выделившегося при взаимодействии 30 г цинка с 200 мл 20%-ного раствора соляной кислоты
Источник: 4i5.ru
Нитрат железа(III)
При обычной температуре в зависимости от концентрации и содержания в растворе кислоты нитрат железа (III) кристаллизуется в виде почти бесцветных кубиков, имеющих состав Fe(NO3)3·6H2O, или в моноклинных кристаллах состава Fe(NO3)3·9H2O.
Нонагидрат нитрата железа (III) со следами гидролиза
Нонагидрат нитрата железа(III) Fe(NO3)3·9H2O — очень гигроскопичные светло-фиолетовые кристаллы с моноклинной решёткой (a = 0,140 нм, b = 0,970 нм, c = 1,103 нм, β=95,52°, пространственная группа P21/с). Хорошо растворяются в воде. При нагревании плавится при 50,1 °C. Процесс сопровождается частичным разложением исходного продукта с выделением HNO3 и последующим кипячением раствора при 125 °C.
Таблица растворимости нитрата железа (III) в воде (в пересчете на безводную соль):
| Температура, °С | Концентрация, г/100 г воды | Концентрация, % |
| 67,08 | 40,15 | |
| 20 | 82,48 | 45,2 |
| 40 | 104,83 | 51,18 |
Безводный нитрат железа(III) получить не удалось.
В растворе бледно-фиолетовый гексааквакатион [Fe(H2O)6] 3+ преобладает только в том случае, если pH~0. При более высоких значениях pH раствор желтеет из-за гидролиза, а если pH выше 2-3, происходит дальнейшая конденсация и начинается образование коллоидных гелей, и в конечном итоге образуется красновато-коричневый осадок гидратированного оксида железа (III).
Получение
- Нитрат железа(III) получают взаимодействием железной стружки с 20-30 % раствором азотной кислоты:
- В производстве этот процесс проводят, продувая через раствор воздух:
- В лабораторной практике нитрат железа(III) можно получить обменной реакцией:
- Добавив к гидроксонитрату церия(IV) азотную кислоту и сульфат железа(II), получим следующие продукты реакции:
Химические свойства
- В водных растворах нитрат железа(III) подвергается сильному гидролизу:
Равновесие можно сместить в обратную сторону сильно подкислив раствор HNO3.
- Разрушается разбавленными щелочами:
- При нагревании разлагается:
Применение
- Применяется как коагулянт при очистке сточных вод.
- При окраске тканей и шерсти используют нитрат железа(III) как протраву.
- Нитрат железа(III) является катализатором для синтезаамида натрия из раствора натрия в аммиаке:
- Некоторые глины, пропитанные нитратом железа(III), являются полезными окислителями в органическом синтезе.
- Используется ювелирами и кузнецами для протравкисеребра и его сплавов.
Примечания
- ↑ Химическая технология неорганических веществ: В 2 кн. Кн. 2. Учебное пособие/Т. Г. Ахметов, Р. Т. Порфирьева, Л. Г. Гайсин и др.; Под ред. Т. Г. Ахметова. — М.: Высш. шк., 2002. — 688 с.: ил.
- ↑ Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник / А. И. Волков, И. М. Жарский. — Мн.: Современная школа, 2005. — 608 с.
Литература
- Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник / А. И. Волков, И. М. Жарский. — Мн.: Современная школа, 2005. — 608 с.
- Г.Реми. Курс неорганической химии. 2 том — М.: Издательство иностранной литературы, 1963. — 920 с.
- Гринвуд Н. Химия элементов: в 2 томах. / Н.Гринвуд, А.Эрншо; пер. с англ. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — (Лучший зарубежный учебник)
- Химическая технология неорганических веществ: В 2 кн. Кн. 2. Учебное пособие/Т. Г. Ахметов, Р. Т. Порфирьева, Л. Г. Гайсин и др.; Под ред. Т. Г. Ахметова. — М.: Высш. шк., 2002. — 688 с.: ил.
Источник: xn--h1ajim.xn--p1ai