ЕГЭ-2019 | Химия | Решение 531 | Газ, выделившийся при взаимодействии 7,4 г нитрида кальция с 9 г воды, полностью поглощён 200 мл 3,5%-ного раствора соляной кислоты (p= 1,05 г/мл). Определите массовую долю хлорида аммония в образо...

Дисциплина: Химия
Номер вопроса в билете: 34
Баллы: 4
Сложность: Высокий

Газ, выделившийся при взаимодействии 7,4 г нитрида кальция с 9 г воды, полностью поглощён 200 мл 3,5%-ного раствора соляной кислоты (p= 1,05 г/мл). Определите массовую долю хлорида аммония в образовавшемся растворе. Ответ округлите до десятых.

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

Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную. Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 4 баллов. Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения. Форма для оценки находится внизу страницы.

Критерии оценки вопроса

Содержание верного ответа и указания по оцениванию	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: • 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 (концентрация раствора)	4
Правильно записаны три элемента ответа	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записан один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Подробное решение

Запишем химические реакции.

$\ce {Ca3N2 + 6H2O -> 3Ca(OH)2 + 2NH3}$

7,4 г нитрида, 9г воды, что-то в избытке а что-то в недостатке. Посмотрим что.

Mr(Ca₃N₂)=40*3 +14*2= 148г/моль

n(Ca₃N₂)=7,4/148=0,05моль.

На 1 моль нитрида нужно 6 моль воды,

на 0,05 моль - x моль воды

$\displaystyle \frac{1}{0,05}=\frac{6}{x}$

X=0,05*6=0,30 моль воды нужно для полной реакции нитрида. А у нас сколько воды?

Mr(H₂O)=18 г/моль

n(H₂O)=9/18=0,5 моль воды. Вода в избытке, считаем все по нитриду.

1 моль нитрида даёт 2 моля аммиака

0,05 моль нитрида - х моль аммиака

$\displaystyle \frac{1}{0,05}=\frac{2}{x}$

X=0'05*2=0,1 моль аммиака образуется в реакции нитрида кальция с водой.

m(NH₃) = n(NH₃)Mr(NH₃) = 0,1(моль)*17(г/моль)=1,7г

$\ce {NH3 + HCl -> NH4Cl }$

А сколько у нас кислоты? Как раствора, так и чистой кислоты.

$m(рр HCl) = плотность*объем=\rho*V = 1,05(г/мл) *200(мл) = 210г$

210 грамм раствора HCL

А сколько в растворе чистой кислоты?

$\displaystyle {m(чистHCl) = \frac {\omega(\%)*m(раствора)}{100\%}}$

m(чист HCL)=3,5%*210г/100%=7,35 г . А сколько это молей?

n(HCl) = m(HCl чист)/ Mr(HCL)=7,35/36,5=0,2013 округляем 0,2 моль

1 моль аммиака требует для реакции 1 моль соляной кислоты
0,1 моль аммиака требует x моль соляной кислоты

$\displaystyle \frac{1}{0,1}=\frac{1}{x}$

x=0,1 моль. Требуется 0,1 моль соляной кислоты, а у нас 0,2 моль соляная кислота дана в избытке.

Сколько образуемся соли, хлорида аммония?

1 моль аммиака дает 1 моль хлорида аммония

0,1 моль аммиака дает x моль хлорида аммония

$\displaystyle \frac{1}{0,1}=\frac{1}{x}$

x=0,1 моль. Образуется 0,1 моль хлорида аммония

m(NH₄Cl) = n(NH₄Cl)Mr(NH₄Cl)= 0,1(моль)*53,5(г/моль)=5,35(г)

$\displaystyle { \omega(\%)=\frac {m_{вещества}} {m_{общая}} \cdot 100\% }$

Общую массу вычисляем по закону сохранения вещества - масса начальная плюс вещества которые добавили. m(общ) = 210(масса раствора HCl) + 1,7(масса аммиака) никакие газы не образуются и не покидают раствор.
массовая доля = (5,35/(210+1,7) )*100%=2,527% ~ 2,5% округлим до десятых.
В условии не сказано до какого знака округлять, но это и не машинная проверка.

Оцените своё решение

0 1 2 3 4

Подробное решение
Запишем химические реакции.
$\ce {Ca3N2 + 6H2O -> 3Ca(OH)2 + 2NH3}$
7,4 г нитрида, 9г воды, что-то в избытке а что-то в недостатке. Посмотрим что.
Mr(Ca₃N₂)=40*3 +14*2= 148г/моль
n(Ca₃N₂)=7,4/148=0,05моль.
На 1 моль нитрида нужно 6 моль воды,
на 0,05 моль - x моль воды
$\displaystyle \frac{1}{0,05}=\frac{6}{x}$
X=0,05*6=0,30 моль воды нужно для полной реакции нитрида. А у нас сколько воды?
Mr(H₂O)=18 г/моль
n(H₂O)=9/18=0,5 моль воды. Вода в избытке, считаем все по нитриду.
1 моль нитрида даёт 2 моля аммиака
0,05 моль нитрида - х моль аммиака
$\displaystyle \frac{1}{0,05}=\frac{2}{x}$
X=0'05*2=0,1 моль аммиака образуется в реакции нитрида кальция с водой.
m(NH₃) = n(NH₃)Mr(NH₃) = 0,1(моль)*17(г/моль)=1,7г
2.
$\ce {NH3 + HCl -> NH4Cl }$
А сколько у нас кислоты? Как раствора, так и чистой кислоты.
$m(рр HCl) = плотность*объем=\rho*V = 1,05(г/мл) *200(мл) = 210г$
210 грамм раствора HCL
А сколько в растворе чистой кислоты?
$\displaystyle {m(чистHCl) = \frac {\omega(\%)*m(раствора)}{100\%}}$
m(чист HCL)=3,5%*210г/100%=7,35 г . А сколько это молей?
n(HCl) = m(HCl чист)/ Mr(HCL)=7,35/36,5=0,2013 округляем 0,2 моль
1 моль аммиака требует для реакции 1 моль соляной кислоты
0,1 моль аммиака требует x моль соляной кислоты
$\displaystyle \frac{1}{0,1}=\frac{1}{x}$
x=0,1 моль. Требуется 0,1 моль соляной кислоты, а у нас 0,2 моль соляная кислота дана в избытке.
Сколько образуемся соли, хлорида аммония?
1 моль аммиака дает 1 моль хлорида аммония
0,1 моль аммиака дает x моль хлорида аммония
$\displaystyle \frac{1}{0,1}=\frac{1}{x}$
x=0,1 моль. Образуется 0,1 моль хлорида аммония
m(NH₄Cl) = n(NH₄Cl)Mr(NH₄Cl)= 0,1(моль)*53,5(г/моль)=5,35(г)
$\displaystyle { \omega(\%)=\frac {m_{вещества}} {m_{общая}} \cdot 100\% }$
Общую массу вычисляем по закону сохранения вещества - масса начальная плюс вещества которые добавили. m(общ) = 210(масса раствора HCl) + 1,7(масса аммиака) никакие газы не образуются и не покидают раствор.
массовая доля = (5,35/(210+1,7) )*100%=2,527% ~ 2,5% округлим до десятых.
В условии не сказано до какого знака округлять, но это и не машинная проверка.

Сайт помог тебе решить задачу?
Помоги нам - задонать!

Войти в свой аккаунт
Химия
Биология
Русский язык
Математика базовая
Математика профильная