ЕГЭ-2018 по химии: разбор демоверсии задания 34

Задание 34 

При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа. Масса твердого остатка составила 41,2 г. Этот остаток добавили к 465,5 г раствора хлороводородной кислоты, взятой в избытке. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

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

Ответ: Запишем краткое условие данной задачи.

После того как все приготовления приведены, приступаем к решению.

1) Определяем количество СО₂, содержащееся в 4,48 л. его.

n(CO₂) = V/Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

2) Определяем количество образовавшегося оксида кальция.

По уравнению реакции образуется 1 моль СО₂ и 1 моль СаО

Следовательно: n(CO₂) = n(CaO) и равняется 0,2 моль

3) Определяем массу 0,2 моль СаО

m(CaO) = n(CaO) · M(CaO) = 0,2 моль · 56 г/моль = 11,2 г

Таким образом, твердый остаток массой 41,2 г состоит из 11,2 г СаО и (41,2 г. – 11,2 г.) 30 г СаСО₃

4) Определим количество СаСО₃, содержащееся в 30 г

n(CaCO₃) = m(CaCO₃) / M(CaCO₃) = 30 г / 100 г/моль = 0,3 моль

Далее пишем следующие два уравнения необходимые для решения данной задачи:

CaO + HCl = CaCl₂ + H₂O

CaCO₃ + HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂

5) Определим количество хлорида кальция, образующееся в результате данных реакций.

В реакцию вступило 0,3 моль CaCO₃ и 0,2 моль СаО всего 0,5 моль.

Соответственно, образуется 0,5 моль CaCl₂

6) Рассчитаем массу 0,5 моль хлорида кальция

M(CaCl₂) = n(CaCl₂) · M(CaCl₂) = 0,5 моль · 111 г/моль = 55,5 г.

7) Определяем массу углекислого газа. В реакции разложения участвовало 0,3 моль карбоната кальция, следовательно:

n(CaCO₃) = n(CO₂) = 0,3 моль,

отсюда:

m(CO₂) = n(CO₂) · M(CO₂) = 0,3 моль · 44г/моль = 13,2 г.

8) Находим массу раствора. Она состоит из массы соляной кислоты + масс твердого остатка (CaCO₃ + CaO) минут масса выделившегося CO₂. Запишем это в виде формулы:

m(р-ра) = m(CaCO₃ + CaO) + m(HCl) – m(CO₂) = 465,5 г + 41,2 г – 13,2 г = 493,5 г.

9) И наконец, ответим на вопрос задачи. Найдем массовую долю в % соли в растворе, воспользовавшись следующим волшебным треугольником:

ω%(CaCI₂) = m(CaCI₂) / m(р-ра) = 55,5 г / 493,5 г = 0,112 или 11,2%

Ответ: ω % (СaCI₂) = 11.2%