Разбор задания 34 ЕГЭ по химии 2024

В ЕГЭ по химии 2024 года есть задание 34. В нем нужно сделать расчёт по химическим формулам и уравнениям реакций. В статье по шагам разбираем решение на примере задачи из демоверсии ЕГЭ по химии.

2

9 559

В чем суть задачи 34 по химии и как она оценивается

В задании 34 (до 2023 года это было задание 33) будет дана задача на одну из следующих тем кодификатора:

• 4.3.1. Расчёты с использованием понятий «растворимость», «массовая доля вещества в растворе».
• 4.3.5. Расчёты массы (объёма, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси).
• 4.3.6. Расчёты массы (объёма, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определённой массовой долей растворённого вещества.
• 4.3.9. ​​Расчёты массовой доли (массы) химического соединения в смеси.

Это одно из 6 заданий в ЕГЭ высокого уровня сложности. За правильное решение можно получить 4 балла.

Решение задачи будут проверять и оценивать два эксперта. А если их оценки разойдутся — привлекут третьего.

Пошаговый разбор задачи 34 по химии на ЕГЭ

Разберём решение задания 34 примере задачи из демоверсии ЕГЭ по химии 2024 года. Вот условия:

«Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция составляет 50%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 330 г. Один из выделившихся газов был поглощён 400 г 4%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в образовавшемся после поглощения газа растворе.

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

Теперь пошагово решим задание.

Шаг 1. Записываем уравнения реакций

Реакция кальция с соляной кислотой:

Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂

Реакция карбоната кальция с соляной кислотой:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Реакция углекислого газа с гидроксидом натрия:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

Шаг 2. Рассчитываем изменение массы раствора

Из условия задачи мы знаем, что масса раствора после реакции составляет 330 граммов, а масса исходной соляной кислоты составляет 300 граммов.

Следовательно, изменение массы раствора составляет:

330 - 300 = 30 г.

Шаг 3. Определяем количество вещества и массу продуктов реакций

Пусть в исходной смеси содержится x моль кальция (Ca) и y моль карбоната кальция (CaCO₃).

Тогда изменение массы раствора можно выразить через количество вещества реагентов:

40x + 100y - 2x - 44y = 30,

где 40, 100, 2 и 44 - это молярные массы соответствующих веществ.

Из условия задачи мы также знаем, что массовая доля атомов кальция в исходной смеси составляет 50%:

(40 * (x + y)) / (40x + 100y) = 0.5.

Решая систему этих двух уравнений относительно x и y, находим:

x = 0.2 и y = 0.4.

Следовательно, в исходной смеси содержится 0.2 моль кальция и 0.4 моль карбоната кальция.

Шаг 4. Определяем количество вещества и массу углекислого газа

Из уравнения реакции карбоната кальция с соляной кислотой следует, что количество вещества углекислого газа (CO₂), образующегося в результате реакции, равно количеству вещества карбоната кальция (CaCO₃):

n(CO₂) = n(CaCO₃) = y = 0.4 моль.

Масса углекислого газа равна количеству вещества, умноженному на его молярную массу:

m(CO₂) = n(CO₂) * M(CO₂) = 0.4 * 44 = 17.6 г.

Шаг 5. Определяем количество вещества и массу продуктов реакции углекислого газа с гидроксидом натрия

Из условия задачи мы знаем, что было использовано 400 г 4%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH).

Это означает, что в растворе содержится 400 * 0.04 = 16 г гидроксида натрия.

Количество вещества гидроксида натрия равно массе, деленной на его молярную массу:

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 16 / 40 = 0.4 моль.

Из уравнения реакции углекислого газа с гидроксидом натрия следует, что количество вещества гидрокарбоната натрия (NaHCO₃), образующегося в результате реакции, равно количеству вещества гидроксида натрия (NaOH):

n(NaHCO₃) = n(NaOH) = 0.4 моль.

Масса гидрокарбоната натрия равна количеству вещества, умноженному на его молярную массу:

m(NaHCO₃) = n(NaHCO₃) * M(NaHCO₃) = 0.4 * 84 = 33.6 г.

Шаг 6. Вычисляем массовую долю соли в растворе

Общая масса раствора после поглощения газа равна сумме массы исходного раствора гидроксида натрия, массы образовавшегося гидрокарбоната натрия и разности между массой использованного гидроксида натрия:

m(раствор) = 400 + 33.6 - 16 = 417.6 г.

Следовательно, массовая доля соли (гидрокарбоната натрия) в образовавшемся после поглощения газа растворе составляет:

(33.6 / 417.6) * 100% ≈ 8.05%.

О чём нужно помнить на экзамене

Недостаточно верно определить физическую величину, которую просят в задании. Ещё нужно правильно записать уравнения реакций, произвести вычисления с физическими величинами и не забыть о логике решения задачи. Иначе за задание снимут баллы даже при правильном ответе.

В онлайн-школе «СОТКА» ученики тренируются решать задания из ЕГЭ по химии на вебинарах с преподавателями и в домашних заданиях с обратной связью. Если что-то не получается, помогут наставники. Наставникам можно задать вопрос через чат в личном кабинете и получить ответ в течение 15 минут.

Готовиться в «СОТКЕ» можно сразу к 4 предметам по цене 1.

Было полезно

Поделиться