Задание №34 ЕГЭ Химия: разбор и критерии
Ответ на это задание — развёрнутое решение. В тренажёре его проверяет ИИ по официальным критериям ФИПИ, а здесь есть эталонное решение из банка.
Условие
К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40%-го раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды Na₂CO₃ · 10H₂О. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Подсказки — как подойти к решению
- Найдите, сколько всего кислоты было взято, а затем вычтите то её количество, которое израсходовано на реакцию с кристаллической содой: масса соды дана вместе с кристаллизационной водой.
- Разность между всей взятой кислотой и той, что израсходована на соду, отвечает кислоте, нейтрализованной щёлочью; из этого найдите число молей и массу щёлочи.
- Долю щёлочи рассчитывайте по исходной массе раствора, а не по общей массе смеси после добавления реагентов; не забудьте учесть соотношение веществ по уравнению реакции.
Решение
Элементы ответа.
Составим уравнения реакций:
2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O,
H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O.
Возможен также расчет на основании уравнений реакций образования NaHSO₄ и последующего его взаимодействия с Na₂CO₃. Конечный ответ не изменится.
Рассчитаем общее количество серной кислоты, а также количество серной кислоты, прореагировавшей с содой:
ν (общ) (H₂SO₄) = (490 · 0,4)/(98 = 2,0 (моль),
ν (H₂SO₄) = ν (Na₂CO₃ · 10H₂O) = (143)/(286) = 0,5 (моль).
Рассчитаем количество серной кислоты, вступившей в реакцию с гидроксидом натрия, и массу гидроксида
натрия в исходном растворе:
ν (H₂SO₄) = 2 − 0,5 = 1,5 (моль),
ν (NaOH) = 2ν (H₂SO₄) = 3 (моль),
m (NaOH) = 3 · 40 = 120 (г).
Рассчитаем массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе:
ω (NaOH) = (120)/(1200) = 0,1 (10%).
Критерии оценивания ФИПИ
| Критерий (до 4 баллов) | Балл |
|---|---|
| Ответ правильный и полный, включает все названные выше элементы | 4 |
| В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов | 3 |
| В ответе допущена ошибка в двух из названных выше элементов | 2 |
| В ответе допущена ошибка в трех из названных выше элементов | 1 |
| Все элементы ответа записаны неверно | 0 |
| Максимальный балл | 4 |
Типичные ошибки
- Не учтено, что серная кислота двухосновная, поэтому количество прореагировавшей щёлочи занижено вдвое и результат неверен.
- Доля щёлочи рассчитана по массе всей смеси после добавления кислоты и соды, а не по исходным данным, поэтому ответ не соответствует условию.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №34 по химии · Разбор темы №34 с нуля