Вверх

Тест по теме Электролиз

Линия заданий 34, ЕГЭ по химии

N.B. Разделение на темы вопросов по химии носит приблизительный характер, так как сам формат большинства вопросов ЕГЭ по химии исключает возможность однозначного отнесения вопроса к одной определённой теме.
7025. В результате электролиза 116,4 г 32%-го раствора хлорида калия на аноде выделилось 4,928 л (н. у.) газа. Определите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

1) Уравнение реакции:
2KCl + 2H2O = 2KOH + H2 + Cl2

2) Рассчитаем количество хлорида калия и хлора
m(KCl) = 116,4 ⋅ 0,32 = 37,25 г
n(KCl) = 37,25 : 74,5 = 0,5 моль
n(Cl2) = 4,928 : 22,4 = 0,22 моль

3) Если бы хлорид калия полностью подвергся электролизу, то количество выделившегося хлора составило бы 0,5 : 2 = 0,25 моль. По условию n(Cl2) = 0,22 моль, то есть прореагировал не весь хлорид калия. Расчет по уравнению ведем по хлору.

4) Рассчитаем массы гидроксида калия и хлорид калия
n(KOH) = 2n(Cl2) = 0,44 моль
m(KOH) = 0,44 ⋅ 56 = 24,64 г
n(KClразл.) = 2n(Cl2) = 0,44 моль
n(KClост.) = 0,5 - 0,44 = 0,06 моль
m(KClост.) = 0,06 ⋅ 74,5 = 4,47 г
mр-ра = mр-ра(KCl) - m(Cl2) - m(H2) = 116,4 - 0,22 ⋅ 71 - 0,22 ⋅ 2 = 100,34 г

5) Рассчитаем массовые доли гидроксида калия и хлорида калия
ω(KOH) = 24,64 : 100,34 ⋅ 100% = 24,55 %
ω(KCl) = 4,47 : 100,34 ⋅ 100% = 4,45 %

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7025.

7060. Раствор массой 227,5 г с массовой долей хлорида натрия 18% подвергали электролизу до тех пор, пока на катоде не выделилось 6,272 л (н. у.) газа. К раствору, полученному после электролиза, прилили избыток раствора нитрата серебра. Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся при этом осадке.

1) Уравнение реакций
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 (1)
2NaOH + 2AgNO3 = Ag2O↓ + 2NaNO3 + H2O (2)
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3 (3)

2) Рассчитаем количество хлорида натрия и водорода
m(NaCl) = 227,5 ⋅ 0,18 = 40,95 г
n(NaCl) = 40,95 : 58,5 = 0,7 моль
n(H2) = 6,272 : 22,4 = 0,28 моль

3) Если бы хлорид натрия полностью подвергся электролизу, то количество выделившегося водорода составило бы 0,7 : 2 = 0,35 моль. По условию n(H2) = 0,28 моль, то есть прореагировал не весь хлорид натрия. Расчет по первому уравнению ведем по водороду.

4) Рассчитаем количество оставшегося NaCl
n(NaOH) = 2n(H2) = 0,56 моль
n(NaClразл.) = 2n(H2) = 0,56 моль
n(NaClост.) = 0,7 - 0,56 = 0,14 моль

5) Вычислим массовые доли веществ в осадке.
n(Ag2O) = 0,5n(NaOH) = 0,28 моль
m(Ag2O) = 0,28 ⋅ 232 = 64,96 г
n(AgCl) = n(NaClост.) = 0,14 моль
m(AgCl) = 0,14 ⋅ 143,5 = 20,09 г
ω(Ag2O) = 64,96 : (64,96 + 20,09) ⋅ 100% = 76,4%
ω(AgCl) = 20,09 : (64,96 + 20,09) ⋅ 100% = 23,6%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7060.

7095. Подвергли полному электролизу 80 г 24% раствора сульфата меди. Через образовавшийся после этого раствор пропустили 2688 мл (н.у.) аммиака. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

1) Уравнение реакции:
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4

2) Рассчитаем количество сульфата меди и серной кислоты
m(CuSO4) = 80 ⋅ 0,24 = 19,2 г
n(CuSO4) = 19,2 : 160 = 0,12 моль
n(H2SO4) = n(CuSO4) = 0,12 моль

3) По соотношению серной кислоты и аммиака установим образующуюся соль и найдем ее массу
n(NH3) = 2,688 : 22,4 = 0,12 моль
n(H2SO4) : n(NH3) = 0,12 : 0,12 = 1 : 1 → реакция между ними идет с образованием кислой соли
NH3 + H2SO4 = NH4HSO4

4) Рассчитаем массу раствора и массовую долю гидросульфата аммония в растворе
n(NH4HSO4) = 0,12 моль
m(NH4HSO4) = 0,12 ⋅ 115 = 13,8 г
mр-ра = mр-ра(CuSO4) - m(Cu) - m(O2) + m(NH3) = 80 - 0,12 ⋅ 64 - 0,06 ⋅ 32 + 0,12 ⋅ 17 = 72,44 г
ω(NH4HSO4) = 13,8 : 72,44 ⋅ 100% = 19%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7095.

7130. Хлор, выделившийся при полном электролизе 31,875 г 8%-го раствора хлорида лития, пропустили через раствор хлорида железа (II). Хлор прореагировал полностью и образовался раствор, содержащий 13% по массе единственной соли. Вычислите массовую долю хлорида железа (II) в исходном растворе.

1) Уравнения реакций
2LiCl + 2H2O = 2LiOH + H2 + Cl2
Cl2 + 2FeCl2 = 2FeCl3

2) Рассчитаем количество веществ хлорида лития, хлора и массу хлорида железа (II)
m(LiCl) = 31,875 ⋅ 0,08 = 2,55 г
n(LiCl) = 2,55 : 42,5 = 0,06 моль
n(Cl2) = 0,5n(LiCl) = 0,03 моль
n(FeCl2) = n(FeCl3) = 2n(Cl2) = 0,06 моль

3) Вычислим массу раствора и массовую долю хлорида железа (II) в растворе
m(FeCl2) = 0,06 ⋅ 127 = 7,62 г
mр-ра(FeCl2) = mр-ра(FeCl3) - m(Cl2)
mр-ра(FeCl3) = m(FeCl3) : ω(FeCl3) = 0,06 ⋅ 162,5 : 0,13 = 75 г
mр-ра(FeCl2) = 75 - 0,03 ⋅ 71 = 72,87 г
ω(FeCl2) = 7,62 : 72,87 ⋅ 100% = 10,45%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7130.

7165. Раствор сульфида калия массой 137,5 г с массовой долей соли 12% подвергли электролизу до тех пор, пока на катоде не выделилось 4,48 л (н.у.) газа. Полученный после электролиза раствор разбавили 50 г воды, а затем пропустили 13,2 г углекислого газа. Вычислите массовую долю соли в итоговом растворе.

1) Уравнение реакции электролиза
K2S + 2H2O = 2KOH + H2 + S

2) Рассчитаем количество веществ сульфида калия и водорода
m(K2S) = 137,5 ⋅ 0,12 = 16,5 г
n(K2S) = 16,5 : 110 = 0,15 моль
n(H2) = 4,48 : 22,4 = 0,2 моль > 0,15 моль

3) Водорода выделилось больше, чем могло бы образоваться при расчете по сульфиду калия. Это означает, что протекал электролиз воды.
2H2O = 2H2 + O2
n(H2(2)) = 0,2 - 0,15 = 0,05 моль
n(O2) = 0,5n(H2 (2)) = 0,025 моль

4) Найдем количество вещества гидроксида калия и углекислого газа, установим формулу образующейся соли
n(KOH) = 2n(K2S) = 0,3 моль
n(CO2) = 13,2 : 44 = 0,3 моль
n(CO2) : n(KOH) = 0,3 : 0,3 = 1 : 1 → реакция между ними идет с образованием кислой соли
KOH + CO2 = KHCO3

5) Рассчитаем массу раствору и массовую долю в нем гидрокарбоната калия
n(KHCO3) = 0,3 моль
m(KHCO3) = 0,3 ⋅ 100 = 30 г
mр-ра = mр-ра(K2S) - m(H2) - m(S) - m(O2) + m(H2O) + m(CO2) = 137,5 - 0,2 ⋅ 2 - 0,15 ⋅ 32 - 0,025 ⋅ 32 + 50 + 13,2 = 194,7 г
ω(KHCO3) = 30 : 194,7 ⋅ 100% = 15,4%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7165.

7200. Электролиз раствора бромида натрия массой 46 г продолжали до тех пор, пока на аноде не перестал выделяться бром. К полученному раствору прилили 80 г 16%-го раствора сульфата меди (II), при этом выпал осадок массой 6,86 г. Вычислите массовые доли веществ в конечном растворе.

1) Уравнения реакций
2NaBr + 2H2O = 2NaOH + Br2 + H2
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4

2) Рассчитаем количество вещества сульфата меди(II) и гидроксида меди(II)
m(CuSO4) = 80 ⋅ 0,16 = 12,8 г
n(CuSO4) = 12,8 : 160 = 0,08 моль
n(Cu(OH)2) = 6,86 : 98 = 0,07 моль < 0,08 моль

3) Сульфат меди прореагировал не полностью, расчет по второму уравнению будем проводить по Cu(OH)2.

4) Вычислим массы веществ в растворе и массу раствора
n(Na2SO4) = n(Cu(OH)2) = 0,07 моль
m(Na2SO4) = 0,07 ⋅ 142 = 9,94 г
n(CuSO4)ост. = 0,08 - 0,07 = 0,01 моль
m(CuSO4)ост. = 0,01 ⋅ 160 = 1,6 г
mр-ра = mр-ра(NaBr) - m(Br2) - m(H2) + mр-ра(CuSO4) - m(Cu(OH)2) = 46 - 0,07 ⋅ 160 - 0,07 ⋅ 2 + 80 - 6,86 = 107,8 г

5) Вычислим массовые доли сульфата натрия и сульфата меди(II)
ω(Na2SO4) = 9,94 : 107,8 ⋅ 100% = 9,22%
ω(CuSO4)ост. = 1,6 : 107,8 ⋅ 100% = 1,48%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7200.

7235. Раствор массой 259,6 г, содержащий 5% нитрата меди (II), получен в результате частичного электролиза 290 г раствора нитрата меди (II). Вычислите массовую долю нитрата меди (II) в исходном растворе.

1) Уравнение реакции электролиза
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3

2) В результате электролиза образовались медь и кислород, поэтому уменьшилась масса раствора. Вычислим количество вещества кислорода.
m(Cu + O2) = 290 - 259,6 = 30,4 г
Пусть n(O2) = x моль, n(Cu) = 2x моль, тогда
32x + 64 ⋅ 2x = 30,4
x = 0,19 моль = n(O2)

3) Рассчитаем массу и массовую долю нитрата меди(II) в исходном растворе
n(Cu(NO3)2прореаг.) = 2n(O2) = 0,38 моль
m(Cu(NO3)2прореаг.) = 0,38 ⋅ 188 = 71,44 г
m(Cu(NO3)2ост.) = 0,05 ⋅ 188 = 9,4 г
m(Cu(NO3)2исх.) = 71,44 + 9,4 = 80,84 г
ω(Cu(NO3)2) = 80,84 : 290 ⋅ 100% = 27,87%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7235.

7270. К полученному в результате электролиза раствору массой 100 г с содержанием сульфида натрия 7,8%, добавили 5,74 г цинкового купороса (ZnSO4⋅7H2O). Определите, сколько грамм 20%-ой соляной кислоты нужно прилить к образовавшемуся раствору, чтобы выпала максимально возможная масса осадка.

1) Уравнения реакций
Na2S + 2H2O = 2NaOH + H2 + S
4NaOH + ZnSO4 = Na2[Zn(OH)4] + Na2SO4

2) Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия и сульфата цинка
m(Na2S) = 100 ⋅ 0,078 = 7,8 г
n(Na2S) = 7,8 : 78 = 0,1 моль
n(NaOH) = 2n(Na2S) = 0,2 моль
n(ZnSO4) = n(ZnSO4⋅7H2O) = 5,74 : 287 = 0,02 моль

3) Очевидно, что гидроксид натрия в большом избытке, поэтому вторая реакция протекает с образованием комплексной соли. Максимальная масса осадка выпадет при нейтрализации остатка гидроксида натрия и частичном разрушении комплекса:

NaOH + HCl = NaCl + H2O
Na2[Zn(OH)4] + 2HCl = 2NaCl + Zn(OH)2 + 2H2O
n(NaOHост.) = 0,2 - 0,02 ⋅ 4 = 0,12 моль
n(Na2[Zn(OH)4]) = n(ZnSO4) = 0,02 моль

4) Вычислим массу 20%-го раствора соляной кислоты
n(HCl) = 2n(Na2[Zn(OH)4]) + n(NaOHост.) = 0,04 + 0,12 = 0,16 моль
m(HCl) = 0,16 ⋅ 36,5 = 5,84 г
mр-ра(HCl) = 5,84 : 0,2 = 29,2 г

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7270.

Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще