Задание 28 ЕГЭ по химии: Выход продукта и примеси

Задачи в формате КИМ с ответами и подробными решениями

Решать с проверкой Теория: Выход и примеси: опорные формулы

Задания 28 ЕГЭ с ответами и решениями

60 заданий в формате ЕГЭ от ХимПодготовки. С проверкой ответа их можно решать в банке заданий.

Задание 1

Вычислите объем (в литрах, н.у.) кислорода, который потребуется для полного сжигания 11,2 л (н.у.) сероводорода. (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 16,8

Уравнение реакции: 2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

По уравнению реакции количество вещества кислорода в 1,5 раза больше количества вещества сероводорода. Для газов при одинаковых условиях объемы пропорциональны количествам вещества.

V(O₂) = 1,5 · V(H₂S) = 1,5 · 11,2 = 16,8 л.

Задание 2

При взаимодействии 5,6 л (н.у.) азота с избытком водорода было получено 6,8 г аммиака. Вычислите практический выход аммиака (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 80

Уравнение реакции: N₂ + 3H₂ = 2NH₃

n(N₂) = V / V_m = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

По уравнению реакции теоретическое количество аммиака n_теор(NH₃) = 2 · n(N₂) = 0,5 моль.

Теоретическая масса аммиака: m_теор(NH₃) = n · M = 0,5 · 17 = 8,5 г.

Практический выход: η = m_практ / m_теор = 6,8 / 8,5 = 0,8, или 80%.

Задание 3

Из 150 кг пирита, содержащего 20% примесей, получили серную кислоту. Вычислите массу (в килограммах) полученной 100%-ной серной кислоты, считая выход теоретическим. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 196

Схема процесса: FeS₂ → 2H₂SO₄

Масса чистого пирита: m(FeS₂) = 150 · (1 - 0,20) = 120 кг.

Количество вещества пирита: n(FeS₂) = m / M = 120 / 120 = 1 кмоль.

По схеме: n(H₂SO₄) = 2 · n(FeS₂) = 2 кмоль.

Масса серной кислоты: m(H₂SO₄) = n · M = 2 · 98 = 196 кг.

Задание 4

При электролизе расплава 102 г оксида алюминия был получен металл. Вычислите массу (в граммах) полученного алюминия, если практический выход реакции составил 90%. (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 48,6

Уравнение реакции: 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂

Количество вещества оксида: n(Al₂O₃) = 102 / 102 = 1 моль.

По уравнению теоретическое количество алюминия n_теор(Al) = 2 · n(Al₂O₃) = 2 моль.

Теоретическая масса: m_теор(Al) = 2 · 27 = 54 г.

Практическая масса с учетом выхода: m_практ(Al) = 54 · 0,90 = 48,6 г.

Задание 5

Какой объем (в литрах, н.у.) углекислого газа выделится при обжиге 250 г известняка, содержащего 10% некарбонатных примесей? (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 50,4

Уравнение реакции: CaCO₃ = CaO + CO₂

Масса чистого карбоната кальция: m(CaCO₃) = 250 · (1 - 0,10) = 225 г.

Количество вещества: n(CaCO₃) = 225 / 100 = 2,25 моль.

По уравнению реакции n(CO₂) = n(CaCO₃) = 2,25 моль.

Объем углекислого газа: V(CO₂) = 2,25 · 22,4 = 50,4 л.

Задание 6

К 65 г технического цинка, содержащего 10% примесей, добавили избыток раствора соляной кислоты. Вычислите объем (в литрах, н.у.) выделившегося при этом водорода. (Запишите число с точностью до сотых.)

Ответ и решение

Ответ: 20,16

Уравнение реакции: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Масса чистого цинка: m(Zn) = 65 · (1 - 0,10) = 58,5 г.

Количество вещества цинка: n(Zn) = m / M = 58,5 / 65 = 0,9 моль.

По уравнению реакции n(H₂) = n(Zn) = 0,9 моль.

Объем водорода: V(H₂) = 0,9 · 22,4 = 20,16 л.

Задание 7

Какую массу (в граммах) оксида меди(II) необходимо восстановить водородом, чтобы получить 12,8 г меди, если практический выход реакции составляет 80%? (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 20

Уравнение реакции: CuO + H₂ = Cu + H₂O

Практическое количество меди: n_практ(Cu) = 12,8 / 64 = 0,2 моль.

Теоретическое количество меди: n_теор(Cu) = n_практ / η = 0,2 / 0,8 = 0,25 моль.

По уравнению реакции n(CuO) = n_теор(Cu) = 0,25 моль.

Масса оксида меди(II): m(CuO) = n · M = 0,25 · 80 = 20 г.

Задание 8

При термическом разложении 100 г чистого карбоната кальция было получено 19,04 л (н.у.) углекислого газа. Вычислите практический выход реакции в процентах от теоретически возможного. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 85

Уравнение реакции: CaCO₃ = CaO + CO₂↑

Количество вещества карбоната кальция: n(CaCO₃) = 100 / 100 = 1 моль.

По уравнению теоретическое количество газа: n_теор(CO₂) = n(CaCO₃) = 1 моль.

Теоретический объем: V_теор(CO₂) = 1 · 22,4 = 22,4 л.

Практический выход: η = V_практ / V_теор = 19,04 / 22,4 = 0,85, или 85%.

Задание 9

При растворении 10 г технического железа в избытке разбавленной серной кислоты выделилось 3,36 л (н.у.) водорода. Вычислите массовую долю (в процентах) неактивных примесей в образце. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 16

Уравнение реакции: Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑

Количество вещества водорода: n(H₂) = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль.

По уравнению реакции n(Fe) = n(H₂) = 0,15 моль.

Масса чистого железа: m(Fe) = 0,15 · 56 = 8,4 г.

Массовая доля примесей: ω(примесей) = (m_{образца} − m(Fe)) / m_{образца} = (10 - 8,4) / 10 = 0,16, или 16%.

Задание 10

Какой объем (в литрах, н.у.) кислорода потребуется для полного сжигания 5 л (н.у.) этана? (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 17,5

Уравнение реакции: 2C₂H₆ + 7O₂ = 4CO₂ + 6H₂O

По закону объемных отношений для газов при одинаковых условиях: V(O₂) / V(C₂H₆) = 7 / 2 = 3,5.

Следовательно, V(O₂) = 3,5 · V(C₂H₆) = 3,5 · 5 = 17,5 л.

Задание 11

Вычислите массу (в граммах) этилацетата, который можно получить при взаимодействии 30 г уксусной кислоты с избытком этанола, если практический выход эфира составляет 75%. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 33

Уравнение реакции: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Количество вещества уксусной кислоты: n(CH₃COOH) = 30 / 60 = 0,5 моль.

Теоретическое количество этилацетата: n_теор = n(CH₃COOH) = 0,5 моль.

Теоретическая масса эфира (M = 88 г/моль): m_теор = 0,5 · 88 = 44 г.

Практическая масса этилацетата: m_практ = 44 · 0,75 = 33 г.

Задание 12

На 27 г технического алюминия, содержащего 20% неактивных примесей, подействовали избытком раствора гидроксида натрия. Вычислите объем (в литрах, н.у.) выделившегося газа. (Запишите число с точностью до сотых.)

Ответ и решение

Ответ: 26,88

Уравнение реакции: 2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Масса чистого алюминия: m(Al) = 27 · (1 - 0,20) = 21,6 г.

Количество вещества алюминия: n(Al) = 21,6 / 27 = 0,8 моль.

По уравнению реакции n(H₂) = 1,5 · n(Al) = 1,5 · 0,8 = 1,2 моль.

Объем водорода: V(H₂) = 1,2 · 22,4 = 26,88 л.

Задание 13

Какую массу (в граммах) хлората калия необходимо подвергнуть каталитическому разложению для получения 6,72 л (н.у.) кислорода, если считать выход количественным? (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 24,5

Уравнение реакции: 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑

Количество вещества кислорода: n(O₂) = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль.

По уравнению реакции n(KClO₃) = 2/3 n(O₂) = 0,2 моль.

Масса хлората калия (M = 122,5 г/моль): m(KClO₃) = 0,2 · 122,5 = 24,5 г.

Задание 14

При каталитическом окислении 44,8 л (н.у.) сернистого газа избытком кислорода было получено 120 г оксида серы(VI). Вычислите практический выход продукта реакции в процентах. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 75

Уравнение реакции: 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃

Количество вещества исходного диоксида серы: n(SO₂) = 44,8 / 22,4 = 2 моль.

Теоретическое количество триоксида серы: n_теор(SO₃) = n(SO₂) = 2 моль.

Практическое количество триоксида серы: n_практ(SO₃) = m / M = 120 / 80 = 1,5 моль.

Практический выход: η = n_практ / n_теор = 1,5 / 2 = 0,75, или 75%.

Задание 15

При полном обжиге 4,8 г минерала, состоящего из сульфида меди(II) и негорючих примесей, выделилось 0,896 л (н.у.) газа. Вычислите массовую долю (в процентах) примесей в этом минерале. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 20

Уравнение реакции: 2CuS + 3O₂ = 2CuO + 2SO₂↑

Количество вещества сернистого газа: n(SO₂) = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль.

По уравнению реакции n(CuS) = n(SO₂) = 0,04 моль.

Масса чистого сульфида меди(II): m(CuS) = 0,04 · 96 = 3,84 г.

Массовая доля примесей: ω(примесей) = (4,8 - 3,84) / 4,8 = 0,96 / 4,8 = 0,20, или 20%.

Задание 16

При восстановлении 160 г оксида железа(III) угарным газом было получено 84 г железа. Вычислите практический выход железа (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 75

Уравнение реакции: Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂

Количество вещества оксида железа(III): n(Fe₂O₃) = 160 / 160 = 1 моль.

Теоретическое количество железа: n_теор(Fe) = 2 · n(Fe₂O₃) = 2 моль.

Практическое количество железа: n_практ(Fe) = 84 / 56 = 1,5 моль.

Практический выход: η = n_практ / n_теор = 1,5 / 2 = 0,75, или 75%.

Задание 17

Какой объем (в литрах, н.у.) кислорода потребуется для каталитического окисления 20 л (н.у.) аммиака до оксида азота(II)? (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 25

Уравнение реакции: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

Для газов при одинаковых условиях отношения объемов равны отношениям коэффициентов в уравнении.

V(O₂) / V(NH₃) = 5 / 4 = 1,25.

Объем кислорода: V(O₂) = 1,25 · V(NH₃) = 1,25 · 20 = 25 л.

Задание 18

Вычислите массу (в граммах) нитрата натрия, который образуется при нейтрализации 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия избытком азотной кислоты. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 17

Уравнение реакции: NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

Масса растворенного гидроксида натрия: m(NaOH) = 80 · 0,10 = 8 г.

Количество вещества: n(NaOH) = 8 / 40 = 0,2 моль.

По уравнению реакции n(NaNO₃) = n(NaOH) = 0,2 моль.

Масса нитрата натрия: m(NaNO₃) = 0,2 · 85 = 17 г.

Задание 19

При обработке образца мела соляной кислотой выделилось 11,2 л (н.у.) газа. Вычислите массу (в граммах) исходного образца, если известно, что массовая доля некарбонатных примесей в нем составляет 20%. (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 62,5

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Количество вещества выделившегося углекислого газа: n(CO₂) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль.

По уравнению реакции чистого карбоната кальция: n(CaCO₃) = n(CO₂) = 0,5 моль.

Масса чистого карбоната: m(CaCO₃) = 0,5 · 100 = 50 г.

Так как примеси составляют 20%, то чистый CaCO₃ составляет 80% от массы образца. Масса образца: m = 50 / 0,80 = 62,5 г.

Задание 20

При внутримолекулярной дегидратации 9,2 г этанола было получено 3,36 л (н.у.) этилена. Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 75

Уравнение реакции: C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O

Количество вещества этанола: n(C₂H₅OH) = 9,2 / 46 = 0,2 моль.

Теоретическое количество этилена: n_теор(C₂H₄) = 0,2 моль.

Теоретический объем: V_теор(C₂H₄) = 0,2 · 22,4 = 4,48 л.

Практический выход: η = V_практ / V_теор = 3,36 / 4,48 = 0,75, или 75%.

Задание 21

При взаимодействии 10 г технического алюминия с избытком хлора было получено 40,05 г хлорида алюминия. Вычислите массовую долю (в процентах) неактивных примесей в техническом металле, считая выход реакции количественным. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 19

Уравнение реакции: 2Al + 3Cl₂ = 2AlCl₃

Количество вещества полученного хлорида алюминия: n(AlCl₃) = 40,05 / 133,5 = 0,3 моль.

По уравнению реакции n(Al) = n(AlCl₃) = 0,3 моль.

Масса чистого алюминия: m(Al) = 0,3 · 27 = 8,1 г.

Массовая доля примесей: ω(примесей) = (10 - 8,1) / 10 = 0,19, или 19%.

Задание 22

Вычислите объем (в литрах, н.у.) углекислого газа, который выделится при сжигании 120 г чистого угля, если практический выход реакции составляет 90%. (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 201,6

Уравнение реакции: C + O₂ = CO₂

Количество вещества углерода: n(C) = 120 / 12 = 10 моль.

По уравнению теоретическое количество газа: n_теор(CO₂) = 10 моль.

Теоретический объем: V_теор(CO₂) = 10 · 22,4 = 224 л.

Практический объем с учетом выхода: V_практ(CO₂) = 224 · 0,90 = 201,6 л.

Задание 23

При обжиге цинковой обманки выделилось 4,48 л (н.у.) сернистого газа. Вычислите массу (в граммах) исходного минерала, если известно, что массовая доля примесей в нем составляет 3%. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 20

Уравнение реакции: 2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂↑

Количество вещества сернистого газа: n(SO₂) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль.

По уравнению реакции чистого сульфида цинка: n(ZnS) = n(SO₂) = 0,2 моль.

Масса чистого сульфида цинка: m(ZnS) = 0,2 · 97 = 19,4 г.

Поскольку минерал содержит 3% примесей, массовая доля ZnS равна 97% (или 0,97). Масса минерала: m = 19,4 / 0,97 = 20 г.

Задание 24

На 25 г технического карбоната натрия подействовали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. Вычислите массовую долю (в процентах) примесей в исходном образце карбоната. (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 15,2

Уравнение реакции: Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

Количество вещества углекислого газа: n(CO₂) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль.

По уравнению реакции n(Na₂CO₃) = n(CO₂) = 0,2 моль.

Масса чистого карбоната натрия: m(Na₂CO₃) = 0,2 · 106 = 21,2 г.

Массовая доля примесей: ω(примесей) = (25 - 21,2) / 25 = 3,8 / 25 = 0,152, или 15,2%.

Задание 25

В реактор синтеза аммиака поместили 14 г азота и избыток водорода. По окончании процесса было получено 11,9 г аммиака. Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 70

Уравнение реакции: N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Количество вещества азота: n(N₂) = 14 / 28 = 0,5 моль.

По уравнению теоретическое количество аммиака: n_теор(NH₃) = 2 · n(N₂) = 1 моль.

Теоретическая масса аммиака: m_теор = 1 · 17 = 17 г.

Практический выход: η = m_практ / m_теор = 11,9 / 17 = 0,70, или 70%.

Задание 26

В реакцию каталитического окисления аммиака вступило 25 л (н.у.) кислорода. Вычислите объем (в литрах, н.у.) образовавшегося при этом оксида азота(II), считая выход количественным. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 20

Уравнение реакции: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

Согласно закону объемных отношений, объемы реагирующих и образующихся газов относятся как их коэффициенты в уравнении реакции.

V(NO) / V(O₂) = 4 / 5 = 0,8.

Объем оксида азота(II): V(NO) = 0,8 · 25 = 20 л.

Задание 27

При нагревании 5,6 г железа с избытком серы было получено 7,04 г сульфида железа(II). Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 80

Уравнение реакции: Fe + S = FeS

Количество вещества железа: n(Fe) = 5,6 / 56 = 0,1 моль.

Теоретическое количество сульфида железа(II): n_теор(FeS) = n(Fe) = 0,1 моль.

Теоретическая масса: m_теор(FeS) = 0,1 · 88 = 8,8 г.

Практический выход: η = m_практ / m_теор = 7,04 / 8,8 = 0,80, или 80%.

Задание 28

На 20 г образца оксида меди(II), содержащего 20% инертных примесей, подействовали избытком раствора серной кислоты. Вычислите массу (в граммах) образовавшейся соли. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 32

Уравнение реакции: CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

Масса чистого оксида меди(II): m(CuO) = 20 · (1 - 0,20) = 16 г.

Количество вещества оксида: n(CuO) = 16 / 80 = 0,2 моль.

По уравнению реакции n(CuSO₄) = n(CuO) = 0,2 моль.

Масса сульфата меди(II): m(CuSO₄) = 0,2 · 160 = 32 г.

Задание 29

При термическом разложении 200 г чистого карбоната кальция выделился углекислый газ. Вычислите объем (в литрах, н.у.) полученного газа, если практический выход реакции составляет 85%. (Запишите число с точностью до сотых.)

Ответ и решение

Ответ: 38,08

Уравнение реакции: CaCO₃ = CaO + CO₂↑

Количество вещества карбоната кальция: n(CaCO₃) = 200 / 100 = 2 моль.

Теоретическое количество газа: n_теор(CO₂) = 2 моль.

Теоретический объем: V_теор = 2 · 22,4 = 44,8 л.

Практический объем с учетом выхода: V_практ = 44,8 · 0,85 = 38,08 л.

Задание 30

При нитровании 39 г бензола избытком азотной кислоты было получено 49,2 г нитробензола. Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 80

Уравнение реакции: C₆H₆ + HNO₃ = C₆H₅NO₂ + H₂O

Количество вещества бензола: n(C₆H₆) = 39 / 78 = 0,5 моль.

Теоретическое количество нитробензола: n_теор = n(C₆H₆) = 0,5 моль.

Теоретическая масса нитробензола (M = 123 г/моль): m_теор = 0,5 · 123 = 61,5 г.

Практический выход: η = m_практ / m_теор = 49,2 / 61,5 = 0,80, или 80%.

Задание 31

В реакцию этерификации вступило 4,6 г этанола и 6,0 г уксусной кислоты. При этом было получено 6,6 г этилацетата. Вычислите практический выход эфира (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 75

Уравнение реакции: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

n(C₂H₅OH) = 4,6 / 46 = 0,1 моль. n(CH₃COOH) = 6,0 / 60 = 0,1 моль. Вещества взяты в эквимолярных количествах.

Теоретическое количество этилацетата: n_теор = 0,1 моль.

Практическое количество этилацетата: n_практ = 6,6 / 88 = 0,075 моль.

Практический выход: η = n_практ / n_теор = 0,075 / 0,1 = 0,75, или 75%.

Задание 32

При термическом разложении 84 г карбоната магния было получено 17,92 л (н.у.) углекислого газа. Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 80

Уравнение реакции: MgCO₃ = MgO + CO₂↑

Количество вещества карбоната магния: n(MgCO₃) = 84 / 84 = 1 моль.

Теоретическое количество газа: n_теор(CO₂) = 1 моль. Теоретический объем: V_теор = 22,4 л.

Практический выход: η = V_практ / V_теор = 17,92 / 22,4 = 0,80, или 80%.

Задание 33

При обработке 50 г природного минерала, содержащего сульфид железа(II), соляной кислотой выделилось 11,2 л (н.у.) газа. Вычислите массовую долю (в процентах) чистого сульфида железа(II) в этом минерале. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 88

Уравнение реакции: FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S↑

Количество вещества сероводорода: n(H₂S) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль.

По уравнению реакции n(FeS) = n(H₂S) = 0,5 моль.

Масса чистого сульфида железа(II): m(FeS) = 0,5 · 88 = 44 г.

Массовая доля чистого вещества: ω(FeS) = 44 / 50 = 0,88, или 88%.

Задание 34

Какой объем (в литрах, н.у.) кислорода потребуется для полного сжигания 15 л (н.у.) пропана? (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 75

Уравнение реакции: C₃H₈ + 5O₂ = 3CO₂ + 4H₂O

В соответствии с законом объемных отношений: V(O₂) / V(C₃H₈) = 5 / 1 = 5.

Объем кислорода: V(O₂) = 5 · 15 = 75 л.

Задание 35

При каталитическом гидрировании 44 г ацетальдегида был получен этанол. Вычислите массу (в граммах) полученного спирта, если практический выход реакции составил 90%. (Запишите число с точностью до десятых.)

Ответ и решение

Ответ: 41,4

Уравнение реакции: CH₃CHO + H₂ → C₂H₅OH

Количество вещества ацетальдегида: n(CH₃CHO) = 44 / 44 = 1 моль.

Теоретическое количество этанола: n_теор = 1 моль.

Теоретическая масса этанола: m_теор = 1 · 46 = 46 г.

Практическая масса: m_практ = 46 · 0,90 = 41,4 г.

Задание 36

В реактор поместили 50 л (н.у.) азота и избыток водорода. После завершения синтеза объем полученного аммиака составил 80 л (н.у.). Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 80

Уравнение реакции: N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Согласно уравнению реакции, из 1 объема азота образуется 2 объема аммиака.

Теоретический объем аммиака: V_теор = 2 · 50 = 100 л.

Практический выход: η = V_практ / V_теор = 80 / 100 = 0,80, или 80%.

Задание 37

При обработке образца технического магния, содержащего 20% неактивных примесей, избытком соляной кислоты выделилось 11,2 л (н.у.) газа. Вычислите массу (в граммах) исходного образца магния. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 15

Уравнение реакции: Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑

Количество вещества водорода: n(H₂) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль.

По уравнению реакции n(Mg) = n(H₂) = 0,5 моль.

Масса чистого магния: m(Mg) = 0,5 · 24 = 12 г.

Поскольку примеси составляют 20%, чистый магний составляет 80% от массы образца. Масса образца: m = 12 / 0,80 = 15 г.

Задание 38

В результате реакции 78 г бензола с бромом в присутствии катализатора было получено 117,75 г бромбензола. Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 75

Уравнение реакции: C₆H₆ + Br₂ → C₆H₅Br + HBr

Количество вещества бензола: n(C₆H₆) = 78 / 78 = 1 моль.

Теоретическое количество бромбензола: n_теор = n(C₆H₆) = 1 моль.

Практическое количество бромбензола (M = 157 г/моль): n_практ = 117,75 / 157 = 0,75 моль.

Практический выход: η = n_практ / n_теор = 0,75 / 1 = 0,75, или 75%.

Задание 39

Для каталитического окисления 42 л (н.у.) сернистого газа потребовался воздух. Вычислите объем (в литрах, н.у.) израсходованного воздуха, если объемная доля кислорода в нем составляет 21%. (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 100

Уравнение реакции: 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃

В соответствии с законом объемных отношений: V(O₂) / V(SO₂) = 1 / 2.

Объем кислорода: V(O₂) = 42 / 2 = 21 л.

Объем воздуха: V(воздуха) = V(O₂) / φ(O₂) = 21 / 0,21 = 100 л.

Задание 40

При окислении 22 г этаналя аммиачным раствором оксида серебра(I) выделился осадок массой 81 г. Вычислите практический выход реакции (в процентах от теоретически возможного). (Запишите число с точностью до целых.)

Ответ и решение

Ответ: 75

Уравнение реакции: CH₃CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH → CH₃COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O

Количество вещества этаналя: n(CH₃CHO) = 22 / 44 = 0,5 моль.

Теоретическое количество серебра: n_теор(Ag) = 2 · n(CH₃CHO) = 1 моль.

Практическое количество серебра: n_практ(Ag) = 81 / 108 = 0,75 моль.

Практический выход: η = n_практ / n_теор = 0,75 / 1 = 0,75, или 75%.

Задание 41

Вычислите объём водорода (н. у.), который выделится при растворении 325 г цинка в избытке соляной кислоты. Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 112,0|112

Уравнение реакции: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂.

n(Zn) = 325 / 65 = 5 моль.

По уравнению n(H₂) = 2/2 · n(Zn) = 5 моль.

V = n · V_m = 5 · 22,4 = 112 л.

Ответ: 112.

Задание 42

Образец известняка массой 625 г, содержащий 20% примесей, полностью растворили в избытке соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося углекислого газа (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 112,0|112

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.

Масса чистого карбоната кальция: 625 · (100 − 20) / 100 = 500 г.

n(CaCO₃) = 500 / 100 = 5 моль, столько же образуется CO₂.

V(CO₂) = 5 · 22,4 = 112 л.

Ответ: 112.

Задание 43

К раствору, содержащему 1664 г хлорида бария, добавили избыток раствора сульфата натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка. Ответ дайте в граммах с точностью до целых.

Ответ и решение

Ответ: 1864

Уравнение реакции: BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl.

M(BaCl₂) = 208 г/моль, поэтому n(BaCl₂) = 1664 / 208 = 8 моль.

По уравнению n(BaSO₄) = n(BaCl₂) = 8 моль, M(BaSO₄) = 233 г/моль.

m = 8 · 233 = 1864 г.

Ответ: 1864.

Задание 44

Технический образец железа массой 224 г, содержащий 25% негорючих примесей, обработали избытком соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося водорода (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 67.2

Примеси в реакцию не вступают, поэтому масса чистого металла: 224 · (100 − 25) / 100 = 168 г.

n(Fe) = 168 / 56 = 3 моль; по уравнению Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂ водорода образуется столько же.

V(H₂) = 3 · 22,4 = 67,2 л.

Ответ: 67,2.

Задание 45

Вычислите объём водорода (н. у.), который выделится при растворении 120 г кальция в избытке соляной кислоты. Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 67.2

Уравнение реакции: Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂.

n(Ca) = 120 / 40 = 3 моль.

По уравнению n(H₂) = 2/2 · n(Ca) = 3 моль.

V = n · V_m = 3 · 22,4 = 67,2 л.

Ответ: 67,2.

Задание 46

Образец известняка массой 1200 г, содержащий 50% примесей, полностью растворили в избытке соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося углекислого газа (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 134.4

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.

Масса чистого карбоната кальция: 1200 · (100 − 50) / 100 = 600 г.

n(CaCO₃) = 600 / 100 = 6 моль, столько же образуется CO₂.

V(CO₂) = 6 · 22,4 = 134,4 л.

Ответ: 134,4.

Задание 47

К раствору, содержащему 1040 г хлорида бария, добавили избыток раствора сульфата натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка. Ответ дайте в граммах с точностью до целых.

Ответ и решение

Ответ: 1165

Уравнение реакции: BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl.

M(BaCl₂) = 208 г/моль, поэтому n(BaCl₂) = 1040 / 208 = 5 моль.

По уравнению n(BaSO₄) = n(BaCl₂) = 5 моль, M(BaSO₄) = 233 г/моль.

m = 5 · 233 = 1165 г.

Ответ: 1165.

Задание 48

Технический образец железа массой 350 г, содержащий 20% негорючих примесей, обработали избытком соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося водорода (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 112,0|112

Примеси в реакцию не вступают, поэтому масса чистого металла: 350 · (100 − 20) / 100 = 280 г.

n(Fe) = 280 / 56 = 5 моль; по уравнению Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂ водорода образуется столько же.

V(H₂) = 5 · 22,4 = 112 л.

Ответ: 112.

Задание 49

Вычислите объём водорода (н. у.), который выделится при растворении 135 г алюминия в избытке соляной кислоты. Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 168,0|168

Уравнение реакции: 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂.

n(Al) = 135 / 27 = 5 моль.

По уравнению n(H₂) = 3/2 · n(Al) = 7,5 моль.

V = n · V_m = 7,5 · 22,4 = 168 л.

Ответ: 168.

Задание 50

Образец известняка массой 375 г, содержащий 20% примесей, полностью растворили в избытке соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося углекислого газа (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 67.2

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.

Масса чистого карбоната кальция: 375 · (100 − 20) / 100 = 300 г.

n(CaCO₃) = 300 / 100 = 3 моль, столько же образуется CO₂.

V(CO₂) = 3 · 22,4 = 67,2 л.

Ответ: 67,2.

Задание 51

К раствору, содержащему 624 г хлорида бария, добавили избыток раствора сульфата натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка. Ответ дайте в граммах с точностью до целых.

Ответ и решение

Ответ: 699

Уравнение реакции: BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl.

M(BaCl₂) = 208 г/моль, поэтому n(BaCl₂) = 624 / 208 = 3 моль.

По уравнению n(BaSO₄) = n(BaCl₂) = 3 моль, M(BaSO₄) = 233 г/моль.

m = 3 · 233 = 699 г.

Ответ: 699.

Задание 52

Технический образец железа массой 448 г, содержащий 50% негорючих примесей, обработали избытком соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося водорода (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 89.6

Примеси в реакцию не вступают, поэтому масса чистого металла: 448 · (100 − 50) / 100 = 224 г.

n(Fe) = 224 / 56 = 4 моль; по уравнению Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂ водорода образуется столько же.

V(H₂) = 4 · 22,4 = 89,6 л.

Ответ: 89,6.

Задание 53

Вычислите объём водорода (н. у.), который выделится при растворении 280 г железа в избытке соляной кислоты. Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 112,0|112

Уравнение реакции: Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂.

n(Fe) = 280 / 56 = 5 моль.

По уравнению n(H₂) = 2/2 · n(Fe) = 5 моль.

V = n · V_m = 5 · 22,4 = 112 л.

Ответ: 112.

Задание 54

К раствору, содержащему 416 г хлорида бария, добавили избыток раствора сульфата натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка. Ответ дайте в граммах с точностью до целых.

Ответ и решение

Ответ: 466

Уравнение реакции: BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl.

M(BaCl₂) = 208 г/моль, поэтому n(BaCl₂) = 416 / 208 = 2 моль.

По уравнению n(BaSO₄) = n(BaCl₂) = 2 моль, M(BaSO₄) = 233 г/моль.

m = 2 · 233 = 466 г.

Ответ: 466.

Задание 55

Технический образец железа массой 672 г, содержащий 50% негорючих примесей, обработали избытком соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося водорода (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 134.4

Примеси в реакцию не вступают, поэтому масса чистого металла: 672 · (100 − 50) / 100 = 336 г.

n(Fe) = 336 / 56 = 6 моль; по уравнению Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂ водорода образуется столько же.

V(H₂) = 6 · 22,4 = 134,4 л.

Ответ: 134,4.

Задание 56

Вычислите объём водорода (н. у.), который выделится при растворении 48 г магния в избытке соляной кислоты. Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 44.8

Уравнение реакции: Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂.

n(Mg) = 48 / 24 = 2 моль.

По уравнению n(H₂) = 2/2 · n(Mg) = 2 моль.

V = n · V_m = 2 · 22,4 = 44,8 л.

Ответ: 44,8.

Задание 57

Образец известняка массой 250 г, содержащий 20% примесей, полностью растворили в избытке соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося углекислого газа (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 44.8

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.

Масса чистого карбоната кальция: 250 · (100 − 20) / 100 = 200 г.

n(CaCO₃) = 200 / 100 = 2 моль, столько же образуется CO₂.

V(CO₂) = 2 · 22,4 = 44,8 л.

Ответ: 44,8.

Задание 58

Технический образец цинка массой 390 г, содержащий 50% негорючих примесей, обработали избытком соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося водорода (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 67.2

Примеси в реакцию не вступают, поэтому масса чистого металла: 390 · (100 − 50) / 100 = 195 г.

n(Zn) = 195 / 65 = 3 моль; по уравнению Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ водорода образуется столько же.

V(H₂) = 3 · 22,4 = 67,2 л.

Ответ: 67,2.

Задание 59

Вычислите объём водорода (н. у.), который выделится при растворении 260 г цинка в избытке соляной кислоты. Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 89.6

Уравнение реакции: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂.

n(Zn) = 260 / 65 = 4 моль.

По уравнению n(H₂) = 2/2 · n(Zn) = 4 моль.

V = n · V_m = 4 · 22,4 = 89,6 л.

Ответ: 89,6.

Задание 60

Образец известняка массой 600 г, содержащий 50% примесей, полностью растворили в избытке соляной кислоты. Вычислите объём выделившегося углекислого газа (н. у.). Ответ дайте в литрах с точностью до десятых.

Ответ и решение

Ответ: 67.2

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.

Масса чистого карбоната кальция: 600 · (100 − 50) / 100 = 300 г.

n(CaCO₃) = 300 / 100 = 3 моль, столько же образуется CO₂.

V(CO₂) = 3 · 22,4 = 67,2 л.

Ответ: 67,2.