При прокаливании навески перманганата калия собрали 1,12 л (н. у.) кислорода. К твердому остатку добавили избыток воды, после чего нерастворившееся вещество отделили фильтрованием, высушили и затем полностью растворили в 100 г концентрированной соляной кислоты. Рассчитайте массовую долю соли марганца в полученном растворе. Напишите уравнения всех проведенных реакций.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Вариант ответа.
1. Запишем уравнения реакций:
$\ChemForm2KMnO_4 = K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$ ↑;
$\ChemFormMnO_2 + 4HCl = MnCl_2 + Cl_2$ ↑ $\ChemForm + 2H_2O$
2. Рассчитаем количество вещества оксида марганца (IV):
n( $\ChemFormO_2$ ) = V / Vm = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль;
n( $\ChemFormMnO_2$ ) = n( $\ChemFormO_2$ ) = 0,05 моль.
3. Рассчитана масса соли в растворе:
n( $\ChemFormMnCl_2$ ) = n( $\ChemFormMnO_2$ ) = 0,05 моль;
m( $\ChemFormMnCl_2$ ) = n⋅M = 0,05 ⋅ 126 = 6,3 г.
4. Рассчитаем массу раствора и массовую долю соли в растворе:
n( $\ChemFormCl_2$ ) = n( $\ChemFormMnO_2$ ) = 0,05 моль;
m( $\ChemFormCl_2$ ) = n ⋅ M = 0,05 ⋅ 71 = 3,55 г;
m( $\ChemFormMnO_2$ ) = n ⋅ M = 0,05 ⋅ 87 = 4,35 г;
m(р-ра) = m(р-ра HCl) + m( $\ChemFormMnO_2$ ) — m( $\ChemFormCl_2$ ) = 100 + 4,35 — 3,55 = 100,8 г;
ω( $\ChemFormMnCl_2$ ) = 6,3 / 100,8 ⋅ 100% = 6,25%.
Примечание редакции Решу ЕГЭ.
Мы изложили то решение, которое ожидали составители задания от учащихся. Отметим, что авторам следовало явно указать, что остаток растворили не в воде, а в растворе щелочи. Иначе манганат частично вступит в реакцию диспропорционирования и задача станет нерешаемой.
1. Запишем уравнения реакций:
$\ChemForm2KMnO_4 = K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$ ↑;
$\ChemFormMnO_2 + 4HCl = MnCl_2 + Cl_2$ ↑ $\ChemForm + 2H_2O$
2. Рассчитаем количество вещества оксида марганца (IV):
n( $\ChemFormO_2$ ) = V / Vm = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль;
n( $\ChemFormMnO_2$ ) = n( $\ChemFormO_2$ ) = 0,05 моль.
3. Рассчитана масса соли в растворе:
n( $\ChemFormMnCl_2$ ) = n( $\ChemFormMnO_2$ ) = 0,05 моль;
m( $\ChemFormMnCl_2$ ) = n⋅M = 0,05 ⋅ 126 = 6,3 г.
4. Рассчитаем массу раствора и массовую долю соли в растворе:
n( $\ChemFormCl_2$ ) = n( $\ChemFormMnO_2$ ) = 0,05 моль;
m( $\ChemFormCl_2$ ) = n ⋅ M = 0,05 ⋅ 71 = 3,55 г;
m( $\ChemFormMnO_2$ ) = n ⋅ M = 0,05 ⋅ 87 = 4,35 г;
m(р-ра) = m(р-ра HCl) + m( $\ChemFormMnO_2$ ) — m( $\ChemFormCl_2$ ) = 100 + 4,35 — 3,55 = 100,8 г;
ω( $\ChemFormMnCl_2$ ) = 6,3 / 100,8 ⋅ 100% = 6,25%.
Примечание редакции Решу ЕГЭ.
Мы изложили то решение, которое ожидали составители задания от учащихся. Отметим, что авторам следовало явно указать, что остаток растворили не в воде, а в растворе щелочи. Иначе манганат частично вступит в реакцию диспропорционирования и задача станет нерешаемой.
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 125851 • Задание №32
Из предложенного перечня выберите все типы реакций, к которым можно отнести взаимодействие формальдегида с гид...
ID 117752 • Задание №7
Установите соответствие между веществами и реагентами, с которыми они могут взаимодействовать: к каждой позици...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются
необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь
физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше
элементов ответа | 3
Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа | 2
Допущены ошибки в трех из перечисленных выше элементах ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются
необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь
физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше
элементов ответа | 3
Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа | 2
Допущены ошибки в трех из перечисленных выше элементах ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...