Em nosso último artigo falamos sobre as tarefas básicas do Exame Estadual Unificado de Química 2018. Agora, temos que analisar mais detalhadamente as tarefas de um nível de complexidade aumentado (no codificador do Exame Estadual Unificado de 2018 em química - alto nível de complexidade), anteriormente chamado de parte C.

As tarefas de maior nível de complexidade incluem apenas cinco (5) tarefas - nº 30, 31, 32, 33, 34 e 35. Vamos considerar os tópicos das tarefas, como se preparar para elas e como resolver tarefas complexas no Exame Estadual Unificado em Química 2018.

Exemplo de tarefa 30 do Exame Estadual Unificado de Química 2018

Visa testar o conhecimento do aluno sobre reações de oxidação-redução (ORR). A tarefa sempre fornece uma equação para uma reação química com substâncias ausentes em ambos os lados da reação (o lado esquerdo são os reagentes, o lado direito são os produtos). Um máximo de três (3) pontos podem ser atribuídos para esta tarefa. O primeiro ponto é dado para o preenchimento correto das lacunas da reação e a correta equalização da reação (disposição dos coeficientes). O segundo ponto pode ser obtido descrevendo corretamente o equilíbrio ORR, e o último ponto é dado para determinar corretamente quem é o agente oxidante na reação e quem é o agente redutor. Vamos analisar a solução para a tarefa nº 30 de versões de demonstração do Exame de Estado Unificado em química 2018:

Usando o método do equilíbrio eletrônico, crie uma equação para a reação

Na 2 SO 3 + … + KOH à K 2 MnO 4 + … + H 2 O

Identifique o agente oxidante e o agente redutor.

A primeira coisa que você precisa fazer é organizar as cargas dos átomos indicados na equação, acontece:

Na + 2 S +4 O 3 -2 + … + K + O -2 H + à K + 2 Mn +6 O 4 -2 + … + H + 2 O -2

Muitas vezes, após essa ação, vemos imediatamente o primeiro par de elementos que mudaram o estado de oxidação (CO), ou seja, em lados diferentes da reação, o mesmo átomo apresenta um estado de oxidação diferente. Nesta tarefa específica, não observamos isso. Portanto, é necessário aproveitar conhecimentos adicionais, nomeadamente, no lado esquerdo da reação, vemos o hidróxido de potássio ( VIGARISTA), cuja presença nos diz que a reação ocorre em ambiente alcalino. No lado direito vemos o manganato de potássio, e sabemos que em um meio de reação alcalino o manganato de potássio é obtido a partir do permanganato de potássio, portanto, a lacuna no lado esquerdo da reação é o permanganato de potássio ( KMnO 4 ). Acontece que à esquerda tínhamos manganês com CO +7 e à direita com CO +6, o que significa que podemos escrever a primeira parte do balanço OVR:

Mn +7 +1 e — à Mn +6

Agora, podemos adivinhar o que mais deveria acontecer na reação. Se o manganês recebe elétrons, então alguém deve tê-los dado a ele (seguimos a lei da conservação da massa). Vamos considerar todos os elementos do lado esquerdo da reação: hidrogênio, sódio e potássio já estão no CO +1, que é o máximo para eles, o oxigênio não cederá seus elétrons ao manganês, o que significa que o enxofre permanece no CO +4 . Concluímos que o enxofre cede elétrons e passa para o estado de enxofre com CO +6. Agora podemos escrever a segunda parte do balanço:

S +4 -2 e — à S +6

Olhando para a equação, vemos que do lado direito não há enxofre ou sódio em lugar nenhum, o que significa que eles devem estar na lacuna, e o composto lógico para preenchê-la é o sulfato de sódio ( NaSO 4 ).

Agora o saldo OVR está escrito (obtemos o primeiro ponto) e a equação assume a forma:

Na 2 SO 3 + KMnO 4 + KOHà K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

Mn +7 +1 e — à Mn +6	1	2
S +4 -2e —à S+6	2	1

É importante neste momento escrever imediatamente quem é o agente oxidante e quem é o agente redutor, uma vez que os alunos muitas vezes se concentram em equilibrar a equação e simplesmente se esquecem de fazer esta parte da tarefa, perdendo assim um ponto. Por definição, um agente oxidante é a partícula que recebe elétrons (no nosso caso, manganês), e um agente redutor é a partícula que cede elétrons (no nosso caso, enxofre), então obtemos:

Oxidante: Mn +7 (KMnO 4 )

Agente redutor: S +4 (N / D 2 ENTÃO 3 )

Aqui devemos lembrar que estamos indicando o estado das partículas em que se encontravam quando começaram a exibir as propriedades de um agente oxidante ou redutor, e não os estados aos quais chegaram como resultado da reação redox.

Agora, para chegar ao último ponto, é necessário equalizar corretamente a equação (organizar os coeficientes). Usando a balança, vemos que para ele ser enxofre +4, para passar para o estado +6, dois manganês +7 devem virar manganês +6, e o que importa é colocarmos 2 na frente do manganês:

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + KOHà 2K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

Agora vemos que temos 4 potássio à direita e apenas três à esquerda, o que significa que precisamos colocar 2 na frente do hidróxido de potássio:

Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOHà 2K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

Como resultado, a resposta correta para a tarefa nº 30 é assim:

Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOHà 2K 2 MnO 4 + NaSO 4 + H 2 O

Mn +7 +1e —à Mn +6	1	2
S +4 -2e —à S+6	2	1

Oxidante: Mn +7 (KMnO 4)

Agente redutor: S +4 (N / D 2 ENTÃO 3 )

Solução para a tarefa 31 do Exame Estadual Unificado de Química

Esta é uma cadeia de transformações inorgânicas. Para concluir esta tarefa com êxito, você deve ter um bom conhecimento das reações características dos compostos inorgânicos. A tarefa consiste em quatro (4) reações, para cada uma das quais você pode obter um (1) ponto, totalizando quatro (4) pontos para a tarefa. É importante lembrar as regras para a realização do trabalho: todas as equações devem ser equalizadas, mesmo que o aluno tenha escrito a equação corretamente, mas não equalizado, ele não receberá ponto; não é necessário resolver todas as reações, você pode fazer uma e obter um (1) ponto, duas reações e obter dois (2) pontos, etc., e não é necessário completar as equações estritamente na ordem, por exemplo , um aluno pode fazer as reações 1 e 3, o que significa que você precisa fazer isso e obter dois (2) pontos, o principal é indicar que são as reações 1 e 3. Vejamos a solução para a tarefa nº 31 de a versão demo do Exame Estadual Unificado de Química 2018:

O ferro foi dissolvido em ácido sulfúrico concentrado a quente. O sal resultante foi tratado com um excesso de solução de hidróxido de sódio. O precipitado marrom formado foi filtrado e calcinado. A substância resultante foi aquecida com ferro.
Escreva equações para as quatro reações descritas.

Para facilitar a solução, você pode traçar o seguinte diagrama em um rascunho:

Para completar a tarefa, é claro, você precisa conhecer todas as reações propostas. No entanto, sempre há pistas ocultas na condição (concentrada ácido sulfúrico, excesso de hidróxido de sódio, precipitado marrom, calcinado, aquecido com ferro). Por exemplo, um aluno não se lembra do que acontece com o ferro ao interagir com o conc. ácido sulfúrico, mas ele lembra que o precipitado marrom de ferro após o tratamento com álcali é provavelmente hidróxido de ferro 3 ( S = Fé(OH) 3 ). Agora temos a oportunidade, ao substituir Y no diagrama escrito, de tentar fazer as equações 2 e 3. As etapas subsequentes são puramente químicas, portanto não as descreveremos com tantos detalhes. O aluno deve lembrar que o aquecimento do hidróxido de ferro 3 resulta na formação do óxido de ferro 3 ( Z = Fé 2 Ó 3 ) e água, e aquecer o óxido de ferro 3 com ferro puro os levará ao estado intermediário - óxido de ferro 2 ( FeO). A substância X, que é um sal obtido após reação com ácido sulfúrico, produzindo hidróxido de ferro 3 após tratamento com álcali, será o sulfato de ferro 3 ( X = Fé 2 (ENTÃO 4 ) 3 ). É importante lembrar de equilibrar as equações. Como resultado, a resposta correta para a tarefa nº 31 é a seguinte:

1) 2Fe + 6H 2 SO 4 (k) a Fe2(SO4)3+ 3SO 2 + 6H 2 O

2) Fe2(SO4)3+ 6NaOH (g) à 2 Fe(OH)3+ 3Na2SO4

3) 2Fe(OH)3à Fé 2 Ó 3 +3H2O

4) Fé 2 Ó 3 + Fe à 3FeO

Tarefa 32 Exame Estadual Unificado em Química

Muito semelhante à tarefa nº 31, só que contém uma cadeia de transformações orgânicas. Os requisitos de design e a lógica da solução são semelhantes aos da tarefa nº 31, a única diferença é que na tarefa nº 32 são fornecidas cinco (5) equações, o que significa que você pode marcar cinco (5) pontos no total. Devido à sua semelhança com a tarefa nº 31, não a consideraremos em detalhes.

Solução para a tarefa 33 em química 2018

Uma tarefa de cálculo, para completá-la é necessário conhecer as fórmulas básicas de cálculo, saber usar uma calculadora e traçar paralelos lógicos. A tarefa 33 vale quatro (4) pontos. Vejamos parte da solução para a tarefa nº 33 da versão demo do Exame Estadual Unificado de Química 2018:

Determine as frações mássicas (em %) de sulfato de ferro (II) e sulfeto de alumínio na mistura se, ao tratar 25 g dessa mistura com água, foi liberado um gás que reagiu completamente com 960 g de uma solução de cobre a 5% sulfato . Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas na definição do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida do necessário quantidades físicas).

Obtemos o primeiro (1) ponto por escrever as reações que ocorrem no problema. A obtenção deste ponto específico depende de conhecimentos de química, os restantes três (3) pontos só podem ser obtidos através de cálculos, portanto, se um aluno tiver problemas com matemática, deverá receber pelo menos um (1) ponto pela conclusão da tarefa nº 33 :

Al 2 S 3 + 6H 2 Oà 2Al(OH)3 + 3H2S

CuSO4 + H2Sà CuS + H2SO4

Como outras ações são puramente matemáticas, não entraremos em detalhes aqui. Você pode ver uma seleção em nosso Canal do Youtube(link para análise de vídeo da tarefa nº 33).

Fórmulas que serão necessárias para resolver esta tarefa:

Trabalho de química 34 2018

Tarefa de cálculo, que difere da tarefa nº 33 no seguinte:

• • • Se na tarefa nº 33 sabemos entre quais substâncias ocorre a interação, então na tarefa nº 34 devemos descobrir o que reagiu;
    • Na tarefa nº 34 são dados compostos orgânicos, enquanto na tarefa nº 33 os processos inorgânicos são mais frequentemente dados.

Na verdade, a tarefa nº 34 é o inverso da tarefa nº 33, o que significa que a lógica da tarefa é inversa. Para a tarefa nº 34 você pode obter quatro (4) pontos, e, como na tarefa nº 33, apenas um deles (em 90% dos casos) é obtido por conhecimento de química, os 3 restantes (menos frequentemente 2) pontos são obtidos para cálculos matemáticos. Para concluir com êxito a tarefa nº 34, você deve:

Conhecer as fórmulas gerais de todas as principais classes de compostos orgânicos;

Conhecer as reações básicas dos compostos orgânicos;

Ser capaz de escrever uma equação na forma geral.

Mais uma vez, gostaria de observar que é necessário para o sucesso passando no Exame Estadual Unificado em química em 2018, as bases teóricas permaneceram praticamente inalteradas, o que significa que todos os conhecimentos que seu filho recebeu na escola o ajudarão a passar no exame de química em 2018. Em nosso centro de preparação para o Exame Estadual Unificado e o Hodógrafo do Exame Estadual Unificado, seu filho receberá Todos materiais teóricos necessários para a preparação, e em sala de aula consolidarão os conhecimentos adquiridos para uma implementação bem-sucedida todos trabalhos de exame. Os melhores professores que passaram em uma competição muito grande e em testes de admissão difíceis trabalharão com ele. As aulas são ministradas em pequenos grupos, o que permite ao professor dedicar tempo a cada criança e formular a sua estratégia individual para a realização do trabalho de exame.

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Não há alterações no Exame Estadual Unificado KIM de 2020 em química.

Não deixe de se preparar para mais tarde.

1. Ao começar a analisar tarefas, primeiro estude teoria. A teoria no site é apresentada para cada tarefa na forma de recomendações sobre o que você precisa saber ao concluir a tarefa. irá guiá-lo no estudo de tópicos básicos e determinar quais conhecimentos e habilidades serão necessários ao concluir as tarefas do Exame Estadual Unificado em química. Para passar com sucesso no Exame Estadual Unificado em química, a teoria é o mais importante.
2. A teoria precisa ser apoiada prática, resolvendo problemas constantemente. Pois a maioria dos erros se deve ao fato de ter lido o exercício incorretamente e não ter entendido o que é exigido na tarefa. Quanto mais você resolver testes temáticos, mais rápido entenderá a estrutura do exame. Tarefas de treinamento desenvolvidas com base em versões de demonstração da FIPI dê essa oportunidade de decidir e descobrir as respostas. Mas não se apresse em espiar. Primeiro, decida por si mesmo e veja quantos pontos você ganha.

Pontos para cada tarefa de química

• 1 ponto - para tarefas 1-6, 11-15, 19-21, 26-28.
• 2 pontos - 7-10, 16-18, 22-25, 30, 31.
• 3 pontos - 35.
• 4 pontos - 32, 34.
• 5 pontos - 33.

Total: 60 pontos.

Estrutura da prova consiste em dois blocos:

1. Perguntas que exigem uma resposta curta (na forma de um número ou palavra) - tarefas 1-29.
2. Problemas com respostas detalhadas – tarefas 30-35.

3,5 horas (210 minutos) são alocadas para completar o exame de química.

Haverá três folhas de dicas no exame. E você precisa entendê-los

Essas são 70% das informações que o ajudarão a passar no exame de química com sucesso. Os 30% restantes são a capacidade de usar as folhas de dicas fornecidas.

• Se você quiser obter mais de 90 pontos, precisará dedicar muito tempo à química.
• Para passar com sucesso no Exame Estadual Unificado de química, é preciso resolver muita coisa: tarefas de treinamento, mesmo que pareçam fáceis e do mesmo tipo.
• Distribua corretamente suas forças e não se esqueça do descanso.

Ouse, tente e você terá sucesso!

Tarefa nº 1

Um volume de 3,36 litros de hidrogênio foi passado através do pó de óxido de cobre (II) quando aquecido, e o hidrogênio reagiu completamente. A reação resultou em 10,4 g de um resíduo sólido. Este resíduo foi dissolvido em ácido sulfúrico concentrado pesando 100 g Determine a fração mássica do sal na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Resposta: 25,4%

Explicação:

ν(H 2) = V(H 2)/V m = 3,36 l/22,4 l/mol = 0,15 mol,

ν(H 2) = ν(Cu) = 0,15 mol, portanto m(Cu) = 0,15 mol 64 g/mol = 9,6 g

m(CuO) = m(resíduo sólido) – m(Cu) = 10,4 g – 9,6 g = 0,8 g

ν(CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 0,8 g/80 g/mol = 0,01 mol

De acordo com a equação (I) ν(Cu) = ν I (CuSO 4), de acordo com a equação (II) ν(CuO) = ν II (CuSO 4), portanto, ν total. (CuSO 4) = ν I (CuSO 4) + ν II (CuSO 4) = 0,01 mol + 0,15 mol = 0,16 mol.

m total (CuSO4) = ν total. (CuSO4) M(CuSO4) = 0,16 mol 160 g/mol = 25,6 g

ν(Cu) = ν(SO 2), portanto, ν(SO 2) = 0,15 mol e m(SO 2) = ν(SO 2) M(SO 2) = 0,15 mol 64 g/ mol = 9,6 g

m(solução) = m(resíduo sólido) + m(solução H 2 SO 4) – m(SO 2) = 10,4 g + 100 g – 9,6 g = 100,8 g

ω(CuSO 4) = m(CuSO 4)/m(solução) 100% = 25,6 g/100,8 g 100% = 25,4%

Tarefa nº 2

Hidrogênio com volume de 3,36 l (n.s.) foi passado quando aquecido sobre pó de óxido de cobre (II) pesando 16 g. O resíduo formado como resultado desta reação foi dissolvido em 535,5 g de ácido nítrico a 20%, resultando em um incolor gás que fica marrom no ar. Determine a fração mássica de ácido nítrico na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 13,84%

Explicação:

Quando o hidrogênio passa sobre o óxido de cobre (II), o cobre é reduzido:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (aquecimento) (I)

O resíduo sólido, constituído por cobre metálico e óxido de cobre (II), reage com uma solução de ácido nítrico de acordo com as equações:

3Cu + 8HNO 3 (solução a 20%) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O (II)

CuO + 2HNO 3 (solução a 20%) → Cu(NO 3) 2 + H 2 O (III)

Vamos calcular a quantidade de hidrogênio e óxido de cobre (II) envolvidos na reação (I):

ν(H 2) = V(H 2)/V m = 3,36 l/22,4 l/mol = 0,15 mol, ν(CuO) = 16 g/80 g/mol = 0,2 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(H 2) = ν(CuO), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância hidrogênio é escassa (0,15 mol H 2 e 0,1 mol CuO), portanto cobre (II) o óxido não reagiu completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν(Cu) = ν(H 2) = 0,15 mol e ν repouso. (CuO) = 0,2 mol – 0,15 mol = 0,05 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução, é necessário conhecer as massas do cobre formado e do óxido de cobre (II) que não reagiu:

estou descansando. (CuO) = ν(CuO) M(CuO) = 0,05 mol 80 g/mol = 4 g

A massa total do resíduo sólido é igual a: m(resíduo sólido) = m(Cu) + m resíduo. (CuO) = 9,6g + 4g = 13,6g

Calcule a massa inicial e a quantidade de ácido nítrico:

ref. (HNO 3) = m(solução de HNO 3) ω(HNO 3) = 535,5 g 0,2 = 107,1 g

De acordo com a equação da reação (II) ν II (HNO 3) = 8/3ν(Cu), de acordo com a equação da reação (III) ν III (HNO 3) = 2ν(CuO), portanto, ν total. (HNO 3) = ν II (HNO 3) + ν III (HNO 3) = 8/3 · 0,15 mol + 2 · 0,05 molmo = 0,5 l.

A massa total que reagiu como resultado das reações (II) e (III) é igual a:

estou descansando. (HNO 3) =m ref. (HNO 3) – m total. (HNO3) = 107,1g – 31,5g = 75,6g

Para calcular a massa da solução resultante, é necessário levar em consideração a massa de óxido de nitrogênio (II) liberado na reação (II):

ν(NO) = 2/3ν(Cu), portanto, ν(NO) = 2/3 0,15 mol = 0,1 mol e m(NO) = ν(NO) M(NO) = 0, 1 mol · 30 g/ mol = 3g

Vamos calcular a massa da solução resultante:

m(solução) = m(resíduo sólido) + m(solução de HNO 3) – m(NO) = 13,6 g + 535,5 g – 3 g = 546,1 g

ω(HNO 3) = m repouso. (HNO 3)/m(solução) 100% = 75,6 g/546,1 g 100% = 13,84%

Tarefa nº 3

A uma solução salina a 20% obtida pela dissolução de 12,5 g de sulfato de cobre (CuSO 4 · 5H 2 O) em água, foram adicionados 5,6 g de ferro. Após a reação estar completa, 117 g de uma solução de sulfeto de sódio a 10% foram adicionados à solução. Determine a fração mássica de sulfeto de sódio na solução final (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 5,12%

Explicação:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (I)

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 12,5 g/250 g/mol = 0,05 mol

v ref. (Fe) = m ref. (Fe)/M(Fe) = 5,6 g/56 g/mol = 0,1 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(Fe) = ν(CuSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de sulfato de cobre é escassa (0,05 mol CuSO 4 5H 2 O e 0,1 mol Fe) , então o ferro não reagiu totalmente.

Apenas o sulfato de ferro (II) reage com o sulfeto de sódio:

FeSO 4 + Na 2 S → FeS↓ + Na 2 SO 4 (II)

Calculamos com base na falta de substância, portanto, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν(FeSO 4) = 0,05 mol e ν repouso. (Fe) = 0,1 mol – 0,05 mol = 0,05 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer as massas do cobre formado, do ferro que não reagiu (reação (I)) e da solução inicial de sulfato de cobre:

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,05 mol 64 g/mol = 3,2 g

estou descansando. (Fe) = ν repouso. (Fe) M(Fe) = 0,05 mol 56 g/mol = 2,8 g

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,05 mol, portanto, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,05 mol 160 g/mol = 8 g

ref. (solução CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) 100% = 8 g/20% 100% = 40 g

Apenas o sulfato de ferro (II) reage com o sulfeto de sódio (o sulfato de cobre (II) reagiu completamente de acordo com a reação (I)).

ref. (Na 2 S) = m ref. (solução Na 2 S) ω(Na 2 S) = 117 g 0,1 = 11,7 g

v ref. (Na 2 S) = m ref. (Na2S)/M(Na2S) = 11,7 g/78 g/mol = 0,15 mol

De acordo com a equação de reação (II) ν(Na 2 S) = ν(FeSO 4), e de acordo com as condições de reação, o sulfeto de sódio está em excesso (0,15 mol Na 2 S e 0,05 mol FeSO 4). Calculamos de acordo com a deficiência, ou seja, pela quantidade de sulfato de ferro (II)).

Vamos calcular a massa de sulfeto de sódio que não reagiu:

v descanso. (Na 2 S) = ν fora. (Na 2 S) – ν reagir. (Na 2 S) = 0,15 mol – 0,05 mol = 0,1 mol

estou descansando. (Na 2 S) = ν(Na 2 S) M(Na 2 S) = 0,1 mol 78 g/mol = 7,8 g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa do sulfeto de ferro (II) precipitado pela reação (II):

ν(FeSO 4) = ν(FeS) e m(FeS) = ν(FeS) M(FeS) = 0,05 mol 88 g/mol = 4,4 g

m (solução) = m saída. (solução de CuSO 4) + m ref. (Fe) - m descanso. (Fe) – m(Cu) + m ref. (Solução de Na 2 S) – m(FeS) = 40 g + 5,6 g – 3,2 g - 2,8 g + 117 g – 4,4 g = 152,2 g

ω(Na 2 S) = m(Na 2 S)/m(solução) 100% = 7,8 g/152,2 g 100% = 5,12%

Tarefa nº 4

A uma solução salina a 20% obtida pela dissolução de 37,5 g de sulfato de cobre (CuSO 4 · 5H 2 O) em água, foram adicionados 11,2 g de ferro. Após a conclusão da reação, 100 g de uma solução de ácido sulfúrico a 20% foram adicionados à mistura resultante. Determine a fração mássica de sal na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 13,72%

Explicação:

Quando o sulfato de cobre (II) reage com o ferro, ocorre uma reação de substituição:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (I)

O ácido sulfúrico a 20% reage com o ferro de acordo com a equação:

Fe + H 2 SO 4 (dil.) → FeSO 4 + H 2 (II)

Vamos calcular a quantidade de sulfato de cobre e ferro que reagem (I):

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 37,5 g/250 g/mol = 0,15 mol

v ref. (Fe) = m ref. (Fe)/M(Fe) = 11,2 g/56 g/mol = 0,2 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(Fe) = ν(CuSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de sulfato de cobre é escassa (0,15 mol CuSO 4 5H 2 O e 0,2 mol Fe) , então o ferro não reagiu totalmente.

Calculamos com base na falta de substância, portanto, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν(FeSO 4) = 0,15 mol e ν resto. (Fe) = 0,2 mol – 0,15 mol = 0,05 mol.

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,15 mol 64 g/mol = 9,6 g

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,15 mol, portanto, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,15 mol 160 g/mol = 24 g

ref. (solução CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) 100% = 24 g/20% 100% = 120 g

O ácido sulfúrico diluído não reage com o cobre, mas reage com o ferro de acordo com a reação (II).

Vamos calcular a massa e a quantidade de ácido sulfúrico:

ref. (H 2 SO 4) = m ref. (solução H 2 SO 4) ω(H 2 SO 4) = 100 g 0,2 = 20 g

v ref. (H 2 SO 4) = m ref. (H 2 SO 4)/M(H 2 SO 4) = 20 g/98 g/mol ≈ 0,204 mol

Desde ν descanso. (Fe) = 0,05 mol e ν ref. (H 2 SO 4) ≈ 0,204 mol, portanto, o ferro é escasso e é completamente dissolvido pelo ácido sulfúrico.

De acordo com a equação da reação (II) ν(Fe) = ν(FeSO 4), então a quantidade total da substância sulfato de ferro (II) é a soma das quantidades formadas pelas reações (I) e (II), e são igual a:

ν(FeSO4) = 0,05 mol + 0,15 mol = 0,2 mol;

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) M(FeSO 4) = 0,2 mol 152 g/mol = 30,4 g

v descanso. (Fe) = ν(H 2) = 0,05 mol e m(H 2) = ν(H 2) M(H 2) = 0,05 mol 2 g/mol = 0,1 g

Calculamos a massa da solução resultante pela fórmula (não levamos em consideração a massa do ferro que não reagiu na reação (I), pois na reação (II) ele entra em solução):

m (solução) = m saída. (solução de CuSO 4) + m ref. (Fe) - m(Cu) + m ref. (solução H 2 SO 4) – m(H 2) = 120 g + 11,2 g – 9,6 g + 100 g – 0,1 g = 221,5 g

A fração mássica de sulfato de ferro (II) na solução resultante é:

ω(FeSO 4) = m(FeSO 4)/m(solução) 100% = 30,4 g/221,5 g 100% = 13,72%

Tarefa nº 5

A uma solução salina a 20% obtida pela dissolução de 50 g de sulfato de cobre (CuSO 4 · 5H 2 O) em água, foram adicionados 14,4 g de magnésio. Após conclusão da reação, 146 g de uma solução de ácido clorídrico a 25% foram adicionados à mistura resultante. Calcule a fração mássica de cloreto de hidrogênio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 2,38%

Explicação:

Quando o sulfato de cobre (II) reage com o magnésio, ocorre uma reação de substituição:

Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu(I)

O ácido clorídrico a 25% reage com o magnésio de acordo com a equação:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (II)

Vamos calcular a quantidade de sulfato de cobre e magnésio que reagem (I):

De acordo com a equação de reação (I) ν(Mg) = ν(CuSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de sulfato de cobre é escassa (0,2 mol CuSO 4 5H 2 O e 0,6 mol Mg) , então o magnésio não reagiu totalmente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν reagir. (Mg) = 0,2 mol e ν repouso. (Mg) = 0,6 mol – 0,2 mol = 0,4 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer a massa do cobre formado (reação (I)) e da solução inicial de sulfato de cobre:

ref. (solução CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) 100% = 32 g/20% 100% = 160 g

O ácido clorídrico não reage com o cobre, mas interage com o magnésio através da reação (II).

Vamos calcular a massa e a quantidade de ácido clorídrico:

ref. (HCl) = m ref. (Solução de HCl) ω(HCl) = 146 g 0,25 = 36,5 g

Desde ν descanso. (Mg) = 0,4 mol, ν ref. (HCl) = 1 mol e ν ref. (HCl) > 2ν repouso. (Mg), então o magnésio é deficiente e está completamente dissolvido em ácido clorídrico.

Vamos calcular a quantidade de ácido clorídrico que não reagiu com o magnésio:

v descanso. (HCl) = ν saída. (HCl) – ν reagir. (HCl) = 1 mol – 2 0,4 mol = 0,2 mol

estou descansando. (HCl) = ν repouso. (HCl) M(HCl) = 0,2 mol 36,5 g/mol = 7,3 g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa de hidrogênio liberado como resultado da reação (II):

v descanso. (Mg) = ν(H 2) = 0,4 mol e m(H 2) = ν(H 2) M(H 2) = 0,4 mol 2 g/mol = 0,8 g

Calculamos a massa da solução resultante usando a fórmula (não levamos em consideração a massa do magnésio que não reagiu na reação (I), pois na reação (II) ele entra em solução):

m(solução) = m saída (solução CuSO 4) + m saída. (Mg) - m(Cu) + m ref. (solução de HCl) – m(H 2) = 160 g + 14,4 g – 12,8 g + 146 g – 0,8 g = 306,8 g

A fração mássica de ácido clorídrico na solução resultante é:

ω(HCl) = m repouso. (HCl)/m(solução) 100% = 7,3 g/306,8 g 100% = 2,38%

Tarefa nº 6

A uma solução salina a 10% obtida pela dissolução de 25 g de sulfato de cobre (CuSO 4 · 5H 2 O) em água, foram adicionados 19,5 g de zinco. Após a conclusão da reação, 240 g de uma solução de hidróxido de sódio a 30% foram adicionados à mistura resultante. Determine a fração mássica de hidróxido de sódio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 9,69%

Explicação:

Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu (I)

De acordo com a equação de reação (I) ν(Zn) = ν(CuSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de sulfato de cobre é escassa (0,1 mol CuSO 4 5H 2 O e 0,3 mol Zn) , então o zinco não reagiu totalmente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(ZnSO 4) = ν(Cu) = ν reagir. (Zn) = 0,1 mol e ν repouso. (Zn) = 0,3 mol – 0,1 mol = 0,2 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer a massa do cobre formado (reação (I)) e da solução inicial de sulfato de cobre:

ref. (solução CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) 100% = 16 g/10% 100% = 160 g

ref. (NaOH) = m ref. (solução de NaOH) ω(NaOH) = 240 g 0,3 = 72 g

v ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 72 g/40 g/mol = 1,8 mol

total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2 0,2 ​​mol + 4 0,1 mol = 0,8 mol

estou reagindo. (NaOH) = ν reagir. (NaOH) M(NaOH) = 0,8 mol 40 g/mol = 32 g

estou descansando. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reage. (NaOH) = 72g – 32g = 40g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa de hidrogênio liberado como resultado da reação (II):

v descanso. (Zn) = ν(H 2) = 0,2 mol e m(H 2) = ν(H 2) M(H 2) = 0,2 mol 2 g/mol = 0,4 g

m (solução) = m saída. (solução de CuSO 4) + m ref. (Zn) - m(Cu) + m ref. (solução de NaOH) – m(H 2) = 160 g + 19,5 g – 6,4 g + 240 g – 0,4 g = 412,7 g

ω(NaOH) = m repouso. (NaOH)/m(solução) 100% = 40 g/412,7 g 100% = 9,69%

Tarefa nº 7

Um pó obtido pela sinterização de 2,16 g de alumínio e 6,4 g de óxido de ferro (III) foi adicionado a uma solução salina a 20% obtida pela dissolução de 25 g de sulfato de cobre (II) penta-hidratado em água. Determine a fração mássica de sulfato de cobre (II) na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 4,03%

Explicação:

Quando o alumínio é sinterizado com óxido de ferro (III), o metal mais ativo desloca o metal menos ativo do seu óxido:

2Al + Fe 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Fe (I)

Vamos calcular a quantidade de alumínio e óxido de ferro (III) que entram na reação (I):

v ref. (Al) = m ref. (Al)/M(Al) = 2,16 g /27 g/mol = 0,08 mol

v ref. (Fe 2 O 3) = m ref. (Fe 2 O 3)/M(Fe 2 O 3) = 6,4 g/160 g/mol = 0,04 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(Al) = 2ν(Fe 2 O 3) = 2ν(Al 2 O 3) e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância de alumínio é duas vezes maior que a quantidade de substância de óxido de ferro (III), portanto, substâncias que não reagiram não restam reação (I).

A quantidade de substância e a massa de ferro formada são iguais:

ν(Fe) = 2ν fora. (Fe 2 O 3) = 2 0,04 mol = 0,08 mol

m(Fe) = ν(Fe) M(Fe) = 0,08 mol 56 g/mol = 4,48 g

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer a massa da solução inicial de sulfato de cobre:

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 25 g / 250 g/mol = 0,1 mol

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,1 mol, portanto, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,1 mol 160 g/mol = 16 g

ref. (solução CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) 100% = 16 g/20% 100% = 80 g

O ferro formado pela reação (I) reage com uma solução de sulfato de cobre:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (II)

De acordo com a equação de reação (II) ν(Fe) = ν(CuSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância de ferro é (0,1 mol CuSO 4 · 5H 2 O e 0,08 mol Fe), então o ferro reagiu completamente.

Vamos calcular a quantidade de substância e a massa do sulfato de cobre (II) que não reagiu:

v descanso. (CuSO4) = ν ref. (CuSO 4) - ν reagir. (CuSO4) = 0,1 mol – 0,08 mol = 0,02 mol

estou descansando. (CuSO 4) = ν repouso. (CuSO4) M(CuSO4) = 0,02 mol 160 g/mol = 3,2 g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa do cobre formado:

ν(Fe) = ν(Cu) = 0,08 mol e m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,08 mol 64 g/mol = 5,12 g

A massa da solução resultante é calculada usando a fórmula (o ferro formado pela reação (I) passa posteriormente para a solução):

m (solução) = m saída. (solução CuSO 4) + m(Fe) - m(Cu) = 80 g + 4,48 g – 5,12 g = 79,36 g

Fração de massa de sulfato de cobre (II) na solução resultante:

ω(CuSO 4) = m repouso. (CuSO4)/m(solução) 100% = 3,2 g/79,36 g 100% = 4,03%

Tarefa nº 8

Foram adicionados 18,2 g de fosfeto de cálcio a 182,5 g de uma solução de ácido clorídrico a 20%. Em seguida, foram adicionados à solução resultante 200,2 g de Na 2 CO 3 · 10H 2 O. Determine a fração mássica de carbonato de sódio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 5,97%

Explicação:

O ácido clorídrico e o fosfeto de cálcio reagem para formar cloreto de cálcio e liberar fosfina:

Ca 3 P 2 + 6HCl → 3CaCl 2 + 2PH 3 (I)

Vamos calcular a quantidade de ácido clorídrico e fosfeto de cálcio que reagem (I):

ref. (HCl) = m (solução de HCl) ω (HCl) = 182,5 g 0,2 = 36,5 g, portanto

v ref. (HCl) = m ref. (HCl)/M(HCl) = 36,5 g/36,5 g/mol = 1 mol

v ref. (Ca 3 P 2) = m ref. (Ca 3 P 2)/M(Ca 3 P 2) = 18,2 g/182 g/mol = 0,1 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(HCl) = 6ν(Ca 3 P 2) = 2ν(CaCl 2), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância ácido clorídrico é 10 vezes maior que a quantidade de substância fosfeto de cálcio, portanto, o ácido clorídrico permanece sem reagir.

v descanso. (HCl) = ν saída. (HCl) - 6ν(Ca 3 P 2) = 1 mol - 6 0,1 mol = 0,4 mol

A quantidade de substância e a massa da fosfina formada são iguais:

ν(PH 3) = 2ν saída. (Ca 3 P 2) = 2 0,1 mol = 0,2 mol

m(PH 3) = ν(PH 3) M(PH 3) = 0,2 mol 34 g/mol = 6,8 g

Vamos calcular a quantidade de hidrato de carbonato de sódio:

v ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O) = m ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O)/M(Na 2 CO 3 10H 2 O) = 200,2 g/286 g/mol = 0,7 mol

Tanto o cloreto de cálcio quanto o ácido clorídrico reagem no carbonato de sódio:

Na 2 CO 3 + CaCl 2 → CaCO 3 ↓ + 2NaCl (II)

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O (III)

Vamos calcular a quantidade total de substância carbonato de sódio interagindo com ácido clorídrico e cloreto de cálcio:

você reage. (Na 2 CO 3) = ν(CaCl 2) + 1/2ν repouso. (HCl) = 3ν ref. (Ca 3 P 2) + 1/2ν descanso. (HCl) = 3 0,1 mol + 1/2 0,4 mol = 0,3 mol + 0,2 mol = 0,5 mol

A quantidade total de substância e a massa de carbonato de sódio que não reagiu são iguais a:

v descanso. (Na 2 CO 3) = ν ref. (Na 2 CO 3) - ν reagir. (Na 2 CO 3) = 0,7 mol – 0,5 mol = 0,2 mol

estou descansando. (Na 2 CO 3) = ν repouso. (Na 2 CO 3) M(Na 2 CO 3) = 0,2 mol 106 g/mol = 21,2 g

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer as massas de carbonato de cálcio precipitado pela reação (II) e liberado pela reação (III) dióxido de carbono:

ν(CaCl 2) = ν(CaCO 3) = 3ν ref. (Ca 3 P 2) = 0,3 mol

m(CaCO 3) = ν(CaCO 3) M(CaCO 3) = 0,3 mol 100 g/mol = 30 g

ν(CO 2) = 1/2ν descanso. (HCl) = ½ 0,4 mol = 0,2 mol

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução de HCl) + m ref. (Ca 3 P 2) - m(PH 3) + m ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O) - m(CaCO 3) - m(CO 2) = 182,5 g + 18,2 g – 6,8 g + 200,2 g – 30 g – 8,8 g = 355,3 g

A fração de massa de carbonato de sódio é igual a:

ω(Na 2 CO 3) = m repouso. (Na 2 CO 3)/m(solução) 100% = 21,2 g/355,3 g 100% = 5,97%

Tarefa nº 9

Nitreto de sódio pesando 8,3 g reagiu com 490 g de ácido sulfúrico a 20%. Após a conclusão da reação, 57,2 g de soda cristalina (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) foram adicionados à solução resultante. Determine a fração mássica de ácido sulfúrico na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 10,76%

Explicação:

O nitreto de sódio e o ácido sulfúrico diluído reagem para formar dois sais intermediários - sulfato de amônio e sódio:

2Na 3 N + 4H 2 SO 4 → 3Na 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 (I)

Vamos calcular a quantidade de ácido sulfúrico e nitreto de sódio reagindo entre si:

ref. (H 2 SO 4) = m(solução H 2 SO 4) ω(H 2 SO 4) = 490 g 0,2 = 98 g, daqui

v ref. (H 2 SO 4) = m ref. (H 2 SO 4)/M(H 2 SO 4) = 98 g/98 g/mol = 1 mol

v ref. (Na 3 N) = m ref. (Na 3 N)/M(Na 3 N) = 8,3 g/83 g/mol = 0,1 mol

Calculemos a quantidade de ácido sulfúrico que não reagiu na reação (I):

v descanso. I (H 2 SO 4) = ν ref. (H 2 SO 4) - 2ν ref. (Na 3 N) = 1 mol - 2 0,1 mol = 0,8 mol

Vamos calcular a quantidade de substância cristalina de refrigerante:

v ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O) = m ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O)/M(Na 2 CO 3 10H 2 O) = 57,2 g/286 g/mol = 0,2 mol

Pois, de acordo com as condições do problema, ν resto. I (H 2 SO 4) = 3ν ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O), ou seja, ácido sulfúrico diluído em excesso, portanto, ocorre a seguinte reação entre essas substâncias:

H 2 SO 4 + Na 2 CO 3 → Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O (II)

ν resto.II (H 2 SO 4) = ν resto.I (H 2 SO 4) - ν fora. (Na 2 CO 3) = 0,8 mol - 0,2 mol = 0,6 mol

m repouso.II (H 2 SO 4) = ν repouso.II (H 2 SO 4) M(H 2 SO 4) = 0,6 mol 98 g/mol = 58,8 g

ν(CO 2) = ν(Na 2 CO 3) = 0,2 mol

m(CO 2) = ν(CO 2) M(CO 2) = 0,2 mol 44 g/mol = 8,8 g

m (solução) = m saída. (solução H 2 SO 4) + m ref. (Na 3 N) + m(Na 2 CO 3 10H 2 O) - m(CO 2) = 490 g + 8,3 g + 57,2 g – 8,8 g = 546,7 g

A fração de massa do ácido sulfúrico é igual a:

ω descanso. II (H 2 SO 4) = m repouso. II (H 2 SO 4)/m(solução) 100% = 58,8 g/546,7 g 100% = 10,76%

Tarefa nº 10

Nitreto de lítio pesando 3,5 g foi dissolvido em 365 g de ácido clorídrico a 10%. Foram adicionados 20 g de carbonato de cálcio à solução. Determine a fração mássica de ácido clorídrico na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 1,92%

Explicação:

O nitreto de lítio e o ácido clorídrico reagem para formar dois sais - cloretos de lítio e amônio:

Li 3 N + 4HCl → 3LiCl + NH 4 Cl (I)

Vamos calcular a quantidade de ácido clorídrico e nitreto de lítio reagindo entre si:

ref. (HCl) = m(solução de HCl) ω(HCl) = 365 g 0,1 = 36,5 g, portanto

v ref. (HCl) = m ref. (HCl)/M(HCl) = 36,5 g/36,5 g/mol = 1 mol

v ref. (Li 3 N) = m ref. (Li 3 N)/M(Li 3 N) = 3,5 g/35 g/mol = 0,1 mol

Calculemos a quantidade de ácido clorídrico que não reagiu na reação (I):

v descanso. I (HCl) = ν ref. (HCl) - 4ν ref. (Li 3 N) = 1 mol - 4 0,1 mol = 0,6 mol

Vamos calcular a quantidade de carbonato de cálcio:

v ref. (CaCO 3) =m ref. (CaCO 3)/M(CaCO 3) = 20 g/100 g/mol = 0,2 mol

Pois, de acordo com as condições do problema, ν resto. I (HCl) = 3ν ref. (CaCO 3), o excesso de ácido clorídrico reage com o carbonato de cálcio, liberando dióxido de carbono e formando cloreto de cálcio:

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (II)

ν descanso.II (HCl) = ν descanso.I (HCl) - ν saída. (CaCO 3) = 0,6 mol - 2 0,2 ​​mol = 0,2 mol

m repouso.II (HCl) = ν repouso.II (HCl) M(HCl) = 0,2 mol 36,5 g/mol = 7,3 g

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer a massa de dióxido de carbono liberado pela reação (II):

ν(CO 2) = ν(CaCO 3) = 0,2 mol

m(CO 2) = ν(CO 2) M(CO 2) = 0,2 mol 44 g/mol = 8,8 g

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução de HCl) + m ref. (Li 3 N) + m(CaCO 3) - m(CO 2) = 365 g + 3,5 g + 20 g – 8,8 g = 379,7 g

A fração de massa do ácido clorídrico é igual a:

ω descanso. II (HCl) = m repouso. II (HCl)/m(solução) 100% = 7,3 g/379,7 g 100% = 1,92%

Tarefa nº 11

O resíduo sólido obtido pela reação de 2,24 litros de hidrogênio com 12 g de óxido de cobre (II) foi dissolvido em 126 g de solução de ácido nítrico a 85%. Determine a fração mássica de ácido nítrico na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 59,43%

Explicação:

Quando o hidrogênio passa sobre o óxido de cobre (II), o cobre é reduzido:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (aquecimento) (I)

Vamos calcular a quantidade de hidrogênio envolvida na redução do óxido de cobre (II):

v ref. (H 2) = V(H 2)/V m = 2,24 l/22,4 l/mol = 0,1 mol,

v ref. (CuO) = 12 g/80 g/mol = 0,15 mol

De acordo com a equação (I) ν(CuO) = ν(H 2) = ν(Cu), portanto, 0,1 mol de cobre é formado e ν permanece. (CuO) = ν(sol. resíduo) - ν fora. (H 2) = 0,15 mol – 0,1 mol = 0,05 mol

Vamos calcular as massas do cobre formado e do óxido de cobre (II) que não reagiu:

estou descansando. (CuO) = ν repouso. (CuO) M(CuO) = 0,05 mol 80 g/mol = 4 g

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,1 mol 64 g/mol = 6,4 g

O resíduo sólido, consistindo de cobre metálico e óxido de cobre (II) que não reagiu, reage com ácido nítrico de acordo com as equações:

Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O (II)

CuO + 2HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + H 2 O (III)

Vamos calcular a quantidade de ácido nítrico:

ref. (HNO 3) = m(solução de HNO 3) ω(HNO 3) = 126 g 0,85 = 107,1 g, daqui

v ref. (HNO 3) =m ref. (HNO 3)/M(HNO 3) = 107,1 g/63 g/mol = 1,7 mol

De acordo com a equação (II) ν II (HNO 3) = 4ν(Cu), de acordo com a equação (III) ν III (HNO 3) = 2ν repouso. (CuO), portanto, ν total. (HNO 3) = ν II (HNO 3) + ν III (HNO 3) = 4 0,1 mol + 2 0,05 mol = 0,5 mol.

Calculemos a massa total de ácido nítrico reagindo de acordo com as reações (II) e (III):

m total (HNO 3) = ν total. (HNO 3) M(HNO 3) = 0,5 mol 63 g/mol = 31,5 g

Vamos calcular a massa de ácido nítrico que não reagiu:

estou descansando. (HNO 3) =m ref. (HNO 3) - m total. (HNO3) = 107,1g – 31,5g = 75,6

Para calcular a massa da solução resultante, é necessário levar em consideração a massa de dióxido de nitrogênio liberado na reação (II):

ν(NO 2) = 2m(Cu), portanto, ν(NO 2) = 0,2 mol e m(NO 2) = ν(NO 2) M(NO 2) = 0,2 mol 46 g/ mol = 9,2 g

Vamos calcular a massa da solução resultante:

m(solução) = m(solução de HNO 3) + m(Cu) + m(CuO) - m(NO 2) = 126 g + 6,4 g + 4 g - 9,2 g = 127, 2 g

A fração mássica de ácido nítrico na solução resultante é:

ω(HNO 3) = m repouso. (HNO 3)/m(solução) 100% = 75,6 g/127,2 g 100% = 59,43%

Tarefa nº 12

7,2 g de magnésio foram adicionados a uma solução salina a 10% obtida pela dissolução de 28,7 g de sulfato de zinco (ZnSO 4 · 7H 2 O) em água. Após a conclusão da reação, 120 g de uma solução de hidróxido de sódio a 30% foram adicionados à mistura resultante. Determine a fração mássica de hidróxido de sódio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 7,21%

Explicação:

Mg + ZnSO 4 → MgSO 4 + Zn (I)

v ref. (ZnSO 4 7H 2 O) = ν(ZnSO 4) = m ref. (ZnSO 4 7H 2 O)/M(ZnSO 4 7H 2 O) = 28,7 g / 287 g/mol = 0,1 mol

v ref. (Mg) = m ref. (Mg)/M(Mg) = 7,2 g/24 g/mol = 0,3 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν ref. (Mg) = ν(ZnSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância sulfato de zinco (0,1 mol ZnSO 4 · 7H 2 O e 0,3 mol Mg), portanto o magnésio não reagiu completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν ref. (ZnSO 4 7H 2 O) = ν(MgSO 4) = ν(Zn) = ν reagir. (Mg) = 0,1 mol e ν repouso. (Mg) = 0,3 mol – 0,1 mol = 0,2 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer a massa do magnésio que não reagiu (reação (I)) e da solução inicial de sulfato de zinco:

estou descansando. (Mg) = ν repouso. (Mg) M(Mg) = 0,2 mol 24 g/mol = 4,8 g

v ref. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν fora. (ZnSO 4) = 0,1 mol, portanto, m(ZnSO 4) = ν(ZnSO 4) M(ZnSO 4) = 0,1 mol 161 g/mol = 16,1 g

ref. (solução ZnSO 4) = m(ZnSO 4)/ω(ZnSO 4) 100% = 16,1 g/10% 100% = 161 g

O sulfato de magnésio e o magnésio formados pela reação (I) reagem com uma solução de hidróxido de sódio:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (II)

MgSO 4 + 2NaOH → Mg(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 (III)

Vamos calcular a massa e a quantidade de hidróxido de sódio:

ref. (NaOH) = m ref. (solução de NaOH) ω(NaOH) = 120 g 0,3 = 36 g

v ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 36 g/40 g/mol = 0,9 mol

De acordo com as equações de reação (II) e (III) ν II (NaOH) = 2ν(Zn) e ν III (NaOH) = 2ν(MgSO 4), portanto, a quantidade total e a massa do álcali reagente são iguais:

total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2ν (Zn) + 2ν (MgSO 4) = 2 0,1 mol + 2 0,1 mol = 0,4 mol

Para calcular a solução final, calcule a massa de hidróxido de magnésio:

ν(MgSO 4) = ν(Mg(OH) 2) = 0,1 mol

m(Mg(OH) 2) = ν(Mg(OH) 2) M(Mg(OH) 2) = 0,1 mol 58 g/mol = 5,8 g

Calcule a massa de álcali que não reagiu:

estou descansando. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reage. (NaOH) = 36g – 16g = 20g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa de hidrogênio liberado como resultado da reação (II):

ν(Zn) = ν(H 2) = 0,1 mol e m(H 2) = ν(H 2) M(H 2) = 0,1 mol 2 g/mol = 0,2 g

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução ZnSO 4) + m ref. (Mg) - m descanso. (Mg)+m ref. (solução de NaOH) – m(Mg(OH) 2) - m(H 2) = 161 g + 7,2 g - 4,8 g + 120 g – 5,8 g - 0,2 g = 277, 4 g

A fração mássica de álcali na solução resultante é:

ω(NaOH) = m repouso. (NaOH)/m(solução) 100% = 20 g/277,4 g 100% = 7,21%

Tarefa nº 13

A uma solução salina a 20% obtida pela dissolução de 57,4 g de hidrato cristalino de sulfato de zinco (ZnSO 4 · 7H 2 O) em água, foram adicionados 14,4 g de magnésio. Após a conclusão da reação, foram adicionados 292 g de ácido clorídrico a 25% à mistura resultante. Determine a fração mássica de cloreto de hidrogênio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 6,26%

Explicação:

Quando o sulfato de zinco interage com o magnésio, ocorre uma reação de substituição:

Mg + ZnSO 4 → MgSO 4 + Zn (I)

Vamos calcular a quantidade de sulfato de zinco e magnésio que reage (I):

v ref. (ZnSO 4 7H 2 O) = ν(ZnSO 4) = m ref. (ZnSO 4 7H 2 O)/M(ZnSO 4 7H 2 O) = 57,4 g / 287 g/mol = 0,2 mol

v ref. (Mg) = m ref. (Mg)/M(Mg) = 14,4 g/24 g/mol = 0,6 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν ref. (Mg) = ν(ZnSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância sulfato de zinco (0,2 mol ZnSO 4 · 7H 2 O e 0,6 mol Mg), portanto o magnésio não reagiu completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν ref. (ZnSO 4 7H 2 O) = ν(MgSO 4) = ν(Zn) = ν reagir. (Mg) = 0,2 mol e ν repouso. (Mg) = 0,6 mol – 0,2 mol = 0,4 mol.

v ref. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν fora. (ZnSO 4) = 0,2 mol, portanto, m(ZnSO 4) = ν(ZnSO 4) ·

M(ZnSO4) = 0,2 mol 161 g/mol = 32,2 g

ref. (solução ZnSO 4) = m(ZnSO 4)/ω(ZnSO 4) 100% = 32,2 g/20% 100% = 161 g

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 (II)

Vamos calcular a massa e a quantidade de cloreto de hidrogênio:

ref. (HCl) = m ref. (Solução de HCl) ω(HCl) = 292 g 0,25 = 73 g

v ref. (HCl) = m ref. (HCl)/M(HCl) = 73 g/36,5 g/mol = 2 mol

total (HCl) = ν II (HCl) + ν III (HCl) = 2ν (Zn) + 2ν (Mg) = 2 0,2 ​​mol + 2 0,4 mol = 1,2 mol

estou reagindo. (HCl) = ν reagir. (HCl) M(HCl) = 1,2 mol 36,5 g/mol = 43,8 g

estou descansando. (HCl) = m ref. (HCl) - m reage. (HCl) = 73g – 43,8g = 29,2g

ν(Zn) = ν II (H 2) = 0,2 mol e m II (H 2) = ν II (H 2) M(H 2) = 0,2 mol 2 g/mol = 0,4 G

m total (H 2) = m II (H 2) + m III (H 2) = 0,4 g + 0,8 g = 1,2 g

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução ZnSO 4) + m ref. (Mg) + m ref. (solução de HCl) – m total. (H 2) = 161 g + 14,4 g + 292 g – 1,2 g = 466,2 g

A fração mássica de cloreto de hidrogênio na solução resultante é:

ω(HCl) = m repouso. (HCl)/m(solução) 100% = 29,2 g/466,2 g 100% = 6,26%

Tarefa nº 14

O óxido de zinco pesando 16,2 g foi aquecido e o monóxido de carbono com um volume de 1,12 litros foi passado por ele. O monóxido de carbono reagiu completamente. O resíduo sólido resultante foi dissolvido em 60 g de solução de hidróxido de sódio a 40%. Determine a fração mássica de hidróxido de sódio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 10,62%

Explicação:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (II)

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (III)

v ref. (ZnO) = m ref. (ZnO)/M(ZnO) = 16,2 g / 81 g/mol = 0,2 mol

v ref. (CO) = V ref. (CO)/V·m = 1,12 L/22,4 L/mol = 0,05 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν . (ZnO) = ν(CO), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância monóxido de carbono é 4 vezes menor que a quantidade de substância óxido de zinco (0,05 mol CO e 0,2 mol ZnO), então o óxido de zinco fez não reagir completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν ref. (ZnO) = 0,2 mol e ν repouso. (ZnO) = 0,2 mol – 0,05 mol = 0,15 mol.

estou descansando. (ZnO) = ν repouso. (ZnO) M(ZnO) = 0,15 mol 81 g/mol = 12,15 g

m(Zn) = ν(Zn) M(Zn) = 0,05 mol 65 g/mol = 3,25 g

Vamos calcular a massa e a quantidade de hidróxido de sódio:

ref. (NaOH) = m ref. (solução de NaOH) ω(NaOH) = 60 g 0,4 = 24 g

v ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 24 g/40 g/mol = 0,6 mol

De acordo com as equações de reação (II) e (III) ν II (NaOH) = 2ν(Zn) e ν III (NaOH) = 2ν repouso. (ZnO), portanto, a quantidade total e a massa do álcali reagente são iguais a:

total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2ν(Zn) + 2ν repouso. (ZnO) = 2 0,05 mol + 2 0,15 mol = 0,4 mol

estou reagindo. (NaOH) = ν reagir. (NaOH) M(NaOH) = 0,4 mol 40 g/mol = 16 g

estou descansando. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reage. (NaOH) = 24g – 16g = 8g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa de hidrogênio liberado como resultado da reação (II):

v descanso. (Zn) = ν(H 2) = 0,05 mol e m(H 2) = ν(H 2) M(H 2) = 0,05 mol 2 g/mol = 0,1 g

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução de NaOH) + m(Zn) + m repouso. (ZnO) – m(H 2) = 60 g + 12,15 g + 3,25 g – 0,1 g = 75,3 g

A fração mássica de álcali na solução resultante é:

ω(NaOH) = m repouso. (NaOH)/m(solução) 100% = 8 g/75,3 g 100% = 10,62%

Tarefa nº 15

A uma solução salina a 10% obtida pela dissolução de 37,9 g de açúcar de chumbo ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) em água, foram adicionados 7,8 g de zinco. Após a conclusão da reação, 156 g de uma solução de sulfeto de sódio a 10% foram adicionados à mistura resultante. Determine a fração mássica de sulfeto de sódio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 1,71%

Explicação:

Quando o sulfato de zinco interage com o magnésio, ocorre uma reação de substituição:

v ref. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν fora. ((CH 3 COO) 2 Pb) = m ref. ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O)/M((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) = 37,9 g /379 g/mol = 0,1 mol

v ref. (Zn) = m referência. (Zn)/M(Zn) = 7,8 g/65 g/mol = 0,12 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(Zn) = ν((CH 3 COO) 2 Pb), e de acordo com a condição do problema, a quantidade de substância acetato de chumbo é menor que a quantidade de substância zinco (0,1 mol (CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O e 0,12 mol Zn), então o zinco não reagiu completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν ref. ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) = ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Pb) = ν reagir. (Zn) = 0,1 mol e ν repouso. (Zn) = 0,12 mol – 0,1 mol = 0,02 mol.

m(Pb) = ν(Pb) M(Pb) = 0,1 mol 207 g/mol = 20,7 g

estou descansando. (Zn) = ν repouso. (Zn) M(Zn) = 0,02 mol 65 g/mol = 1,3 g

v ref. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν fora. ((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,1 mol, portanto,

m((CH 3 COO) 2 Pb) = ν((CH 3 COO) 2 Pb) M((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,1 mol 325 g/mol = 32,5 g

ref. (solução CH 3 COO) 2 Pb) = m((CH 3 COO) 2 Pb)/ω((CH 3 COO) 2 Pb) 100% = 32,5 g/10% 100% = 325 g

Vamos calcular a massa e a quantidade da substância sulfeto de sódio:

ref. (Na 2 S) = m ref. (solução Na 2 S) ω(Na 2 S) = 156 g 0,1 = 15,6 g

v ref. (Na 2 S) = m ref. (Na2S)/M(Na2S) = 15,6 g/78 g/mol = 0,2 mol

v descanso. (Na 2 S) = ν fora. (Na 2 S) – ν reagir. (Na 2 S) = 0,2 mol – 0,1 mol = 0,1 mol

estou descansando. (Na 2 S) = ν reagir. (Na 2 S) M(Na 2 S) = 0,1 mol 78 g/mol = 7,8 g

ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(ZnS) = 0,1 mol e m(ZnS) = ν(ZnS) M(ZnS) = 0,1 mol 97 g/mol = 9,7 g

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução (CH 3 COO) 2 Pb) + m ref. (Zn) – m descanso. (Zn) – m(Pb) + m ref. (Solução de Na 2 S) – m(ZnS) = 325 g + 7,8 g – 1,3 g – 20,7 g + 156 g - 9,7 g = 457,1 g

A fração mássica de sulfeto de sódio na solução resultante é:

ω(Na 2 S) = m repouso. (Na2S)/m(solução) 100% = 7,8 g/457,1 g 100% = 1,71%

Tarefa nº 16

Foi aquecido óxido de zinco pesando 32,4 g e passou por ele monóxido de carbono com volume de 2,24 litros. O monóxido de carbono reagiu completamente. O resíduo sólido resultante foi dissolvido em 224 g de solução de hidróxido de potássio a 40%. Determine a fração mássica de hidróxido de potássio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 17,6%

Explicação:

Quando o óxido de zinco interage com o monóxido de carbono, ocorre uma reação de oxidação-redução:

ZnO + CO → Zn + CO 2 (aquecimento) (I)

O zinco formado e o óxido de zinco que não reagiu reagem com uma solução de hidróxido de sódio:

ZnO + 2KOH + H 2 O → K 2 (III)

Vamos calcular a quantidade de óxido de zinco e monóxido de carbono que reagem (I):

v ref. (ZnO) = m ref. (ZnO)/M(ZnO) = 32,4 g / 81 g/mol = 0,4 mol

v ref. (CO) = V ref. (CO)/V m = 2,24 l/22,4 l/mol = 0,1 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν . (ZnO) = ν(CO), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância monóxido de carbono é 4 vezes menor que a quantidade de substância óxido de zinco (0,1 mol CO e 0,4 mol ZnO), então o óxido de zinco fez não reagir completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν ref. (ZnO) = 0,4 mol e ν repouso. (ZnO) = 0,4 mol – 0,1 mol = 0,3 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer as massas do zinco formado e do óxido de zinco que não reagiu:

estou descansando. (ZnO) = ν repouso. (ZnO) M(ZnO) = 0,3 mol 81 g/mol = 24,3 g

m(Zn) = ν(Zn) M(Zn) = 0,1 mol 65 g/mol = 6,5 g

Vamos calcular a massa e a quantidade de hidróxido de sódio:

ref. (KOH) = m ref. (solução de KOH) ω(KOH) = 224 g 0,4 = 89,6 g

v ref. (KOH) = m ref. (KOH)/M(KOH) = 89,6 g/56 g/mol = 1,6 mol

De acordo com as equações de reação (II) e (III) ν II (KOH) = 2ν(Zn) e ν III (KOH) = 2ν repouso. (ZnO), portanto, a quantidade total e a massa do álcali reagente são iguais a:

total (KOH) = ν II (KOH) + ν III (KOH) = 2ν(Zn) + 2ν repouso. (ZnO) = 2 0,1 mol + 2 0,3 mol = 0,8 mol

estou reagindo. (KOH) = ν reagir. (KOH) M(KOH) = 0,8 mol 56 g/mol = 44,8 g

Vamos calcular a massa do álcali que não reagiu:

estou descansando. (KOH) = m ref. (KOH) - estou reagindo. (KOH) = 89,6g – 44,8g = 44,8g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa de hidrogênio liberado como resultado da reação (II):

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução KOH) + m(Zn) + m repouso. (ZnO) – m(H 2) = 224 g + 6,5 g + 24,3 g – 0,2 g = 254,6 g

A fração mássica de álcali na solução resultante é:

ω(KOH) = m repouso. (KOH)/m(solução) 100% = 44,8 g/254,6 g 100% = 17,6%

Tarefa nº 17

A uma solução salina a 10% obtida pela dissolução de 75,8 g de açúcar de chumbo ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) em água, foram adicionados 15,6 g de zinco. Após a conclusão da reação, 312 g de uma solução de sulfeto de sódio a 10% foram adicionados à mistura resultante. Determine a fração mássica de sulfeto de sódio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 1,71%

Explicação:

Quando o sulfato de zinco interage com o magnésio, ocorre uma reação de substituição:

Zn + (CH 3 COO) 2 Pb → (CH 3 COO) 2 Zn + Pb↓ (I)

Vamos calcular a quantidade de chumbo e acetato de zinco que reagem (I):

v ref. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν fora. ((CH 3 COO) 2 Pb) = m ref. ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O)/M((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) = 75,8 g /379 g/mol = 0,2 mol

v ref. (Zn) = m referência. (Zn)/M(Zn) = 15,6 g/65 g/mol = 0,24 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(Zn) = ν((CH 3 COO) 2 Pb), e de acordo com a condição do problema, a quantidade de substância acetato de chumbo é menor que a quantidade de substância zinco (0,2 mol (CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O e 0,24 mol Zn), então o zinco não reagiu completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν ref. ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) = ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Pb) = ν reagir. (Zn) = 0,2 mol e ν repouso. (Zn) = 0,24 mol – 0,2 mol = 0,04 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer as massas do chumbo formado, do zinco que não reagiu e da solução inicial de açúcar de chumbo:

estou descansando. (Pb) = ν repouso. (Pb) M(Pb) = 0,2 mol 207 g/mol = 41,4 g

estou descansando. (Zn) = ν repouso. (Zn) M(Zn) = 0,04 mol 65 g/mol = 2,6 g

v ref. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν fora. ((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,2 mol, portanto,

m((CH 3 COO) 2 Pb) = ν((CH 3 COO) 2 Pb) M((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,2 mol 325 g/mol = 65 g

ref. (solução CH 3 COO) 2 Pb) = m((CH 3 COO) 2 Pb)/ω((CH 3 COO) 2 Pb) 100% = 65 g/10% 100% = 650 g

O acetato de zinco formado pela reação (I) reage com uma solução de sulfeto de sódio:

(CH 3 COO) 2 Zn + Na 2 S → ZnS↓ + 2CH 3 COONa (II)

Vamos calcular a massa e a quantidade da substância sulfeto de sódio:

ref. (Na 2 S) = m ref. (solução Na 2 S) ω(Na 2 S) = 312 g 0,1 = 31,2 g

v ref. (Na 2 S) = m ref. (Na2S)/M(Na2S) = 31,2 g/78 g/mol = 0,4 mol

De acordo com a equação de reação (II) ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Na 2 S), portanto, a quantidade de sulfeto de sódio que não reagiu é igual a:

v descanso. (Na 2 S) = ν fora. (Na 2 S) – ν reagir. (Na 2 S) = 0,4 mol – 0,2 mol = 0,2 mol

estou descansando. (Na 2 S) = ν reagir. (Na 2 S) M(Na 2 S) = 0,2 mol 78 g/mol = 15,6 g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa do sulfeto de zinco:

ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(ZnS) = 0,2 mol e m(ZnS) = ν(ZnS) M(ZnS) = 0,2 mol 97 g/mol = 19,4 g

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução (CH 3 COO) 2 Pb) + m ref. (Zn) – m descanso. (Zn) – m(Pb) + m ref. (Solução de Na 2 S) – m(ZnS) = 650 g + 15,6 g – 2,6 g – 41,4 g + 312 g - 19,4 g = 914,2 g

A fração mássica de sulfeto de sódio na solução resultante é:

ω(Na 2 S) = m repouso. (Na 2 S)/m(solução) 100% = 15,6 g/914,2 g 100% = 1,71%

Tarefa nº 18

A uma solução salina a 10% obtida pela dissolução de 50 g de sulfato de cobre (CuSO 4 · 5H 2 O) em água, foram adicionados 19,5 g de zinco. Após a conclusão da reação, 200 g de uma solução de hidróxido de sódio a 30% foram adicionados à mistura resultante. Determine a fração mássica de hidróxido de sódio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 3,8%

Explicação:

Quando o sulfato de cobre (II) reage com o zinco, ocorre uma reação de substituição:

Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu (I)

Vamos calcular a quantidade de sulfato de cobre e zinco que reagem (I):

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 50 g / 250 g/mol = 0,2 mol

ν(Zn) = m(Zn)/M(Zn) = 19,5 g/65 g/mol = 0,3 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(Zn) = ν(CuSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de sulfato de cobre é escassa (0,2 mol CuSO 4 5H 2 O e 0,3 mol Zn) , então o zinco não reagiu totalmente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(ZnSO 4) = ν(Cu) = ν reagir. (Zn) = 0,2 mol e ν repouso. (Zn) = 0,3 mol – 0,2 mol = 0,1 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução final, é necessário conhecer a massa do cobre formado (reação (I)) e da solução inicial de sulfato de cobre:

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,2 mol 64 g/mol = 12,8 g

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,2 mol, portanto, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,2 mol 160 g/mol = 32 g

ref. (solução CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) 100% = 32 g/10% 100% = 320 g

O zinco e o sulfato de zinco que não reagiram completamente na reação (I) reagem com uma solução de hidróxido de sódio para formar um sal complexo - tetrahidroxozincato de sódio:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (II)

ZnSO 4 + 4NaOH → Na 2 + Na 2 SO 4 (III)

Vamos calcular a massa e a quantidade de hidróxido de sódio:

ref. (NaOH) = m ref. (solução de NaOH) ω(NaOH) = 200 g 0,3 = 60 g

v ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 60 g/40 g/mol = 1,5 mol

De acordo com as equações de reação (II) e (III) ν II (NaOH) = 2ν repouso. (Zn) e ν III (NaOH) = 4ν(ZnSO 4), portanto, a quantidade total e a massa do álcali reagente são iguais:

total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2 0,1 mol + 4 0,2 mol = 1 mol

estou reagindo. (NaOH) = ν reagir. (NaOH) M(NaOH) = 1 mol 40 g/mol = 40 g

Calcule a massa de álcali que não reagiu:

estou descansando. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reage. (NaOH) = 60g – 40g = 20g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa de hidrogênio liberado como resultado da reação (II):

v descanso. (Zn) = ν(H 2) = 0,1 mol e m(H 2) = ν(H 2) M(H 2) = 0,1 mol 2 g/mol = 0,2 g

Calculamos a massa da solução resultante pela fórmula (não levamos em consideração a massa do zinco que não reagiu na reação (I), pois entra em solução nas reações (II) e (III):

m (solução) = m saída. (solução de CuSO 4) + m ref. (Zn) - m(Cu) + m ref. (solução de NaOH) – m(H 2) = 320 g + 19,5 g – 12,8 g + 200 g – 0,2 g = 526,5 g

A fração mássica de álcali na solução resultante é:

ω(NaOH) = m repouso. (NaOH)/m(solução) 100% = 20 g/526,5 g 100% = 3,8%

Tarefa nº 19

Como resultado da dissolução de uma mistura de pós de cobre e óxido de cobre (II) em ácido sulfúrico concentrado, foi liberado gás dióxido de enxofre com volume de 8,96 litros e formou-se uma solução de 400 g com fração mássica de sulfato de cobre (II) de 20%. Calcule a fração de massa do óxido de cobre (II) na mistura inicial.

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 23,81%

Explicação:

Quando o cobre e o óxido de cobre (II) reagem com o ácido sulfúrico concentrado, ocorrem as seguintes reações:

Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (I)

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O (II)

Vamos calcular a massa e a quantidade de sulfato de cobre (II):

m(CuSO4) = m(CuSO4) ω(CuSO4) = 400 g 0,2 = 80 g

ν(CuSO 4) = m(CuSO 4)/M(CuSO 4) = 80 g /160 g/mol = 0,5 mol

Vamos calcular a quantidade de dióxido de enxofre:

ν(SO 2) = V(SO 2)/V m = 8,96 l/22,4 l/mol = 0,4 mol

De acordo com a equação de reação (I), ν(Cu) = ν(SO 2) = ν I (CuSO 4), portanto, ν(Cu) = ν I (CuSO 4) = 0,4 mol.

Desde ν total. (CuSO 4) = ν I (CuSO 4) + ν II (CuSO 4), então ν II (CuSO 4) = ν total. (CuSO 4) - ν I (CuSO 4) = 0,5 mol – 0,4 mol = 0,1 mol.

De acordo com a equação de reação (II) ν II (CuSO 4) = ν(CuO), portanto, ν(CuO) = 0,1 mol.

Vamos calcular as massas de cobre e óxido de cobre (II):

m(Cu) = M(Cu) ∙ ν(Cu) = 64 g/mol ∙ 0,4 mol = 25,6 g

m(CuO) = M(CuO) ∙ ν(CuO) = 80 g/mol ∙ 0,1 mol = 8 g

A mistura total que consiste em cobre e óxido de cobre (II) é:

m(misturas) = ​​m(CuO) + m(Cu) = 25,6 g + 8 g = 33,6 g

Vamos calcular a fração de massa do óxido de cobre (II):

ω(CuO) = m(CuO)/m(misturas) ∙ 100% = 8 g/33,6 g ∙ 100% = 23,81%

Tarefa nº 20

Como resultado do aquecimento de 28,4 g de uma mistura de pós de zinco e óxido de zinco no ar, sua massa aumentou 4 g. Calcule o volume de uma solução de hidróxido de potássio com fração de massa de 40% e densidade de 1,4 g/ml que será necessário para dissolver a mistura inicial.

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 80ml

Explicação:

Quando o zinco é aquecido ao ar, o zinco oxida e se transforma em óxido:

2Zn + O 2 → 2ZnO(I)

Como a massa da mistura aumentou, esse aumento ocorreu devido à massa de oxigênio:

ν(O 2) = m(O 2)/M(O 2) = 4 g /32 g/mol = 0,125 mol, portanto, a quantidade de zinco é o dobro da quantidade de substância e da massa de oxigênio, portanto

ν(Zn) = 2ν(O 2) = 2 0,125 mol = 0,25 mol

m(Zn) = M(Zn) ν(Zn) = 0,25 mol 65 g/mol = 16,25 g

Vamos calcular a massa e a quantidade da substância óxido de zinco igual a:

m(ZnO) = m(misturas) – m(Zn) = 28,4 g – 16,25 g = 12,15 g

ν(ZnO) = m(ZnO)/M(ZnO) = 12,15 g/81 g/mol = 0,15 mol

Tanto o zinco quanto o óxido de zinco reagem com o hidróxido de potássio:

Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2 (II)

ZnO + 2KOH + H 2 O → K 2 (III)

De acordo com as equações de reações (II) e (III), ν I (KOH) = 2ν(Zn) e ν II (KOH) = 2ν(ZnO), portanto, a quantidade total de substância e a massa de hidróxido de potássio são igual:

ν(KOH) = 2ν(Zn) + 2ν(ZnO) = 2 ∙ 0,25 mol + 2 ∙ 0,15 mol = 0,8 mol

m(KOH) = M(KOH) ∙ ν(KOH) = 56 g/mol ∙ 0,8 mol = 44,8 g

Vamos calcular a massa da solução de hidróxido de potássio:

m(solução de KOH) = m(KOH)/ω(KOH) ∙ 100% = 44,8 g/40% ∙ 100% = 112 g

O volume da solução de hidróxido de potássio é igual a:

V(solução de KOH) = m(KOH)/ρ(KOH) = 112 g/1,4 g/mol = 80 ml

Tarefa nº 21

Uma mistura de óxido mágico e carbonato de magnésio pesando 20,5 g foi aquecida até peso constante, enquanto a massa da mistura diminuiu 5,5 g. Após isso, o resíduo sólido reagiu completamente com uma solução de ácido sulfúrico com fração mássica de 28% e uma densidade de 1,2 g/ml. Calcule o volume de solução de ácido sulfúrico necessário para dissolver esse resíduo.

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 109,375ml

Explicação:

Quando aquecido, o carbonato de magnésio se decompõe em óxido de magnésio e dióxido de carbono:

MgCO 3 → MgO + CO 2 (I)

O óxido de magnésio reage com uma solução de ácido sulfúrico de acordo com a equação:

MgO + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 O (II)

A massa da mistura de óxido de magnésio e carbonato diminuiu devido ao dióxido de carbono liberado.

Vamos calcular a quantidade de dióxido de carbono formado:

ν(CO 2) = m(CO 2)/M(CO 2) = 5,5 g /44 g/mol = 0,125 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν(CO 2) = ν I (MgO), portanto, ν I (MgO) = 0,125 mol

Vamos calcular a massa de carbonato de magnésio reagido:

m(MgCO 3) = ν(MgCO 3) ∙ M(MgCO 3) = 84 g/mol ∙ 0,125 mol = 10,5 g

Vamos calcular a massa e a quantidade da substância óxido de magnésio na mistura inicial:

m(MgO) = m(mistura) - m(MgCO 3) = 20,5 g – 10,5 g = 10 g

ν(MgO) = m(MgO)/M(MgO) = 10 g/40 g/mol = 0,25 mol

A quantidade total de óxido de magnésio é:

total (MgO) = ν I (MgO) + ν (MgO) = 0,25 mol + 0,125 mol = 0,375 mol

De acordo com a equação de reação (II) ν total. (MgO) = ν(H 2 SO 4), portanto, ν(H 2 SO 4) = 0,375 mol.

Vamos calcular a massa do ácido sulfúrico:

m(H 2 SO 4) = ν(H 2 SO 4) ∙ M(H 2 SO 4) = 0,375 mol ∙ 98 g/mol = 36,75 g

Vamos calcular a massa e o volume da solução de ácido sulfúrico:

m(solução H 2 SO 4) = m(H 2 SO 4)/ω(H 2 SO 4) ∙ 100% = 36,75 g/28% ∙ 100% = 131,25 g

V(solução H 2 SO 4) = m(solução H 2 SO 4)/ρ(solução H 2 SO 4) = 131,25 g/1,2 g/ml = 109,375 ml

Tarefa nº 22

Um volume de 6,72 L (n.s.) de hidrogênio foi passado sobre pó de óxido de cobre (II) aquecido e o hidrogênio reagiu completamente. O resultado foi 20,8 g de resíduo sólido. Este resíduo foi dissolvido em ácido sulfúrico concentrado pesando 200 g Determine a fração mássica do sal na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 25,4%

Explicação:

Quando o hidrogênio passa sobre o óxido de cobre (II), o cobre é reduzido:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (aquecimento) (I)

O resíduo sólido, consistindo de cobre metálico e óxido de cobre (II) que não reagiu, reage com ácido sulfúrico concentrado de acordo com as equações:

Cu + 2H 2 SO 4 (conc.) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (II)

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O (III)

Vamos calcular a quantidade de hidrogênio envolvida na redução do óxido de cobre (II):

ν(H 2) = V(H 2)/V m = 6,72 l/22,4 l/mol = 0,3 mol,

ν(H 2) = ν(Cu) = 0,3 mol, portanto m(Cu) = 0,3 mol 64 g/mol = 19,2 g

Vamos calcular a massa do CuO que não reagiu, conhecendo a massa do resíduo sólido:

m(CuO) = m(resíduo sólido) – m(Cu) = 20,8 g – 19,2 g = 1,6 g

Vamos calcular a quantidade de óxido de cobre (II):

ν(CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 1,6 g/80 g/mol = 0,02 mol

De acordo com a equação (I) ν(Cu) = ν I (CuSO 4), de acordo com a equação (II) ν(CuO) = ν II (CuSO 4), portanto, ν total. (CuSO 4) = ν II (CuSO 4) + ν III (CuSO 4) = 0,3 mol + 0,02 mol = 0,32 mol.

Vamos calcular a massa total do sulfato de cobre (II):

m total (CuSO4) = ν total. (CuSO4) M(CuSO4) = 0,32 mol 160 g/mol = 51,2 g

Para calcular a massa da solução resultante, é necessário levar em consideração a massa de dióxido de enxofre liberado na reação (II):

ν(Cu) = ν(SO 2), portanto, ν(SO 2) = 0,3 mol e m(SO 2) = ν(SO 2) M(SO 2) = 0,3 mol 64 g/ mol = 19,2 g

Vamos calcular a massa da solução resultante:

m(solução) = m(resíduo sólido) + m(solução H 2 SO 4) – m(SO 2) = 20,8 g + 200 g – 19,2 g = 201,6 g

A fração mássica de sulfato de cobre (II) na solução resultante é:

ω(CuSO 4) = m(CuSO 4)/m(solução) 100% = 51,2 g/201,6 g 100% = 25,4%

Tarefa nº 23

A uma solução salina a 10% obtida pela dissolução de 114,8 g de hidrato cristalino de sulfato de zinco (ZnSO 4 · 7H 2 O) em água, foram adicionados 12 g de magnésio. Após a conclusão da reação, foram adicionados 365 g de ácido clorídrico a 20% à mistura resultante. Determine a fração mássica de cloreto de hidrogênio na solução resultante (despreze os processos de hidrólise).

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas no enunciado do problema e forneça todos os cálculos necessários (indique as unidades de medida das grandezas físicas originais).

Resposta: 3,58%

Explicação:

Quando o sulfato de zinco interage com o magnésio, ocorre uma reação de substituição:

Mg + ZnSO 4 → MgSO 4 + Zn (I)

Vamos calcular a quantidade de sulfato de zinco e magnésio que reage (I):

v ref. (ZnSO 4 7H 2 O) = ν(ZnSO 4) = m ref. (ZnSO 4 7H 2 O)/M(ZnSO 4 7H 2 O) = 114,8 g / 287 g/mol = 0,4 mol

v ref. (Mg) = m ref. (Mg)/M(Mg) = 12 g/24 g/mol = 0,5 mol

De acordo com a equação de reação (I) ν ref. (Mg) = ν(ZnSO 4), e de acordo com as condições do problema, a quantidade de substância sulfato de zinco (0,4 mol ZnSO 4 · 7H 2 O e 0,5 mol Mg), portanto o magnésio não reagiu completamente.

Realizamos o cálculo com base na falta de substância, portanto, ν ref. (ZnSO 4 7H 2 O) = ν(MgSO 4) = ν(Zn) = ν reagir. (Mg) = 0,4 mol e ν repouso. (Mg) = 0,5 mol – 0,4 mol = 0,1 mol.

Para calcular ainda mais a massa da solução inicial de sulfato de zinco:

v ref. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν fora. (ZnSO 4) = 0,4 mol, portanto, m(ZnSO 4) = ν(ZnSO 4) M(ZnSO 4) = 0,4 mol 161 g/mol = 64,4 g

ref. (solução ZnSO 4) = m(ZnSO 4)/ω(ZnSO 4) 100% = 64,4 g/10% 100% = 644 g

O magnésio e o zinco podem reagir com a solução de ácido clorídrico:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 (II)

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (III)

Vamos calcular a massa de cloreto de hidrogênio em solução:

ref. (HCl) = m ref. (Solução de HCl) ω(HCl) = 365 g 0,2 = 73 g

De acordo com as equações de reação (II) e (III), ν II (HCl) = 2ν(Zn) e ν III (HCl) = 2ν(Mg), portanto, a quantidade total e a massa de cloreto de hidrogênio reagindo são:

você reage. (HCl) = ν II (HCl) + ν III (HCl) = 2ν (Zn) + 2ν (Mg) = 2 0,1 mol + 2 0,4 mol = 1 mol

estou reagindo. (HCl) = ν reagir. (HCl) M(HCl) = 1 mol 36,5 g/mol = 36,5 g

Vamos calcular a massa de ácido clorídrico que não reagiu:

estou descansando. (HCl) = m ref. (HCl) - m reage. (HCl) = 73g – 36,5g = 36,5g

Para calcular a massa da solução final, é necessário calcular a massa de hidrogênio liberado como resultado das reações (II) e (III):

ν(Zn) = ν II (H 2) = 0,1 mol e m II (H 2) = ν II (H 2) M(H 2) = 0,1 mol 2 g/mol = 0,2 G

v descanso. (Mg) = ν III (H 2) = 0,4 mol e m III (H 2) = ν III (H 2) M(H 2) = 0,4 mol 2 g/mol = 0,8 g

m total (H 2) = m II (H 2) + m III (H 2) = 0,2 g + 0,8 g = 1 g

A massa da solução resultante é calculada pela fórmula:

m (solução) = m saída. (solução ZnSO 4) + m ref. (Mg) + m ref. (solução de HCl) – m total. (H2) = 644g + 12g + 365g – 1g = 1020g

A fração mássica de ácido clorídrico na solução resultante é:

ω(HCl) = m repouso. (HCl)/m(solução) 100% = 36,5 g/1020 g 100% = 3,58%

Instituição educacional orçamentária municipal

“Escola secundária nº 4, Shebekino, região de Belgorod”

Características de resolução e avaliação das tarefas 30-35 do Exame Estadual Unificado em química

Preparado por: Arnautova Natalya Zakharovna,

professor de química e biologia

MBOU "Escola secundária nº 4, Shebekino, região de Belgorod"

2017

Metodologia de avaliação de tarefas com resposta detalhada (principais abordagens para determinação de critérios e escalas de avaliação para conclusão de tarefas)

A base da metodologia para avaliar tarefas com uma resposta detalhada é uma série de disposições gerais. Os mais importantes entre eles são os seguintes:

O teste e avaliação das tarefas com resposta detalhada são realizados apenas através de um exame independente baseado no método de análise elemento a elemento das respostas dos examinandos.

A utilização do método de análise elemento a elemento torna necessário garantir que a redação das condições da tarefa corresponda claramente aos elementos de conteúdo que estão sendo verificados. A lista de elementos de conteúdo testados por qualquer tarefa é consistente com os requisitos padrão para o nível de preparação dos graduados do ensino médio.

O critério para avaliar a conclusão de uma tarefa pelo método de análise elemento a elemento é estabelecer a presença nas respostas dos examinandos dos elementos de resposta dados
no modelo de resposta. No entanto, outro modelo de resposta proposto pelo examinado pode ser aceito se não distorcer a essência do componente químico das condições da tarefa.

A escala de avaliação do desempenho da tarefa é estabelecida em função do número de elementos de conteúdo incluídos no modelo de resposta e levando em consideração fatores como:

Nível de complexidade do conteúdo que está sendo testado;

Uma sequência específica de ações que devem ser realizadas ao concluir uma tarefa;

Interpretação inequívoca das condições da tarefa e possíveis opções de redação da resposta;

Cumprimento das condições de trabalho com os critérios de avaliação propostos para os elementos individuais dos conteúdos;

Aproximadamente o mesmo nível de dificuldade para cada um dos elementos de conteúdo testados pela tarefa.

Ao desenvolver critérios de avaliação, são levadas em consideração as características dos elementos de conteúdo de todas as cinco tarefas de resposta longa incluídas na prova. Também se leva em conta que os registros das respostas dos examinandos podem ser muito gerais, simplificados e pouco específicos, ou muito breves
e insuficientemente fundamentado. É dada muita atenção ao destaque dos elementos da resposta que valem um ponto. Isso leva em conta a inevitabilidade de um aumento gradual na dificuldade de obtenção de cada ponto subsequente
para um elemento de conteúdo corretamente formulado.

Na elaboração de uma escala de avaliação de problemas de cálculo (33 e 34), a possibilidade de jeitos diferentes suas soluções e, consequentemente, a presença na resposta do examinando das principais etapas e resultados da realização das tarefas indicadas
nos critérios de avaliação. Vamos ilustrar a metodologia de avaliação de tarefas com uma resposta detalhada usando exemplos específicos.

Ano letivo 2017-2018

Tarefas

Pontuação máxima

Nível de emprego

Tarefa 30

2016-2017

As tarefas 30 visam testar a capacidade de determinar o grau de oxidação elementos químicos, determinar o agente oxidante e o agente redutor, prever os produtos das reações redox, estabelecer as fórmulas das substâncias que faltam no esquema de reação, elaborar uma balança eletrônica e, com base nela, atribuir coeficientes nas equações de reação.

A escala de avaliação do desempenho de tais tarefas inclui os seguintes elementos:

 foi compilado um balanço eletrónico – 1 ponto;

 são indicados o agente oxidante e o agente redutor – 1 ponto.

 as fórmulas das substâncias faltantes são determinadas e os coeficientes são atribuídos
na equação da reação redox – 1 ponto.

Tarefa de exemplo:

Usando o método do equilíbrio eletrônico, crie uma equação para a reação

Na 2 SO 3 + … + KOH K 2 MnO 4 + … + H 2 O

Identifique o agente oxidante e o agente redutor.

Pontos

Possível resposta

Mn +7 + ē → Mn +6

S +4 – 2ē → S +6

O enxofre no estado de oxidação +4 (ou sulfito de sódio devido ao enxofre no estado de oxidação +4) é um agente redutor.

Manganês em estado de oxidação +7 (ou permanganato de potássio devido ao manganês
no estado de oxidação +7) – agente oxidante.

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 2KOH = Na 2 SO 4 + 2K 2 MnO 4 + H 2 O

A resposta está correta e completa:

é determinado o grau de oxidação dos elementos que são, respectivamente, um agente oxidante e um agente redutor na reação;

foram registrados processos de oxidação e redução e com base neles foi compilado um balanço eletrônico (elétron-íon);

as substâncias que faltam na equação de reação são determinadas, todos os coeficientes são colocados

Pontuação máxima

Ao avaliar a resposta do examinando, é necessário levar em consideração que não existem requisitos uniformes para a formatação da resposta a esta tarefa. Como resultado, a compilação dos balanços eletrônico e iônico-eletrônico é aceita como a resposta correta, e a indicação do agente oxidante e do agente redutor pode ser feita de qualquer forma claramente compreensível. No entanto, se a resposta contiver elementos de resposta com significado mutuamente exclusivo, eles não poderão ser considerados corretos.

Tarefas de formato 2018

1. Tarefa 30 (2 pontos)

Para completar a tarefa, utilize a seguinte lista de substâncias: permanganato de potássio, cloreto de hidrogênio, cloreto de sódio, carbonato de sódio, cloreto de potássio. É permitido o uso de soluções aquosas de substâncias.

Na lista de substâncias proposta, selecione as substâncias entre as quais uma reação de oxidação-redução é possível e anote a equação para essa reação. Faça uma balança eletrônica, indique o agente oxidante e o agente redutor.

Explicação.

Vamos escrever a equação da reação:

Vamos criar uma balança eletrônica:

O cloro no estado de oxidação −1 é um agente redutor. O manganês no estado de oxidação +7 é um agente oxidante.TOTAL 2 pontos

as substâncias são selecionadas, a equação da reação redox é escrita e todos os coeficientes são definidos.

foram registrados processos de oxidação e redução e com base neles foi compilado um balanço eletrônico (elétron-íon); que são respectivamente o agente oxidante e o agente redutor na reação;

Houve um erro em apenas um dos elementos de resposta listados acima

Ocorreram erros em dois dos elementos de resposta acima

Todos os elementos da resposta estão escritos incorretamente

Pontuação máxima

Tarefas de formato 2018

1. Tarefa 31 (2 pontos)

Para completar a tarefa, utilize a seguinte lista de substâncias: permanganato de potássio, bicarbonato de potássio, sulfito de sódio, sulfato de bário, hidróxido de potássio. É permitido o uso de soluções aquosas de substâncias.

Explicação.

Possível resposta:

2. Tarefa 31

Para completar a tarefa, use a seguinte lista de substâncias: cloreto de hidrogênio, nitrato de prata (I), permanganato de potássio, água, ácido nítrico. É permitido o uso de soluções aquosas de substâncias.

Na lista de substâncias proposta, selecione substâncias entre as quais é possível uma reação de troca iônica. Escreva as equações iônicas moleculares, completas e abreviadas para esta reação.

Explicação.

Possível resposta:

Tarefa 32. Tarefas de formato 2018

Na condição da tarefa, 32 testadores conheceram a relação genética de várias classes substâncias inorgânicas, é proposta uma descrição de um experimento químico específico, cujo curso os examinandos deverão ilustrar usando as equações do correspondente reações químicas. A escala de notas da tarefa permanece, como em 2016, igual a 4 pontos: cada equação de reação escrita corretamente recebe 1 ponto.

Tarefa de exemplo:

O ferro foi dissolvido em ácido sulfúrico concentrado a quente. O sal resultante foi tratado com um excesso de solução de hidróxido de sódio. O precipitado marrom formado foi filtrado e calcinado. A substância resultante foi aquecida com ferro.

Escreva equações para as quatro reações descritas.

Conteúdo da resposta correta e instruções de avaliação(é permitida outra redação da resposta que não distorça seu significado)

Pontos

Possível resposta

Quatro equações para as reações descritas são escritas:

1) 2Fe + 6H 2 SO 4
Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

2) Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH = 2Fe (OH) 3 + 3Na 2 SO 4

3) 2Fe(OH)3
Fe 2 O 3 + 3H 2 O

4) Fe 2 O 3 + Fe = 3FeO

Todas as equações de reação estão escritas incorretamente

Pontuação máxima

Ressalta-se que a ausência de coeficientes (pelo menos um) antes das fórmulas das substâncias nas equações de reação é considerada um erro. Nenhum ponto é concedido para tal equação.

Tarefa 33. Tarefas de formato 2018

As tarefas 33 testam a assimilação de conhecimentos sobre a relação das substâncias orgânicas e prevêem a verificação de cinco elementos de conteúdo: a correção da escrita de cinco equações de reação correspondentes ao diagrama - uma “cadeia” de transformações. Ao escrever equações de reação, os examinandos devem usar as fórmulas estruturais das substâncias orgânicas. A presença de cada elemento de conteúdo verificado na resposta vale 1 ponto. Quantia máxima pontos para completar tais tarefas - 5.

Tarefa de exemplo:

Escreva as equações de reação que podem ser usadas para realizar as seguintes transformações:

Ao escrever equações de reação, use fórmulas estruturais de substâncias orgânicas.

Conteúdo da resposta correta e instruções de avaliação
É permitida outra redação da resposta que não distorça seu significado)

Pontos

Possível resposta

Cinco equações de reação foram escritas correspondentes ao esquema de transformação:

Cinco equações de reação escritas corretamente

Quatro equações de reação escritas corretamente

Três equações de reação escritas corretamente

Duas equações de reação escritas corretamente

Uma equação de reação escrita corretamente

Todos os elementos da resposta estão escritos incorretamente

Pontuação máxima

Observe que na resposta do examinando é permitido usar fórmulas estruturais tipos diferentes(expandido, contraído, esquelético), refletindo inequivocamente a ordem de conexão dos átomos e acordo mútuo substituintes e grupos funcionais
em uma molécula de matéria orgânica.

Tarefa 34. Tarefas de formato 2018

As tarefas 34 são problemas de cálculo. A sua implementação requer o conhecimento das propriedades químicas das substâncias e envolve a implementação de um determinado conjunto de ações para garantir a obtenção da resposta correta. Dentre essas ações citamos as seguintes:

– elaboração de equações de reações químicas (de acordo com os dados das condições do problema) necessárias à realização de cálculos estequiométricos;

– realizar cálculos necessários para encontrar respostas às perguntas
na definição do problema há perguntas;

– formular uma resposta logicamente fundamentada a todas as questões colocadas nas condições da tarefa (por exemplo, estabelecer uma fórmula molecular).

No entanto, deve-se ter em mente que nem todas as ações nomeadas devem necessariamente estar presentes na resolução de qualquer problema de cálculo e, em alguns casos, algumas delas podem ser utilizadas mais de uma vez.

A pontuação máxima para completar a tarefa é de 4 pontos. Ao verificar, deve-se antes de tudo prestar atenção à validade lógica das ações realizadas, pois algumas tarefas podem ser resolvidas de diversas maneiras. Ao mesmo tempo, para avaliar objetivamente o método proposto para a resolução do problema, é necessário verificar a exatidão dos resultados intermediários que foram utilizados para obter a resposta.

Tarefa de exemplo:

Determine as frações de massa (em%) de sulfato de ferro (II) e sulfeto de alumínio
numa mistura se, ao tratar 25 g desta mistura com água, for libertado um gás que reage completamente com 960 g de uma solução de sulfato de cobre a 5%.

Em sua resposta, anote as equações de reação indicadas na definição do problema,
e fornecer todos os cálculos necessários (indicar as unidades de medida das grandezas físicas necessárias).

Pontos

Possível resposta

As equações de reação foram compiladas:

A quantidade de sulfeto de hidrogênio é calculada:

A quantidade de substância e massa de sulfeto de alumínio e sulfato de ferro (II) são calculadas:

As frações mássicas de sulfato de ferro (II) e sulfeto de alumínio na mistura inicial foram determinadas:

ω(FeSO 4 ) = 10/25 = 0,4 ou 40%

ω(Al 2 S 3 ) = 15/25 = 0,6 ou 6 0%

A resposta está correta e completa:

a resposta contém corretamente as equações de reação correspondentes às condições do problema;

os cálculos foram realizados corretamente usando as grandezas físicas necessárias especificadas nas condições da tarefa;

é demonstrada uma relação logicamente fundamentada entre as grandezas físicas com base nas quais os cálculos são realizados;

de acordo com as condições da tarefa, a quantidade física necessária é determinada

Houve um erro em apenas um dos elementos de resposta listados acima

Todos os elementos da resposta estão escritos incorretamente

Pontuação máxima

Ao verificar a resposta, o examinando deve levar em consideração o fato de que se a resposta contiver erro de cálculo em um dos três elementos (segundo, terceiro ou quarto), que levou a uma resposta incorreta, a nota para conclusão da tarefa é reduzido em apenas 1 ponto.

Tarefa 35. Tarefas de formato 2018

As tarefas 35 envolvem a determinação da fórmula molecular de uma substância. A conclusão desta tarefa inclui as seguintes operações sequenciais: realizar os cálculos necessários para estabelecer a fórmula molecular de uma substância orgânica, escrever a fórmula molecular de uma substância orgânica, traçar uma fórmula estrutural de uma substância que reflita exclusivamente a ordem das ligações dos átomos em sua molécula, escrevendo uma equação de reação que atenda às condições da tarefa.

A escala de notas da tarefa 35 da parte 2 da prova será de 3 valores.

A tarefa 35 usa uma combinação de elementos de conteúdo testados - cálculos, com base nos quais eles determinam a fórmula molecular de uma substância, compilam uma fórmula geral de uma substância e, em seguida, determinam a fórmula molecular e estrutural de uma substância com base nela .

Todas essas ações podem ser realizadas em sequências diferentes. Em outras palavras, o examinado pode chegar à resposta de qualquer maneira lógica disponível para ele. Portanto, ao avaliar uma tarefa, a atenção principal é dada à correção do método escolhido para determinar a fórmula molecular de uma substância.

Tarefa de exemplo:

Quando uma amostra de algum composto orgânico pesando 14,8 g é queimada, são obtidos 35,2 g de dióxido de carbono e 18,0 g de água.

Sabe-se que a densidade relativa de vapor desta substância em relação ao hidrogênio é 37. Durante o estudo das propriedades químicas desta substância, foi estabelecido que quando esta substância interage com o óxido de cobre (II), forma-se uma cetona.

Com base nos dados das condições da tarefa:

1) fazer os cálculos necessários para estabelecer a fórmula molecular de uma substância orgânica (indicar as unidades de medida das grandezas físicas necessárias);

anote a fórmula molecular da substância orgânica original;

2) traçar uma fórmula estrutural desta substância, que reflita de forma inequívoca a ordem das ligações dos átomos em sua molécula;

3) escreva a equação para a reação desta substância com o óxido de cobre (II) usando a fórmula estrutural da substância.

Conteúdo da resposta correta e instruções de avaliação

(é permitida outra redação da resposta que não distorça seu significado)

Pontos

Possível resposta

A quantidade de substância do produto de combustão encontrada:

A fórmula geral da substância é C x H y O z

n(CO2) = 35,2/44 = 0,8 mol; n (C) = 0,8 mol

n(H2O) = 18,0/18 = 1,0 mol; n(H) = 1,0 ∙ 2 = 2,0 mol

m(O) = 14,8 – 0,8 ∙ 12 – 2 = 3,2 g; n(O) = 3,2 ⁄ 16 = 0,2 mol

A fórmula molecular da substância foi determinada:

x:y:z = 0,8:2:0,2 = 4:10:1

A fórmula mais simples é C 4 H 10 O

M simples (C 4 H 10 O) = 74 g/mol

Fonte M (C x H y O z ) = 37 ∙ 2 = 74 g/mol

Fórmula molecular da substância inicial – C 4 H 10 O

A fórmula estrutural da substância foi compilada:

A equação para a reação de uma substância com óxido de cobre (II) é escrita:

A resposta está correta e completa:

os cálculos necessários para estabelecer a fórmula molecular de uma substância foram realizados corretamente; a fórmula molecular da substância é anotada;

é escrita a fórmula estrutural de uma substância orgânica, que reflete a ordem das ligações e o arranjo relativo dos substituintes e grupos funcionais na molécula de acordo com as condições de atribuição;

a equação da reação, indicada nas condições do problema, é escrita usando a fórmula estrutural de uma substância orgânica

Houve um erro em apenas um dos elementos de resposta listados acima

Ocorreram erros em dois dos elementos de resposta acima

Houve erros em três dos elementos de resposta acima

Todos os elementos da resposta estão escritos incorretamente

Todos os elementos da resposta estão escritos incorretamente

Pontuação máxima

TOTAL parte 2

2+2+ 4+5+4 +3=20 pontos

Bibliografia

1. Materiais metodológicos para presidentes e membros de comissões temáticas de entidades constituintes Federação Russa para verificar a conclusão das tarefas com uma resposta detalhada provas Exame Estadual Unificado 2017. Artigo " Diretrizes para avaliar a conclusão das tarefas do Exame do Estado Unificado com uma pergunta detalhada.” Moscou, 2017.

2. Projeto de controle e medição FIPI Materiais do Exame Estadual Unificado 2018.

3. Versões demo, especificações, codificadores do Exame Estadual Unificado 2018. Site da FIPI.

4. Informações sobre alterações planejadas no CMM 2018. Site da FIPI.

5.Site “Vou resolver o Exame Estadual Unificado”: ​​química, para um especialista.

O conteúdo do bloco “Substâncias Orgânicas” é um sistema de conhecimento sobre os conceitos e teorias mais importantes da química orgânica, característicos propriedades quimicas estudou substâncias pertencentes a diversas classes de compostos orgânicos, a relação dessas substâncias. Este bloco inclui 9 tarefas. O domínio dos elementos de conteúdo deste bloco é testado por tarefas de níveis de complexidade básico (tarefas 11–15 e 18), avançado (tarefas 16 e 17) e alto (tarefa 33). Estas tarefas também testaram o desenvolvimento de competências e tipos de atividades semelhantes às que foram nomeadas em relação aos elementos de conteúdo do bloco “Substâncias Inorgânicas”.

Vejamos as tarefas do bloco "Substâncias Orgânicas".

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Consideremos a tarefa 33 de alto nível de complexidade, testando a assimilação da relação entre compostos orgânicos de diversas classes.

Tarefa 33

Escreva as equações de reação que podem ser usadas para realizar as seguintes transformações:

Ao escrever equações de reação, use fórmulas estruturais de substâncias orgânicas.

Possível resposta:

A uma temperatura de 180 °C na presença de ácido sulfúrico concentrado, o 1-propanol sofre desidratação para formar propeno:

O propeno, interagindo com o cloreto de hidrogênio, forma, de acordo com a regra de Markovnikov, predominantemente 2-cloropropano:

Sob a influência de uma solução aquosa de álcali, o 2-cloropropano é hidrolisado para formar propanol-2:

A seguir, a partir do propanol-2 é necessário obter novamente o propeno (X 1), o que pode ser feito a partir de uma reação de desidratação intramolecular a uma temperatura de 180 ° C sob a ação de ácido sulfúrico concentrado:

O produto da oxidação do propeno com uma solução aquosa de permanganato de potássio no frio é o álcool diídrico propanodiol-1,2; o permanganato de potássio é reduzido a óxido de manganês(IV), formando um precipitado marrom:

Em 2018, 41,1% dos examinandos conseguiram concluir esta tarefa de forma totalmente correta.

O manual contém tarefas de treinamento de níveis de complexidade básico e avançado, agrupadas por tema e tipo. As tarefas são organizadas na mesma sequência proposta no exame versão do Exame Estadual Unificado. No início de cada tipo de tarefa, há elementos de conteúdo a serem testados – tópicos que você deve estudar antes de começar. O manual será útil para professores de química, pois permite organizar de forma eficaz o processo educativo em sala de aula, realizar o acompanhamento contínuo do conhecimento, bem como preparar os alunos para o Exame Estadual Unificado.