Задание 34 ЕГЭ по химии

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2(газ) + O2(газ)

Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2(осадок) + 2NaNO3

m(NaOH)исх. = 150*0,2 = 30 г

m(NaOH)конеч. = 159*0,1384 = 22 г

m(NaOH)прореаг. = 30 - 22 = 8 г

n(NaOH)прореаг. = 8/40 = 0,2 моль

n(Cu(NO3)2)ост. = 0,5 n(NaOH)прореаг. = 0,1 моль

m(Cu(NO3)2)ост. = n*M = 0,1*188 = 18,8 г

m(CuO) = 50,8 - 18,8 = 32 г

n(CuO) = m/M = 32/80 = 0,4 моль

n(газов) = 5/2 n(CuO) = 1 моль

V(газов) = 1*22,4 = 22,4 л

Подробный разбор

1) Разложение идёт частично, поэтому в твёрдом остатке кроме оксида остаётся и непрореагировавший нитрат; со щёлочью реагирует только он (оксид меди(II) с раствором $NaOH$ не взаимодействует):

$2Cu(NO_{3})_{2} \overset{t}{\rightarrow} 2CuO + 4NO_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow$

$Cu(NO_{3})_{2} + 2NaOH = Cu(OH)_{2}\downarrow + 2NaNO_{3}$

2) Щёлочь взята в избытке, поэтому её убыль показывает, сколько её прореагировало:

• $m(NaOH)_{исх.} = 150\ г \cdot 0{,}2 = 30\ г$

• $m(NaOH)_{кон.} = 159\ г \cdot 0{,}1384 = 22\ г$

• $m(NaOH)_{прореаг.} = 30\ г - 22\ г = 8\ г$, $n(NaOH)_{прореаг.} = \dfrac{8\ г}{40\ г/моль} = 0{,}2\ моль$

3) По второму уравнению $n(Cu(NO_{3})_{2}) : n(NaOH) = 1 : 2$, значит в остатке было:

$n(Cu(NO_{3})_{2})_{ост.} = 0{,}5 \cdot 0{,}2\ моль = 0{,}1\ моль$, $m(Cu(NO_{3})_{2})_{ост.} = 0{,}1\ моль \cdot 188\ г/моль = 18{,}8\ г$

4) Остальная масса твёрдого остатка — оксид меди(II):

$m(CuO) = 50{,}8\ г - 18{,}8\ г = 32\ г$, $n(CuO) = \dfrac{32\ г}{80\ г/моль} = 0{,}4\ моль$

5) По первому уравнению на $2\ моль\ CuO$ приходится $4\ моль\ NO_{2}$ и $1\ моль\ O_{2}$, то есть $5\ моль$ газов:

$n(газов) = \dfrac{5}{2} \cdot 0{,}4\ моль = 1\ моль$

$V(газов) = 1\ моль \cdot 22{,}4\ л/моль = 22{,}4\ л$

Ответ: $22{,}4\ л$.