На главную страницу
Карта сайта
Вернуться назад


-

 .

Комбинированная задача в заданиях ЕГЭ по химии

Расчеты: объемных отношений газов при химических реакциях; массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества, одно из веществ находится в избытке.

В этих заданиях от школьников требуется не просто использовать имеющиеся у них знания, но синтезировать на основе их новые. Так в школьном курсе химии достаточно много говорится о восстановительных свойствах водорода и аммиака, но лишь по отношению к оксидам металлов. Говорится и об окислительных свойствах кислородных соединений азота, но, главным образом,  при рассмотрении азотной кислоты. Участникам экзамена года надо самим додумать, что при взаимодействии водорода (или аммиака) с оксидами азота пойдет окислительно-восстановительная реакция с образованием наиболее устойчивых веществ, азота и воды.  К сожалению, это оказывается по силам немногим.

Задача 1 (2004 г., успешность 2,8%).Оксид азота(II) объемом 1,57 л (н.у.) смешали с аммиаком, полученным при действии избытка едкого натра на 2,64 г сульфата аммония. Полученную газовую смесь нагрели при 300оС до завершения реакции. Установите объемные отношения газов в полученной смеси после охлаждения ее до 0оС.

 

Возможное решение и критерии оценивания:

Содержание верного ответа (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Найдено количество вещества оксида азота(II)

n(NO) = 1,57/22,4 = 0,07 моль

1

Составлено уравнение реакции получения аммиака и найдено количество вещества аммиака:

(NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O

n(NH3) = 2n((NH4)2SO4) = 2*2,64/132 = 0,04 моль;

1

Составлено уравнение реакции взаимодействия аммиака и оксида азота(II), указано на то, что NO дан в избытке:

4NH3 + 6NO = 5N2 + 6 H2O

Так как NO дан в избытке, аммиак вступает во взаимодействие полностью, а часть оксида азота(II) останется после реакции

1

Найдено соотношение объемов газов, оставшихся после реакции:

n(NO) = 0,07 – (6/4)*0,04 = 0,01 моль

n(N2) = (5/4)*0,04 = 0,05 моль

Следовательно: V(NO) / V(N2) = n(NO) / n(N2) = 1:5

1

Максимальный балл

4

 

При выполнении задания С-4 оказывается, что значительная часть школьников путают нитриды, нитриты и нитраты, фосфиды и фосфаты и т.п. Одной из сложных задач была задача на взаимодействие хлора с раствором щелочи с образованием хлората (причем большая часть решавших похоже просто не знала, что такое хлорат). К недостаткам выполнения расчетной части решения задач следует отнести неумение некоторых школьников использовать для расчетов молярные отношения, правильно определять вещество, полностью вступившее в химическую реакцию.

 Много ошибок допускается и при определении состава раствора, полученного в ходе химической реакции, при поглощении газов, растворении веществ, выпадении осадков.

Задача 2. (2005 г., 17%). Хлор, выделившийся при взаимодействии 43,5 г оксида марганца(IV) с 36%-ным раствором HCl объемом 500 мл и плотностью 1,18 г/мл, пропустили через горячий раствор гидроксида калия массой 600 г, с массовой долей 28%. Определите массовую долю хлората калия в полученном растворе.

 

Решение и критерии оценивания:

Содержание верного ответа (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Составлены уравнения реакций:

MnO2 + 4HCl = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O     *)

1

Найдены количества веществ оксида марганца(IV), хлороводорода, сделан вывод о избытке HCl и расcчитано количество вещества Cl2:

n(MnO2) = m/M = 43,5/87 = 0,5 моль; согласно уравнению необходимо 0,5*4 = 2 моль HCl;

n(HCl) = Vrw/ M = 500*1,18*0,36/36,5 = 5,8 моль (избыток);

n(Cl2) = n(MnO2) = 0,5 моль;

1

Определено количество вещества гидроксида калия, сделан вывод о его избытке и расcчитано количество вещества хлората:

n(KOH) = m(p-pa)w/M = 600*0,28/56 = 3 моль

KOH в избытке, т.к. по уравнению его требуется n(Cl2)*2 = 1 моль;

n(KClO3) = n(Cl2)/3 = 0,167 моль;

1

Определена масса полученного раствора и массовая доля KClO3;

 m(p-pa) = m(p-paKOH) + m(Cl2) = 600 + 0,5*71 = 635,5 г

m(KClO3) = n*M = 0,167*122,5 = 20,5 г

w(KClO3) = m/m(p-pa) =20,5/635,5 = 0,032 = 3,2%

1

Максимальный балл

4

 

В примечаниях к критериям расчетных задач отмечается, что любая последовательность решения, приведшая к правильному ответу, оценивается  максимальным баллом. Оценка снижается, когда: допущены ошибки в уравнении химической реакции или формуле (на 1 балл); имеются погрешности в расчетах (на 1 балл). При неверном ответе оцениваются лишь правильно выполненные элементы решения.

 


*) Для лучшего понимания задачи ее можно «нарисовать».  Вот так это будет выглядеть на схеме превращения фаз (Твердая фаза показывается прямоугольником, жидкая - овальной фигурой, газ - треугольником. Сложная по составу фаза показывается разделением фигуры на несколько частей, с разной штриховкой для разных веществ). Для решения данной задачи наиболее важна схема второго процесса, позволяющая определить массу полученного раствора:


Наверх
-
Карта сайта

Г.М. Можаев
старший преподаватель
ТюмГУ, химический факультет;
ТОГИРРО



Hosted by uCoz