Задание 34 ЕГЭ по химии 2025: Расчётные задачи

Что проверяет задание

Задание 34 проверяет умение решать расчетные задачи высокого уровня сложности, требующие комплексного применения знаний по химии. Для решения необходимо составить уравнения химических реакций и выполнить стехиометрические расчеты.

Обратите внимание: В задании 34 требуется не только составить уравнения реакций, но и выполнить расчеты, связанные с определением массы, объема или количества вещества реагентов или продуктов реакции.

Теоретические основы

Для решения расчетных задач необходимо знать основные понятия и формулы химии, а также уметь составлять уравнения химических реакций.

Основные понятия и формулы

Понятие Формула Обозначения
Количество вещества n = m / M n – количество вещества (моль), m – масса вещества (г), M – молярная масса (г/моль)
Количество вещества газа n = V / Vm V – объем газа (л), Vm – молярный объем газа (22,4 л/моль при н.у.)
Массовая доля вещества в смеси или растворе ω = mв-ва / mсмеси × 100% ω – массовая доля (%)
Молярная концентрация раствора C = n / V C – молярная концентрация (моль/л), V – объем раствора (л)
Массовая доля выхода продукта η = mпракт / mтеор × 100% η – массовая доля выхода (%)

Основные типы расчетных задач

  1. Задачи на избыток-недостаток – определение избытка и недостатка реагентов, расчет выхода продукта реакции с учетом избытка/недостатка.
  2. Задачи на смеси веществ – определение состава смеси, расчет массовых или объемных долей компонентов смеси.
  3. Задачи на выход продукта реакции – расчет теоретического выхода продукта, определение практического выхода продукта, расчет массовой доли выхода продукта.
  4. Задачи на растворы – расчет массовой доли растворенного вещества, определение молярной концентрации, задачи на разбавление и концентрирование растворов.
  5. Комбинированные задачи – сочетание нескольких типов расчетов, многостадийные процессы с промежуточными расчетами.

Алгоритм решения задания 34

  1. Внимательно прочитать условие задачи, выделить все данные и определить, что требуется найти.
  2. Составить уравнения всех химических реакций, упомянутых в условии.
  3. Определить алгоритм решения задачи.
  4. Выполнить необходимые расчеты, используя стехиометрические соотношения из уравнений реакций.
  5. Проверить правильность решения и соответствие ответа вопросу задачи.

Алгоритм решения типичных задач

Задачи на избыток-недостаток

  1. Рассчитать количество вещества каждого реагента.
  2. Определить стехиометрические соотношения из уравнения реакции.
  3. Сравнить фактические соотношения с стехиометрическими и определить избыток/недостаток.
  4. Рассчитать количество продукта по реагенту в недостатке.

Задачи на смеси веществ

  1. Составить систему уравнений на основе данных задачи.
  2. Решить систему уравнений для определения состава смеси.
  3. Рассчитать массовые или объемные доли компонентов.

Задачи на выход продукта

  1. Рассчитать теоретический выход продукта по стехиометрии реакции.
  2. Определить практический выход из условия задачи.
  3. Рассчитать массовую долю выхода продукта.

Примеры решения задания 34

Пример 1: Задача на избыток-недостаток

Задание: Смесь алюминия и железа массой 10 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 8,96 л (н.у.) газа. Определите массовую долю алюминия в исходной смеси.

Решение:

1. Составляем уравнения реакций:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2. Обозначим массу алюминия за x г, тогда масса железа равна (10 - x) г.

3. Рассчитываем количество вещества алюминия и железа:

n(Al) = x / 27 моль

n(Fe) = (10 - x) / 56 моль

4. Рассчитываем количество вещества водорода:

n(H₂) = 8,96 / 22,4 = 0,4 моль

5. По уравнениям реакций:

n(H₂) = 3/2 · n(Al) + n(Fe)

0,4 = 3/2 · (x / 27) + (10 - x) / 56

0,4 = 3x / 54 + (10 - x) / 56

0,4 = 3x / 54 + 10/56 - x/56

0,4 = (3 · 56)x / (54 · 56) + 10/56 - x/56

0,4 = 168x / 3024 + 10/56 - x/56

0,4 = 168x / 3024 + (10 - x) / 56

0,4 · 3024 = 168x + 3024 · (10 - x) / 56

1209,6 = 168x + 54 · (10 - x)

1209,6 = 168x + 540 - 54x

1209,6 = 114x + 540

669,6 = 114x

x = 5,87 г

6. Рассчитываем массовую долю алюминия в исходной смеси:

ω(Al) = 5,87 / 10 · 100% = 58,7%

Ответ: массовая доля алюминия в исходной смеси составляет 58,7%.

Пример 2: Задача на выход продукта

Задание: К раствору, содержащему 16,6 г нитрата серебра, добавили избыток раствора хлорида натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали, промыли и высушили. Его масса составила 11,48 г. Определите массовую долю выхода продукта реакции.

Решение:

1. Составляем уравнение реакции:

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃

2. Рассчитываем количество вещества нитрата серебра:

n(AgNO₃) = 16,6 / 170 = 0,0976 моль

3. По уравнению реакции:

n(AgCl) = n(AgNO₃) = 0,0976 моль

4. Рассчитываем теоретическую массу хлорида серебра:

m(AgCl)теор = n(AgCl) · M(AgCl) = 0,0976 · 143,5 = 14,01 г

5. Рассчитываем массовую долю выхода продукта:

η = m(AgCl)практ / m(AgCl)теор · 100% = 11,48 / 14,01 · 100% = 82%

Ответ: массовая доля выхода продукта реакции составляет 82%.

Пример 3: Задача на смеси веществ

Задание: Смесь меди и оксида меди(II) массой 20 г обработали избытком концентрированной азотной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. Определите массовую долю меди в исходной смеси.

Решение:

1. Составляем уравнения реакций:

Cu + 4HNO₃(конц) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

CuO + 2HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

2. Обозначим массу меди за x г, тогда масса оксида меди(II) равна (20 - x) г.

3. Рассчитываем количество вещества меди и оксида меди(II):

n(Cu) = x / 64 моль

n(CuO) = (20 - x) / 80 моль

4. Рассчитываем количество вещества диоксида азота:

n(NO₂) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

5. По уравнению реакции:

n(NO₂) = 2 · n(Cu)

0,2 = 2 · (x / 64)

0,2 = x / 32

x = 0,2 · 32 = 6,4 г

6. Рассчитываем массовую долю меди в исходной смеси:

ω(Cu) = 6,4 / 20 · 100% = 32%

Ответ: массовая доля меди в исходной смеси составляет 32%.

Типичные ошибки при решении задания 34

  1. Неправильное составление уравнений химических реакций. Проверяйте правильность уравнений реакций и расстановку коэффициентов.
  2. Ошибки в стехиометрических расчетах. Внимательно учитывайте стехиометрические коэффициенты при расчетах.
  3. Неверное определение избытка/недостатка реагентов. Сравнивайте фактические соотношения с стехиометрическими.
  4. Ошибки при составлении системы уравнений. Проверяйте правильность составления системы уравнений.
  5. Арифметические ошибки в расчетах. Внимательно выполняйте математические операции.
  6. Неучет условий проведения реакции. Учитывайте условия проведения реакции (температура, давление, концентрация).
  7. Неправильный перевод единиц измерения. Проверяйте правильность перевода единиц измерения.

Рекомендации по выполнению задания 34

Критерии оценивания задания 34

Содержание верного ответа и указания по оцениванию Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
  • правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
  • правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания;
  • продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчёты;
  • в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина.
 4
Правильно записаны три элемента ответа 3
Правильно записаны два элемента ответа 2
Правильно записан один элемент ответа 1
Все элементы ответа записаны неверно 0
Максимальный балл 4

Примечание: При оценивании учитывается правильность записи уравнений реакций и проведения расчетов, а также логическая обоснованность решения.

Задание 34 ЕГЭ: ПРАКТИКА

Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 34.

Начать практику (Задание 34)