Задача 34 — последняя и самая трудная задача ЕГЭ по химии. Это комбинированная расчётная задача на 4 балла: в ней две-три реакции, растворы, смеси, иногда электролиз или пластинка в растворе соли, и порядок рассуждений нужно выстроить самому. На ЕГЭ-2025 её выполнили в среднем на 12 %. Даже среди выпускников с 81–100 баллами — на 51 %, с 61–80 баллами — на 5 %. При этом каждый из четырёх баллов можно получить отдельно, и уравнения реакций с первыми расчётами по силам почти каждому, кто готовился.
Это седьмая статья серии разборов ЕГЭ-2027 по химии (карта серии — в статье «ЕГЭ по химии — 2027: карта всех 34 заданий»). В ней — формат и критерии задачи 34, главное правило массы раствора, типовые сюжеты (растворы с газом и осадком, электролиз, пластинка, смеси и соотношения атомов, олеум и кристаллогидраты), как оформлять решение, разбор демоверсии 2027 года, ловушки и четыре задачи с полными решениями.
- Как выглядит задача 34
- Как её проверяют
- Главное правило: масса раствора
- Типовые сюжеты
- Как оформить решение
- Разбор демоверсии 2027 года
- Ловушки
- Задачи с решениями
Как выглядит задача 34
В условии описан опыт: вещества растворили, смешали, нагрели, раствор разделили на части или подвергли электролизу. Даны массы, объёмы, концентрации и плотности; спрашивают массу, объём или массовую долю. Заканчивается условие одинаково: «В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин)».
Задача опирается на расчётные задания первой части: массовую долю в растворе (задание 26), избыток, примеси и выход (задание 28), а также на свойства неорганических веществ (задания 7–8) и электролиз (задание 20). Если эти задания решаются уверенно, задача 34 — их соединение в одну цепочку.
Как её проверяют
| Элемент | Что в нём должно быть |
|---|---|
| Первый | Правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию |
| Второй | Правильно произведены вычисления с физическими величинами, заданными в условии |
| Третий | Продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь величин, на основании которой ведутся расчёты |
| Четвёртый | Определена искомая физическая величина |
По методическим материалам ФИПИ для экспертов (2026), если в ответе есть ошибка в вычислениях, которая привела к неверному ответу, оценка снижается только на 1 балл. Задачу можно решать любым способом, но каждый этап должен быть логически обоснован.
Что из этого следует. Уравнения реакций — это почти гарантированный балл, их нужно записать первыми, даже если дальше решение не идёт. Количества веществ из условия — второй балл. Арифметическая ошибка не обнуляет задачу: стоит довести решение до конца.
Главное правило: масса раствора
В большинстве задач 34 спрашивают массовую долю вещества в конечном растворе. Ошибаются чаще всего не в химии, а в массе раствора. Правило одно:
Масса конечного раствора равна сумме масс всего, что смешали (растворы, твёрдые вещества, вода), минус масса того, что ушло из раствора: газов, осадков, металла, осевшего на пластинке или электроде.
Кристаллогидрат, растворённый в воде, целиком входит в массу раствора. Осадок, который остался нерастворённым, не входит. При электролизе масса раствора уменьшается на массу продуктов, выделившихся на обоих электродах. С пластинкой масса раствора меняется на ту же величину, что и масса пластинки, но с обратным знаком.
Типовые сюжеты
| Сюжет | Ключевая идея |
|---|---|
| Реакции в растворе с газом или осадком | Найти, какой реагент в избытке; масса раствора — за вычетом газа и осадка |
| Раствор разделили на части | Каждая часть содержит ту же долю каждого вещества; удобно ввести количества в одной части |
| Электролиз раствора | Электролизу подверглась часть соли; уменьшение массы раствора — металл на катоде и газ на аноде |
| Пластинка в растворе соли | Изменение массы пластинки на 1 моль реакции: Δm = M(осевшего металла) − M(растворившегося) с учётом коэффициентов |
| Смесь веществ | Ввести x и y — количества компонентов, составить систему по двум условиям (масса, объём газа, соотношение) |
| Соотношение атомов или массовая доля элемента | Выразить число атомов (или массу элемента) через x и y — это ещё одно уравнение системы |
| Олеум, кристаллогидраты | Олеум — раствор SO3 в H2SO4; SO3 реагирует с водой раствора. В кристаллогидрате часть массы — вода |
Электролиз: что уходит из раствора
При электролизе раствора сульфата меди(II) на катоде осаждается медь, на аноде выделяется кислород. На 2 моль CuSO4 раствор теряет 2 моль меди и 1 моль кислорода, то есть 160 г, или 80 г на каждый моль соли:
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4 (электролиз)
Если по условию масса раствора уменьшилась меньше, чем при полном электролизе, разложилась только часть соли. Если больше — после соли начала разлагаться вода (на катоде водород, на аноде кислород). Подробнее об электродных процессах — урок «Электролиз растворов».
Пластинка: изменение массы
Железная пластинка в растворе сульфата меди(II): на 1 моль реакции растворяется 56 г железа и оседает 64 г меди, пластинка тяжелеет на 8 г.
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
Поэтому количество прореагировавшего вещества равно изменению массы пластинки, делённому на 8 г/моль.
Смеси: система уравнений
Если в смеси два вещества и оба реагируют, вводят их количества x и y и составляют два уравнения: по общей массе и по второму условию (объём газа, масса осадка, соотношение атомов, отношение массовых долей солей). Пример ФИПИ 2026 года — смесь сульфидов цинка и железа(II), где второе уравнение дало отношение массовых долей солей в растворе.
Как оформить решение
Каждую величину записывайте с обозначением и единицами: n(NaOH) = 0,2 моль, m(р-ра) = 206,2 г. Промежуточные значения не округляйте сильнее, чем до сотых: иначе ответ «уплывёт». Ответ дают с той точностью, которую требует условие, или до десятых процента.
Разбор демоверсии 2027 года
В некотором количестве воды растворили 13,52 г олеума, массовая доля элемента кислорода в котором 61,54 %. Полученный раствор добавили к 500 мл раствора хлорида бария с концентрацией 0,42 моль/л и плотностью 1,1 г/мл. Массовая доля хлорида бария в образовавшемся растворе оказалась равной 1,66 %. Рассчитайте объём воды, израсходованной на растворение исходного олеума.
Уравнения реакций. Оксид серы(VI) олеума реагирует с водой, серная кислота — с хлоридом бария:
SO3 + H2O = H2SO4
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl
Состав олеума. Пусть в олеуме x моль H2SO4; тогда масса SO3 равна 13,52 − 98x г.
m(O) = 16 · (4x + 3 · (13,52 − 98x) / 80) = 0,6154 · 13,52 → x = 0,04 моль
n(H2SO4) = 0,04 моль; m(SO3) = 9,6 г; n(SO3) = 0,12 моль
Реакция с хлоридом бария. Вся серная кислота (0,04 + 0,12 = 0,16 моль) осаждает сульфат бария.
m(р-ра BaCl2) = 500 мл · 1,1 г/мл = 550 г; n(BaCl2) = 0,5 л · 0,42 моль/л = 0,21 моль
n(BaCl2) осталось = 0,21 − 0,16 = 0,05 моль; m = 0,05 · 208 = 10,4 г
m(BaSO4) = 0,16 · 233 = 37,28 г
Масса воды. Масса конечного раствора — олеум, вода, раствор хлорида бария минус осадок:
10,4 / (13,52 + m(H2O) + 550 − 37,28) = 0,0166 → m(H2O) = 100,3 г
V(H2O) = 100,3 мл
Ключевые шаги здесь — система «масса олеума и доля кислорода» и правильная масса раствора с вычетом осадка.
Ловушки
- Не вычтен газ или осадок из массы раствора; или, наоборот, вычтено вещество, которое осталось в растворе.
- Не определён избыток. Количество продукта считают по веществу в недостатке; остаток избыточного реагента — тоже вещество в растворе, и о нём часто спрашивают.
- Продукт зависит от соотношения: кислая или средняя соль при поглощении газа щёлочью, гидроксид или гидроксокомплекс при избытке щёлочи.
- Электролиз «до конца» там, где разложилась только часть соли, или забыт кислород при подсчёте уменьшения массы.
- Пластинка: в массу раствора вписана масса исходной пластинки или не учтено, что раствор потерял столько же, сколько пластинка приобрела.
- Раствор разделили на части, а расчёт ведут как для всего раствора.
- Нет единиц измерения и обозначений — требование условия.
Задачи с решениями
В каждой задаче запишите уравнения реакций, которые указаны в условии, и приведите все необходимые вычисления с единицами измерения.
Задача 1
К 200 г 7,3%-ной соляной кислоты добавили 10,6 г карбоната натрия. Полученный раствор полностью нейтрализовали 20%-ным раствором гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.
Решение
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
NaOH + HCl = NaCl + H2O
n(Na2CO3) = 10,6 г / 106 г/моль = 0,1 моль; n(HCl) = 200 · 0,073 / 36,5 = 0,4 моль
В первой реакции израсходовано 0,2 моль HCl, осталось 0,2 моль; выделилось 0,1 моль CO2, m(CO2) = 4,4 г
n(NaOH) = 0,2 моль; m(NaOH) = 8 г; m(р-ра NaOH) = 8 / 0,2 = 40 г
n(NaCl) = 0,2 + 0,2 = 0,4 моль; m(NaCl) = 0,4 · 58,5 = 23,4 г
m(конечного р-ра) = 200 + 10,6 − 4,4 + 40 = 246,2 г
ω(NaCl) = 23,4 / 246,2 = 0,095, или 9,5 %
Задача 2
Электролиз 400 г 8%-ного раствора сульфата меди(II) с инертными электродами вели до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 12 г. Вычислите массовые доли веществ в растворе после электролиза и объём газа (н. у.), выделившегося на аноде.
Решение
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4 (электролиз)
n(CuSO4) = 400 · 0,08 / 160 = 0,2 моль. При полном электролизе раствор потерял бы 0,2 · 64 + 0,1 · 32 = 16 г > 12 г — значит, разложилась только часть соли
Пусть разложилось x моль CuSO4: потеря массы 64x + 16x = 80x = 12 → x = 0,15 моль
Осталось CuSO4: 0,05 моль, 8 г; образовалось H2SO4: 0,15 моль, 14,7 г
m(р-ра) = 400 − 12 = 388 г
ω(CuSO4) = 8 / 388 = 2,06 %; ω(H2SO4) = 14,7 / 388 = 3,79 %
n(O2) = 0,15 / 2 = 0,075 моль; V(O2) = 0,075 · 22,4 = 1,68 л
Задача 3
Железную пластинку массой 20 г опустили в 320 г 10%-ного раствора сульфата меди(II). Через некоторое время пластинку вынули, промыли и высушили; её масса оказалась равной 20,8 г. Вычислите массовые доли солей в растворе.
Решение
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
На 1 моль реакции пластинка тяжелеет на 64 − 56 = 8 г; прибавилось 0,8 г → прореагировало 0,1 моль
n(CuSO4) исходно = 320 · 0,1 / 160 = 0,2 моль; осталось 0,1 моль, 16 г
n(FeSO4) = 0,1 моль; m = 0,1 · 152 = 15,2 г
m(р-ра) = 320 − 0,8 = 319,2 г (раствор потерял столько, сколько приобрела пластинка)
ω(CuSO4) = 16 / 319,2 = 5,01 %; ω(FeSO4) = 15,2 / 319,2 = 4,76 %
Задача 4
В смеси карбоната и гидрокарбоната натрия число атомов натрия в 1,5 раза больше числа атомов углерода. Смесь массой 19 г прокалили до постоянной массы. Твёрдый остаток растворили в 100 г воды и добавили 150 г 14,6%-ной соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе.
Решение
2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O (t°)
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
Пусть n(Na2CO3) = x, n(NaHCO3) = y. Число атомов: Na — 2x + y, C — x + y
(2x + y) / (x + y) = 1,5 → x = y; 106x + 84x = 19 → x = y = 0,1 моль
После прокаливания n(Na2CO3) = 0,1 + 0,05 = 0,15 моль; m = 15,9 г
n(HCl) = 150 · 0,146 / 36,5 = 0,6 моль — в избытке; прореагировало 0,3 моль
n(CO2) = 0,15 моль; m = 6,6 г; n(NaCl) = 0,3 моль; m = 17,55 г
m(р-ра) = 15,9 + 100 + 150 − 6,6 = 259,3 г
ω(NaCl) = 17,55 / 259,3 = 6,77 %
В растворе остался и хлороводород (0,3 моль, 4,22 %): если бы спрашивали о нём, это был бы ещё один шаг.
Где потренироваться. Уроки тренажёра ЕГЭ по химии «Задача 34: типовые сюжеты», «Задача 34: оформление и проверка», «Масса раствора после реакции», «Избыток и недостаток», «Кристаллогидраты».
Обсуждение
Загружаем обсуждение…