Задание №21034 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] SnCl₂ + Zn → ZnCl₂ + Sn

2. Найдем число моль электронов на пластинке:
N_A = 6,02 ⋅ 10²³
N_{электронов} = 56 N_А
n_{электронов} = N_{электронов} / N_A = 56 N_A / N_A = 56 моль

3. Найдем число моль электронов после протекания реакции:
n_{ост. электронов} = 56 ⋅ 1,125 = 63 моль

4. Найдем число моль олова, образовавшегося на пластинке:
Пусть n Sn = x моль, тогда n_{электронов} в Sn = 50x моль; 
n_{прореаг.} Zn = x моль, n_{электронов в прореаг.} Zn = 30x моль

n_{ост. электронов} = n_{электронов} – n_{электронов в прореаг.} Zn + n_{электронов} в Sn

63 = 56 – 30x + 50x

x = 0,35; n Sn = 0,35 моль 

5. Найдем массу образовавшегося олова:
m Sn = n Sn · M Sn = 0,35 · 119 = 41,65 г

6. Найдем массу прореагировавшего цинка:
m_{прореаг.} Zn = n_{прореаг.} Zn ⋅ M Zn = 0,35 ⋅ 65 = 22,75 г

7. Найдем число моль образовавшегося хлорида цинка:
n ZnCl₂ = n Sn = 0,35 моль

8. Найдем массу и число моль гидроксида натрия:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ⍵ NaOH = 480 · 0,2 = 96 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 96 / 40 = 2,4 моль

9. Так как щелочь по условию находится в избытке, будет образовываться комплекс. 
[2] ZnCl₂ + 4NaOH → Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaCl
Найдем число моль прореагировавшего гидроксида натрия:
n_{прореаг.} NaOH = 4n ZnCl₂ = 4 · 0,35 = 1,4 моль

10. Найдем оставшиеся число моль и массу гидроксида натрия:
n_ост. NaOH = n NaOH – n_{прореаг.} NaOH = 2,4 – 1,4 = 1 моль
m_ост. NaOH = n_ост. NaOH · M NaOH = 1 · 40 = 40 г

11. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{прореаг.} Zn + m_р-ра SnCl₂ + m_р-ра NaOH – m Sn = 22,75 + 100 + 480 – 41,65 = 561,1 г

12. Найдем массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе:
⍵₁ NaOH = m_ост. NaOH / m_{конечн. р-ра} = 40 / 561,1 = 0,0713 → 7,13%

Ответ: ⍵₁ NaOH = 7,13%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)