Банк заданий
Химия
Задание 28642

Задание №28642 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Водой объемом 100 мл полностью поглотили 11,2 л (н.у.) смеси аммиака и углекислого газа. К образовавшемуся раствору добавили раствор хлорида железа(II). При этом образовалось 214 г раствора с массовой долей единственного растворенного вещества 10%. Вычислите массовую долю хлорида железа(II) в добавленном растворе.

1. Записаны уравнения реакций:
[1] 2NH₃ + CO₂ + H₂O ⟶ (NH₄)₂CO₃
[2] FeCl₂ + (NH₄)₂CO₃ ⟶ FeCO₃ + 2NH₄Cl
[3] FeCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O ⟶ Fe(OH)₂ + 2NH₄Cl

2. По условию исходные вещества полностью вступили в реакции 2 и 3, так как после в растворе осталось единственное вещество – NH₄Cl. Найдем общее число моль хлорида аммония:
m NH₄Cl = mр-ра NH₄Cl · ω NH₄Cl = 214 · 0,1 = 21,4 г
n NH₄Cl = m NH₄Cl / M NH₄Cl = 21,4 / 53,5 = 0,4 моль

3. Найдем число моль смеси газов:
n_смеси = V_смеси / V_m = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль

4. Найдем число моль хлорида аммония, образовавшегося во второй и в третьей реакциях:
Пусть n₂ NH₄Cl = x моль, тогда n (NH₄)₂CO₃ = n CO₂ = 0,5x моль;
Пусть n₃ NH₄Cl = y моль, тогда n₃ NH₃ = y моль

n₂ NH₄Cl + n₃ NH₄Cl = n NH₄Cl
x + y = 0,4

n₁ NH₃ = 2n (NH₄)₂CO₃ = x моль
n₁ NH₃ + n₃ NH₃ + n CO₂ = nсмеси
x + y + 0,5x = 0,5

x + y = 0,4
x + y + 0,5x = 0,5

x = 0,2; n₂ NH₄Cl = 0,2 моль;
y = 0,2; n₃ NH₄Cl = 0,2 моль

5. Найдем массу карбоната железа(II) и гидроксида железа(II), выпавших в осадок:
n FeCO₃ = n₂ NH₄Cl / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
m FeCO₃ = n FeCO₃ · M FeCO₃ = 0,1 · 116 = 11,6 г
n Fe(OH)₂ = n₃ NH₄Cl / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
m Fe(OH)₂ = n Fe(OH)₂ · M Fe(OH)₂ = 0,1 · 90 = 9 г

6. Выразим массу итогового раствора и найдем массу раствора хлорида железа(II):
m_{конечн. р-ра} = m NH₃ + m CO₂ + m H₂O + m_р-ра FeCl₂ – m FeCO₃ – m Fe(OH)₂ = 214

n₁ NH₃ = 2n (NH₄)₂CO₃ = 0,2 моль
n₃ NH₃ = n₃ NH₄Cl = 0,2 моль
m NH₃= (n₁ NH₃ + n₃ NH₃) · M NH₃ = 0,4 · 17 = 6,8 г

n CO₂ = n (NH₄)₂CO₃ = 0,1 моль
m CO₂ = n CO₂ · M CO₂ = 0,1 · 44 = 4,4 г

m H₂O = V H₂O · p H₂O = 100 · 1 = 100 г

m_р-ра FeCl₂ = m_{конечн. р-ра} – m NH₃ – m CO₂ – m H₂O + m FeCO₃ + m Fe(OH)₂ = 214 – 6,8 – 4,4 – 100 + 11,6 + 9 = 123,4 г

7. Найдем массу хлорида железа(II):
n₂ FeCl₂ = n (NH₄)₂CO₃ = 0,1 моль
n₃ FeCl₂ = n Fe(OH)₂ = 0,1 моль
n FeCl₂ = n₂ FeCl₂ + n₃ FeCl₂ = 0,1 + 0,1 = 0,2 моль
m FeCl₂ = n FeCl₂ · M FeCl₂ = 0,2 · 127 = 25,4 г

8. Найдем массовую долю хлорида железа(II) в добавленном растворе:
ω FeCl₂ = m FeCl₂ / m_{конечн. р-ра} = 25,4 / 123,4 = 0,2058 → 20,58%

Ответ: массовая доля хлорида железа(II) в добавленном растворе равна 20,58%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)