Задание №28677 ЕГЭ по Химии

1. Записаны уравнения реакций: 
[1] PCl₅ + 4H₂O ⟶ H₃PO₄ + 5HCl
[2] HCl + LiOH ⟶ LiCl + H₂O
[3] H₃PO₄ + 3LiOH ⟶ Li₃PO₄ + 3H₂O

2. По условию исходные вещества полностью вступили в реакции 2 и 3, так как после в растворе осталось единственное вещество – LiCl. Найдем число моль хлорида лития:
m LiCl = m_р-ра LiCl · ω LiCl = 850 · 0,05 = 42,5 г
n LiCl = m LiCl / M LiCl = 42,5 / 42,5 = 1 моль

3. Найдем массу хлорида фосфора(V):
n HCl = n LiCl = 1 моль
n PCl₅ = n HCl / 5 = 1 / 5 = 0,2 моль
m PCl₅ = n PCl₅ · M PCl₅ = 0,2 · 208,5 = 41,7 г

4. Так как по условию масса PCl5 относится к массе H₂O как 1 : 10, найдем массу воды:
m PCl₅ / m H₂O = 1 / 10
m H₂O = 10m PCl₅ = 10 · 41,7 = 417 г

5. Выразим массу итогового раствора и найдем массу раствора гидроксида лития:
m_{итог. р-ра} = m PCl₅ + m H₂O + m_р-ра LiOH – m Li₃PO₄ = 850 г

n Li₃PO₄ = n H₃PO₄ = n PCl₅ = 0,2 моль
m Li₃PO₄ = n Li₃PO₄ · M Li₃PO₄ = 0,2 · 116 = 23,2 г

m_р-ра LiOH = m_{итог. р-ра} – m PCl₅ – m H₂O + m Li₃PO₄ = 850 – 41,7 – 417 + 23,2 = 414,5 г

6. Найдем массовую долю гидроксида лития в добавленном растворе:
n₁ LiOH = n HCl = 1 моль
n₂ LiOH = 3n H₃PO₄ = 3 · 0,2 = 0,6 моль
n LiOH = n₁ LiOH + n₂ LiOH = 1 + 0,6 = 1,6 моль
m LiOH = n LiOH · M LiOH = 1,6 · 24 = 38,4 г

ω LiOH = m LiOH / m_р-ра LiOH = 38,4 / 414,5 = 0,0926 → 9,26%

Ответ: массовая доля гидроксида лития в добавленном растворе равна 9,3%
    

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)