Задание №28684 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] 2NH₃ + SO₂ + H₂O ⟶ (NH₄)₂SO₃
[2] Ca(NO₃)₂ + (NH₄)₂SO₃ ⟶ CaSO₃ + 2NH₄NO₃

2. Найдем число моль нитрата аммония в конечном растворе:
m NH₄NO₃ = m_{конечн. р-ра} · ω NH₄NO₃ = 1000 · 0,16 = 160 г
n NH₄NO₃ = m NH₄NO₃ / M NH₄NO₃ = 160 / 80 = 2 моль

3. Найдем объем аммиака и сернистого газа:
n (NH₄)₂SO₃ = n NH₄NO₃ / 2 = 2 / 2 = 1 моль
n NH₃ = 2n (NH₄)₂SO₃ = 2 · 1 = 2 моль
n SO₂ = n (NH₄)₂SO₃ = 1 моль
V NH₃ = n NH₃ · V_m = 2 · 22,4 = 44,8 л
V SO₂ = n SO₂ · V_m = 1 · 22,4 = 22,4 л

4. Найдем массы растворов аммиака и сернистого газа:
Пусть V H₂O в растворе аммиака = x л, тогда
600 / 1 = 44,8 / x
x = 0,07467

V H₂O = 0,07467 л = 74,67 мл
m H₂O = V H₂O · p H₂O = 74,67 · 1 = 74,67 г
m_р-ра NH₃ = m H₂O + n NH₃ · M NH₃ = 74,67 + 2 · 17 = 108,67 г

Пусть V H₂O в растворе сернистого газа = y л, тогда
40 / 1 = 22,4 / y
y = 0,56

V H₂O = 0,56 л = 560 мл
m H₂O = V H₂O · p H₂O = 560 · 1 = 560 г
m_р-ра SO₂ = m H₂O + n SO₂ · M SO₂ = 560 + 1 · 64 = 624 г 
   
5. Найдем массу раствора нитрата кальция:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра NH₃ + m_р-ра SO₂ + m_р-ра Ca(NO₃)₂ – m CaSO₃ = 1000 г

n CaSO₃ = n NH₄NO₃ / 2 = 2 / 2 = 1 моль
m CaSO₃ = n CaSO₃ · M CaSO₃ = 1 · 120 = 120 г
m_р-ра Ca(NO₃)₂ = m_{конечн. р-ра} – m_р-ра NH₃ – m_р-ра SO₂ + m CaSO₃ = 1000 – 108,7 – 624 + 120 = 387,3 г

6. Найдем массовую долю нитрата кальция в добавленном растворе:
n Ca(NO₃)₂ = n CaSO₃ = 1 моль
m Ca(NO₃)₂ = n Ca(NO₃)₂ · M Ca(NO₃)₂ = 1 · 164 = 164 г
ω Ca(NO₃)₂ = m Ca(NO₃)₂ / m_р-ра Ca(NO₃)₂  = 164 / 387,3 = 0,4234 → 42,34%

Ответ: массовая доля нитрата кальция в добавленном растворе равна 42,34%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)