Задание №314 ЕГЭ по Химии

1. Записаны уравнения реакций:
[1] BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl
[2] Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2H₂O
[3] Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O

2. Найдем количество прореагировавшей соляной кислоты:
ω₂ HCl = ω ₁ HCl / 2 = 0,2 / 2 = 0,1
m_{конеч р-ра II к} = m_{р-ра исх II к} + m_р-ра HCl = 111 + 128 = 239 г
m_{в конеч} HCl = ω₂ HCl · m_{конеч р-ра II к} = 0,1 · 239 = 23,9 г
m_{в исх} HCl = ω₁ HCl · m_{р-ра исх} HCl = 0,2 · 128 = 25,6 г
m_реаг HCl = m_{в исх} HCl – m_{в конеч} HCl = 25,6 – 23,9 = 1,7 г
n_реаг HCl = m_реаг HCl / M HCl = 1,7 / 36,5 = 0,05 моль

3. Согласно уравнению 3, так как HCl в избытке:
n_реаг HCl = 2n₃ Ba(OH)₂
Следовательно:
n₃ Ba(OH)₂ = n_реаг HCl / 2 = 0,05 / 2 = 0,025 моль
m_{в II к} Ba(OH)₂ = n₃ Ba(OH)₂ · M Ba(OH)₂ = 0,025 · 171 = 4,275 г

4. Так как исходные массовые доли веществ одинаковы для каждой колбы:
ω_{I к} Ba(OH)₂ = ω_{II к} Ba(OH)₂ = ω_{III к} Ba(OH)₂
ω_{I к} BaCl₂ = ω_{II к} BaCl₂ = ω_{III к} BaCl₂

ω_{I к} Ba(OH)₂ = ω_{II к} Ba(OH)₂ = m_{в II к} Ba(OH)₂ / m_{р-ра исх II к} = 4,275 / 111 = 0,0385
m_{в I к} Ba(OH)₂ = ω_{I к} Ba(OH)₂ · m_{р-ра исх I к} = 0,0385 · 635 = 24,45 г
n₂ Ba(OH)₂ = m_{в I к} Ba(OH)₂ / M Ba(OH)₂ = 24,45 / 171 = 0,14 моль 

5. Согласно уравнению 2:
n₂ Ba(OH)₂ = n₂ BaSO₄ = 0,14 моль
m₂ BaSO₄ = M BaSO₄ · n₂ BaSO₄ = 233 · 0,14 = 32,62 г
m₁ BaSO₄ = m_конеч BaSO₄ – m₂ BaSO₄ = 167,4 – 32,62 = 134,78 г
n₁ BaSO₄ = m₁ BaSO₄ / M BaSO₄ = 134,78 / 233 = 0,58 моль

6. Согласно уравнению 1:
n₁ BaSO₄ = n₁ BaCl₂ = 0,58 моль
m_{в I к} BaCl₂ = n₁ BaCl₂ · M BaCl₂ = 0,58 · 208 = 120,64 г
ω_{I к} BaCl₂ = m_{в I к} BaCl₂ / m_{р-ра исх I к} = 120,64 / 635 = 0,19

ω_{III к} BaCl₂ = ω_{I к} BaCl₂ = 0,19 → 19%
ω_{III к} Ba(OH)₂ = ω_{I к} Ba(OH)₂ = 0,0385 → 3,85%

Ответ: массовая доля хлорида бария в третьей колбе 19%, массовая доля гидроксида бария в третьей колбе 3,85%

Источник: NeoFamily