Задание №59828 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2. Найдем число моль натрия:
n Na = m Na / M Na = 13,8 / 23 = 0,6 моль

3. Найдем число моль гидроксида натрия:
n NaOH = n Na = 0,6 моль

4. Найдем число моль ортофосфорной кислоты в растворе:
m H₃PO₄ = m_р-ра H₃PO₄ ⋅ ω H₃PO₄ = 50 ⋅ 0,59 = 29,5 г
n H₃PO₄ = m H₃PO₄ / M H₃PO₄ = 29,5 / 98 = 0,3 моль

5. Так как n NaOH = 0,6 и n H₃PO₄ = 0,3 относятся как 2 : 1, протекает реакция с образованием гидрофосфата натрия:
[2] H₃PO₄ + 2NaOH → Na₂HPO₄ + 2H₂O  

6. Найдем массу гидрофосфата натрия:
n Na₂HPO₄ = n H₃PO₄ = 0,3 моль
m Na₂HPO₄ = n Na₂HPO₄ ⋅ M Na₂HPO₄ = 0,3 ⋅ 142 = 42,6 г 

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m H₂O + m Na + m_р-ра H₃PO₄ – m H₂
m H₂O = ρ_р-ра H₂O ⋅ V_р-ра H₂O = 1 ⋅ 250 = 250 г
n H₂ = n Na / 2 = 0,6 / 2 = 0,3 моль
m H₂ = n H₂ ⋅ M H₂ = 0,3 ⋅ 2 = 0,6 г
m_{конечн. р-ра} = 250 + 13,8 + 50 – 0,6 = 313,2 г 

8. Найдем массовую долю гидрофосфата натрия в конечном растворе:
ω Na₂HPO₄ = m Na₂HPO₄ / m_{конечн. р-ра} = 42,6 / 313,2 = 0,136 → 13,6%

Ответ: ω Na₂HPO₄ = 13,6% 

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)