Банк заданий
Химия
Задание 59840

Задание №59840 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

На 21,6 г серебра подействовали 68%-ным раствором азотной кислоты, масса которого 600 г. Полученный при этом газ пропустили через 300 г 10%-ного холодного раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

1. По условию протекают реакции:
[1] Ag + 2HNO₃ → AgNO₃ + NO₂ + H₂O
[2] 2NO₂ + 2NaOH → NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

2. Найдем число моль серебра:
n Ag = m Ag / M Ag = 21,6 / 108 = 0,2 моль

3. Найдем число моль азотной кислоты в растворе:
m HNO₃ = m_р-ра HNO₃ ⋅ ω HNO₃ = 600 ⋅ 0,68 = 408 г
n HNO₃ = m HNO₃ / M HNO₃ = 408 / 63 = 6,5 моль

4. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли фосфора и серной кислоты на свои коэффициенты
Ag : HNO₃
(0,2 / 1) : (6,5 / 2)
(0,2 / 1) < (6,5 / 2)
Ag < HNO₃

Приходим к выводу, что HNO₃ находится в избытке, а Ag в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по Ag.

5. Найдем число моль образовавшегося оксида азота(IV):
n NO₂ = n Ag = 0,2 моль

6. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ω NaOH = 300 ⋅ 0,1 = 30 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 30 / 40 = 0,75 моль

7. Определим, кто из реагентов во второй реакции находится в недостатке:
поделим моли оксида азота(IV) и гидроксида натрия на свои коэффициенты
NO₂ : NaOH
(0,2 / 2) : (0,75 / 2)
(0,2 / 2) < (0,75 / 2)
NO₂ < NaOH

Приходим к выводу, что NaOH находится в избытке, а NO₂ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по NO₂.

8. Найдем массу образовавшегося нитрата натрия:
n NaNO₃ = n NO₂ / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
m NaNO₃ = n NaNO₃ ⋅ M NaNO₃ = 0,1 ⋅ 85 = 8,5 г

9. Найдем массу образовавшегося нитрита натрия:
n NaNO₂ = n NO₂ / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
m NaNO₂ = n NaNO₂ ⋅ M NaNO₂ = 0,1 ⋅ 69 = 6,9 г

10. Найдем массу оставшегося гидроксида натрия:
n_{прореаг.} NaOH = n NO₂ = 0,2 моль
n_ост. NaOH = n NaOH – n_{прореаг.} NaOH = 0,75 – 0,2 = 0,55 моль
m_ост. NaOH = n_ост.NaOH ⋅ M NaOH = 0,55 ⋅ 40 = 22 г

11. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m NO₂ + m_р-раNaOH
m NO₂ = n NO₂ ⋅ M NO₂ = 0,2 ⋅ 46 = 9,2 г
m_{конечн. р-ра} = 9,2 + 300 = 309,2 г

12. Найдем массовые доли нитрита натрия, нитрата натрия и оставшегося гидроксида натрия в конечном растворе:
ω NaNO₂ = m NaNO₂ / m_{конечн. р-ра} = 6,9 / 309,2 = 0,022 → 2,2%
ω NaNO₃ = m NaNO₃ / m_{конечн. р-ра} = 8,5 / 309,2 = 0,027 → 2,7%
ω_ост.NaOH = m_ост. NaOH / m_{конечн. р-ра} = 22 / 309,2 = 0,071 → 7,1%

Ответ: ω NaNO₂= 2,2%; ω NaNO₃ = 2,7%; ω_ост. NaOH = 7,1%

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