Задание №59841 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] K₂CO₃ + BaCl₂ → BaCO₃ + 2KCl

2. Найдем число моль карбоната калия в растворе:
m_р-ра K₂CO₃ = ρ_р-ра K₂CO₃ ⋅ V_р-ра K₂CO₃ = 1,04 ⋅ 130 = 135,2 г
m K₂CO₃ = m_р-ра K₂CO₃ ⋅ ω K₂CO₃ = 135,2 ⋅ 0,1 = 13,52 г
n K₂CO₃ = m K₂CO₃ / M K₂CO₃ = 13,52 / 138 = 0,098 моль

3. Найдем число моль хлорида бария в растворе:
m_р-ра BaCl₂ = ρ_р-ра BaCl₂ ⋅ V_р-ра BaCl₂ = 1,07 ⋅ 260 = 278,2 г
m BaCl₂ = m_р-ра BaCl₂ ⋅ ω BaCl₂ = 278,2 ⋅ 0,15 = 41,73 г
n BaCl₂ = m BaCl₂ / M BaCl₂ = 41,73 / 208 = 0,2 моль 

4. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли карбоната калия и хлорида бария на свои коэффициенты
K₂CO₃ : BaCl₂
(0,098 / 1) : (0,2 / 1)
(0,098 / 1) < (0,2 / 1)
K₂CO₃ < BaCl₂

Приходим к выводу, что BaCl₂ находится в избытке, а K₂CO₃ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по K₂CO₃.

5. Найдем массу образовавшегося хлорида калия:
n KCl = 2n K₂CO₃ = 2 ⋅ 0,098 = 0,196 моль
m KCl = n KCl ⋅ M KCl = 0,196 ⋅ 74,5 = 14,602 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра K₂CO₃ + m_р-ра BaCl₂ – m BaCO₃
n BaCO₃ = n K₂CO₃ = 0,098 моль
m BaCO₃ = n BaCO₃ ⋅ M BaCO₃ = 0,098 ⋅ 197 = 19,306 г
m_{конечн. р-ра} = 135,2 + 278,2 – 19,306 = 394,094 г

7. Найдем массовую долю хлорида калия в конечном растворе:
ω KCl = m KCl / m_{конечн. р-ра} = 14,602 / 394,094 = 0,03705 → 3,705%   

Ответ: ω KCl = 3,705%

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