Задание №59842 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] CaC₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + C₂H₂

2. Найдем число моль карбида кальция:
n CaC₂ = m CaC₂ / M CaC₂ = 12,8 / 64 = 0,2 моль

3. Найдем число моль азотной кислоты в растворе:
m_р-ра HNO₃ = ρ_р-ра HNO₃ ⋅ V_р-ра HNO₃ = 1,03 ⋅ 120 = 123,6 г
m HNO₃ = m_р-ра HNO₃ ⋅ ω HNO₃ = 123,6 ⋅ 0,07 = 8,652 г
n HNO₃ = m HNO₃ / M HNO₃ = 8,652 / 63 = 0,14 моль 

4. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли карбида кальция и азотной кислоты на свои коэффициенты
CaC₂ : HNO₃
(0,2 / 1) : (0,14 / 2)
(0,2 / 1) > (0,14 / 2)
CaC₂ > HNO₃

Приходим к выводу, что CaC₂ находится в избытке, а HNO₃ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по CaC₂.

5. Оставшийся карбид кальция будет гидролизоваться водой:
[2] CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂ 

6. Найдем число моль оставшегося карбида кальция:
n_{прореаг.} CaC₂ = n HNO₃ / 2 = 0,14 / 2 = 0,07 моль
n_ост. CaC₂ = n CaC₂ – n_{прореаг.} CaC₂ = 0,2 – 0,07 = 0,13 моль

7. Найдем число моль образовавшегося гидроксида кальция:
n Ca(OH)₂ = n_ост. CaC₂ = 0,13 моль

8. Соляная кислота будет нейтрализовать гидроксид кальция:
[3] Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O

9. Найдем объем соляной кислоты, нейтрализующей 0,13 моль гидроксида кальция:
n HCl = 2n Ca(OH)₂ = 2 ⋅ 0,13 = 0,26 моль
m HCl = n HCl ⋅ M HCl = 0,26 ⋅ 36,5 = 9,49 г
m_р-ра HCl = m HCl / ω HCl = 9,49 / 0,2 = 47,45 г
V_р-ра HCl = m_р-ра HCl / ρ_р-ра HCl = 47,45 / 1,1 = 43,14 мл     

Ответ: V_р-ра HCl = 43,14 мл  

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