Задание №59981 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 ⋅ 200 = 208 г
m K₂CO₃ = m_р-ра K₂CO₃ ⋅ ω K₂CO₃ = 208 ⋅ 0,11 = 22,88 г
n K₂CO₃ = m K₂CO₃ / M K₂CO₃ = 22,88 / 138 = 0,166 моль

3. Найдем число моль хлорида бария в растворе:
m_р-ра BaCl₂ = ρ_р-ра BaCl₂ ⋅ V_р-ра BaCl₂ = 1,07 ⋅ 250 = 267,5 г
m BaCl₂ = m_р-ра BaCl₂ ⋅ ω BaCl₂ = 267,5 ⋅ 0,15 = 40,125 г
n BaCl₂ = m BaCl₂ / M BaCl₂ = 40,125 / 208 = 0,193 моль

4. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли карбоната калия и хлорида бария на свои коэффициенты
K₂CO₃ : BaCl₂
(0,166 / 1) : (0,193 / 1)
(0,166 / 1) < (0,193 / 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 оставшегося хлорида бария:
n_{прореаг.} BaCl₂ = n K₂CO₃ = 0,166 моль
n_ост. BaCl₂ = n BaCl₂ – n_{прореаг.} BaCl₂ = 0,193 – 0,166 = 0,027 моль
m_ост. BaCl₂ = n_ост. BaCl₂ ⋅ M BaCl₂ = 0,027 ⋅ 208 = 5,616 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра K₂CO₃ + m_р-ра BaCl₂ – m BaCO₃ 
n BaCO₃ = n K₂CO₃ = 0,166 моль
m BaCO₃ = n BaCO₃ ⋅ M BaCO₃ = 0,166 ⋅ 197 = 32,702 г
m_{конечн. р-ра} = 208 + 267,5 – 32,702 = 442,798 г

7. Найдем массовую долю хлорида бария в конечном растворе:
ω BaCl₂ = m BaCl₂ / m_{конечн. р-ра} = 5,616 / 442,798 = 0,0127 → 1,27%

Ответ: ω BaCl₂ = 1,27%

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