Задание №59995 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] BaCO₃ + 2HBr → BaBr₂ + CO₂ + H₂O

2. Найдем число моль бромоводородной кислоты в растворе:
m_р-ра HBr = ρ_р-ра HBr ⋅ V_р-ра HBr = 1,12 ⋅ 150 = 168 г
m HBr = mр-ра HBr ⋅ ω HBr = 168 ⋅ 0,2 = 33,6 г
n HBr = m HBr / M HBr = 33,6 / 81 = 0,415 моль

3. Найдем число моль карбоната бария:
n BaCO₃ = m BaCO₃ / M BaCO₃ = 1,97 / 197 = 0,01 моль

4. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли карбоната бария и бромоводородной кислоты на свои коэффициенты
BaCO₃ : HBr 
(0,01 / 1) : (0,415 / 2)
(0,01 / 1) < (0,415 / 2)
BaCO₃ < HBr 

Приходим к выводу, что HBr находится в избытке, а BaCO₃ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по BaCO₃.

5. Найдем массу образовавшегося бромида бария:
n BaBr₂ = n BaCO₃ = 0,01 моль
m BaBr₂ = n BaBr₂ ⋅ M BaBr₂ = 0,01 ⋅ 297 = 2,97 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m BaCO₃ + m_р-ра HBr – m CO₂
n CO₂ = n BaCO₃ = 0,01 моль
m CO₂ = n CO₂ ⋅ M CO₂ = 0,01 ⋅ 44 = 0,44 г
m_{конечн. р-ра} = 1,97 + 168 – 0,44 = 169,53 г

7. Найдем массовую долю бромида бария в конечном растворе:
ω BaBr₂ = m BaBr₂ / m_{конечн. р-ра} = 2,97 / 169,53 = 0,0175 → 1,75%

Ответ: ω BaBr₂ = 1,75%

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