Задание №59998 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

2. Найдем число моль хлороводородной кислоты в растворе:
m_р-ра HCl = ρ_р-ра HCl ⋅ V_р-ра HCl = 1,04 ⋅ 150 = 156 г
m HCl = m_р-ра HCl ⋅ ω HCl = 156 ⋅ 0,09 = 14,04 г
n HCl = m HCl / M HCl = 14,04 / 36,5 = 0,385 моль

3. Найдем число моль карбоната кальция:
n CaCO₃ = m CaCO₃ / M CaCO₃ = 10 / 100 = 0,1 моль

4. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли карбоната кальция и хлороводородной кислоты на свои коэффициенты
CaCO₃ : HCl 
(0,1 / 1) : (0,385 / 2)
(0,1 / 1) < (0,385 / 2)
CaCO₃ < HCl 

Приходим к выводу, что HCl находится в избытке, а CaCO₃ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по CaCO₃.

5. Найдем массу образовавшегося хлорида кальция:
n CaCl₂ = n CaCl₂ = 0,1 моль
m CaCl₂ = n CaCl₂ ⋅ M CaCl₂ = 0,1 ⋅ 111 = 11,1 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m CaCO₃ + m_р-ра HCl – m CO₂
n CO₂ = n CaCO₃ = 0,1 моль
m CO₂ = n CO₂ ⋅ M CO₂ = 0,1 ⋅ 44 = 4,4 г
m_{конечн. р-ра} = 10 + 156 – 4,4 = 161,6 г

7. Найдем массовую долю хлорида кальция в конечном растворе:
ω CaCl₂ = m CaCl₂ / m_{конечн. р-ра} = 11,1 / 161,6 = 0,0687 → 6,87%

Ответ: ω CaCl₂ = 6,87%

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