Задание №60017 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекает реакция:
[1] CH₃COOH + KOH → CH₃COOK + H₂O

2. Найдем число моль уксусной кислоты в растворе:
m_р-ра CH₃COOH = ρ_р-ра CH₃COOH ⋅ V_р-ра CH₃COOH = 1,05 ⋅250  = 262,5 г
m CH₃COOH = mр-ра CH₃COOH ⋅ ω CH₃COOH = 262,5 ⋅ 0,07 = 18,375 г
n CH₃COOH = m CH₃COOH / M CH₃COOH = 18,375 / 60 = 0,3 моль

3. Найдем число моль гидроксида калия в растворе:
m_р-ра KOH = ρ_р-ра KOH ⋅ V_р-ра KOH = 1,06 ⋅ 150 = 159 г
m KOH = m_р-ра KOH ⋅ ω KOH = 159 ⋅ 0,1 = 15,9 г
n KOH = m KOH / M KOH = 15,9 / 56 = 0,284 моль

4. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли уксусной кислоты и гидроксида калия на свои коэффициенты
CH₃COOH : KOH  
(0,3 / 1) : (0,284 / 1)
(0,3 / 1) > (0,284 / 1)
CH₃COOH > KOH  

Приходим к выводу, что CH₃COOH находится в избытке, а KOH в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по KOH.

5. Найдем массу образовавшегося ацетата калия:
n CH₃COOK = n KOH = 0,284 моль
m CH₃COOK = n CH₃COOK ⋅ M CH₃COOK = 0,284 ⋅ 98 = 27,832 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра CH₃COOH + m_р-ра KOH = 262,5 + 159 = 421,5 г

7. Найдем объем воды, который следует добавить для получения раствора ацетата калия с массовой долей 2%:
ω CH₃COOK = m CH₃COOK / (m_{конечн. р-ра} + m H₂O)
0,02 = 27,832 / (421,5 + m H₂O) 
m H₂O = 970,1 г
V H₂O = m H₂O / ρ H₂O = 970,1 / 1 = 970,1 мл

Ответ: V H₂O = 970,1 мл

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