Задание №60027 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] Ca₃N₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2NH₃
[2] NH₃ + HCl → NH4Cl

2. Найдем число моль нитрида кальция:
n Ca₃N₂ = m Ca₃N₂ / M Ca₃N₂ = 2,96 / 148 = 0,02 моль

3. Найдем число моль образовавшегося аммиака:
n NH₃ = 2n Ca₃N₂ = 2 ⋅ 0,02 = 0,04 моль

4. Найдем число моль соляной кислоты в растворе:
m_р-ра HCl = ρ_р-ра HCl ⋅ V_р-ра HCl = 1,04 ⋅ 110 = 114,4 г
m HCl = m_р-ра HCl ⋅ ω HCl = 114,4 ⋅ 0,09 = 10,296 г
n HCl = m HCl / M HCl = 10,296 / 36,5 = 0,28 моль

5. Так как по условию необходимо найти массовую долю соляной кислоты в образовавшемся растворе, она находится в избытке.

6. Найдем массу оставшейся соляной кислоты:
n_{прореаг.} HCl = n NH₃ = 0,04 моль
n_ост. HCl = n HCl – n_{прореаг.} HCl = 0,28 – 0,04 = 0,24 моль
m_ост. HCl = n_ост. HCl ⋅ M HCl = 0,24 ⋅ 36,5 = 8,76 г

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m NH₃ + m_р-ра HCl 
m NH₃ = n NH₃ ⋅ M NH₃ = 0,04 ⋅ 17 = 0,68 г
m_{конечн. р-ра} = 0,68 + 114,4 = 115,08 г

8. Найдем массовую долю оставшейся соляной кислоты в конечном растворе:
ω_ост. HCl = m_ост. HCl / m_{конечн. р-ра} = 8,76 / 115,08 = 0,076 → 7,6% 

Ответ: ωост. HCl = 7,6% 

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