Задание №60052 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] ZnO + CO → Zn + CO₂
[2] Zn + 2KOH + 2H₂O → K₂[Zn(OH)₄] + H₂

2. Найдем число моль оксида цинка:
n ZnO = m ZnO / M ZnO = 32,4 / 81 = 0,4 моль

3. Найдем число моль угарного газа:
n CO = V CO / V_m = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль

4. Найдем число моль образовавшегося цинка:
n Zn = n CO = 0,1 моль

5. Так как ZnO остался в смеси, он будет взаимодействовать с раствором гидроксида калия:
[3] ZnO + 2KOH + H₂O → K₂[Zn(OH)₄]

6. Найдем оставшееся число моль оксида цинка: 
n_{прореаг.} ZnO = n CO = 0,1 моль
n_ост. ZnO = n ZnO – n_{прореаг.} ZnO = 0,4 – 0,1 = 0,3 моль

7. Найдем число моль гидроксида калия в растворе:
m KOH = m_р-ра KOH ⋅ ω KOH = 448 ⋅ 0,2 = 89,6 г
n KOH = m KOH / M KOH = 89,6 / 56 = 1,6 моль 

8. Найдем массу оставшегося гидроксида калия:
n_{прореаг.2} KOH = 2n Zn = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль
n_{прореаг.3} KOH = 2n_ост. ZnO = 2 ⋅ 0,3 = 0,6 моль
n_ост. KOH = n KOH – n_{прореаг.2} KOH – n_{прореаг.3} KOH = 1,6 – 0,2 – 0,6 = 0,8 моль
m_ост. KOH = n_ост. KOH ⋅ M KOH = 0,8 ⋅ 56 = 44,8 г

9. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_ост. ZnO + m Zn + m_р-ра KOH – m H₂
m_ост. ZnO = n_ост. ZnO ⋅ M ZnO = 0,3 ⋅ 81 = 24,3 г
m Zn = n Zn ⋅ M Zn = 0,1 ⋅ 65 = 6,5 г
n H₂ = n Zn = 0,1 моль
m H₂ = n H₂ ⋅ M H₂ = 0,1 ⋅ 2 = 0,2 г

m_{конечн. р-ра} = 24,3 + 6,5 + 448 – 0,2 = 478,6 г

10. Найдем массовую долю оставшегося гидроксида калия в конечном растворе:
ω_ост. KOH = m_ост. KOH / m_{конечн. р-ра} = 44,8 / 478,6 = 0,0936 → 9,36% 

Ответ: ω_ост. KOH = 9,36%

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