Задание №60204 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
[2] Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
[3] Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

2. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m_р-ра NaOH = ρ_р-ра NaOH ⋅ V_р-ра NaOH = 1,1 ⋅ 40 = 44 г
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ω NaOH = 44 ⋅ 0,2 = 8,8 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 8,8 / 40 = 0,22 моль 

3. Найдем массу цинка в исходной смеси:
n Zn = n NaOH / 2 = 0,22 / 2 = 0,11 моль
m Zn = n Zn ⋅ M Zn = 0,11 ⋅ 65 = 7,15 г

4. Найдем число моль соляной кислоты в растворе:
m_р-ра HCl = ρ_р-ра HCl ⋅ V_р-ра HCl = 1,05 ⋅ 153 = 160,65 г
m HCl = m_р-ра HCl ⋅ ω HCl = 160,65  ⋅ 0,1 = 16,065 г
n HCl = m HCl / M HCl = 16,065 / 36,5 = 0,44 моль  

5. Найдем число моль соляной кислоты, вступившей во вторую реакцию:
n₁ HCl = 2n Zn = 2 ⋅ 0,11 = 0,22 моль
n₂ HCl = n HCl – n₁ HCl = 0,44 – 0,22 = 0,22 моль

6. Найдем массу железа в исходной смеси:
n Fe = n₂ HCl / 2 = 0,22 / 2 = 0,11 моль
m Fe = n Fe ⋅ M Fe = 0,11 ⋅ 56 = 6,16 г

7. Найдем массу исходной смеси и массовую долю железа в исходной смеси:
m_смеси = m Zn + m Fe = 7,15 + 6,16 = 13,31 г
ω Fe = m Fe / ω Fe = 6,16 / 13,31 = 0,463 → 46,3%

Ответ: ω Fe = 46,3%

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