1. По условию протекают реакции:
[1] Al2(SO4)3 + 8NaOH → 2Na[Al(OH)4] + 3Na2SO4
[2] CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
[3] Al2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 → 3BaSO4 + 2Al(NO3)3
[4] CuSO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4 + Cu(NO3)2
2. Найдем число моль гидроксида меди(II), выпавшего в осадок:
n Cu(OH)2 = m Cu(OH)2 / M Cu(OH)2 = 4,9 / 98 = 0,05 моль
3. Найдем массу сульфата меди(II) в исходной смеси:
n CuSO4 = n Cu(OH)2 = 0,05 моль
m CuSO4 = n CuSO4 ⋅ M CuSO4 = 0,05 ⋅ 160 = 8 г
4. Найдем число моль сульфата бария, выпавшего в осадок в третьей и четвертой реакциях:
n BaSO4 = m BaSO4 / M BaSO4 = 46,6 / 233 = 0,2 моль
5. Найдем число моль сульфата бария, выпавшего в осадок в третьей реакции:
n4 BaSO4 = n CuSO4 = 0,05 моль
n3 BaSO4 = n BaSO4 – n4 BaSO4 = 0,2 – 0,05 = 0,15 моль
6. Найдем массу сульфата алюминия в исходной смеси:
n Al2(SO4)3 = n3 BaSO4 / 3 = 0,15 / 3 = 0,05 моль
m Al2(SO4)3 = n Al2(SO4)3 ⋅ M Al2(SO4)3 = 0,05 ⋅ 342 = 17,1 г
7. Найдем массу исходной смеси и массовую долю сульфата алюминия в исходной смеси:
mсмеси = m CuSO4 + m Al2(SO4)3 = 8 + 17,1 = 25,1 г
ω Al2(SO4)3 = m Al2(SO4)3 / mсмеси = 17,1 / 25,1 = 0,681 → 68,1%
Ответ: ω Al2(SO4)3 = 68,1%
Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)