Банк заданий
Химия
Задание 60212

Задание №60212 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

В избытке кислорода сожгли 8 г серы. Полученный газ пропустили через 200 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовые доли солей в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

1. По условию протекает реакция:
[1] S + O₂ → SO₂

2. Найдем число моль серы:
n S = 8 / 32 = 0,25 моль

3. Найдем число моль и массу оксида серы(IV):
n SO₂ = n S = 0,25 моль
m SO₂ = n SO₂ ⋅ M SO₂ = 0,25 ⋅ 64 = 16 г

4. Найдем массу и число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ⍵ NaOH = 200 ⋅ 0,08 = 16 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 16 / 40 = 0,4 моль

5. Определим, кто из реагентов во второй реакции находится в недостатке:
поделим моли оксида серы(IV) и гидроксида натрия на свои коэффициенты:
SO₂ : NaOH
(0,25 / 1) : (0,4 / 2)
(0,25 / 1) > (0,4 / 2)
SO₂ > NaOH

Приходим к выводу, что SO₂ находится в избытке, а NaOH в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по NaOH.

6. Так как SO₂ находится в избытке, протекает реакция:
[3] Na₂SO₃ + SO₂ + H₂O → 2NaHSO₃

7. Найдем число моль сульфита натрия, образовавшегося во второй реакции:
n Na₂SO₃ = n NaOH / 2 = 0,4 / 2 = 0,2 моль

8. Найдем оставшееся число моль оксида серы(IV):
n_{прореаг.} SO₂ = n NaOH / 2 = 0,4 / 2 = 0,2 моль
n_ост. SO₂ = n SO₂ – n_{прореаг}_. SO₂ = 0,25 – 0,2 = 0,05 моль

9. Определим, кто из реагентов в третьей реакции находится в недостатке:
поделим моли сульфита натрия и оксида серы(IV)
Na₂SO₃ : SO₂(0,2 / 1) : (0,05 / 1)
(0,2 / 1) > (0,05 / 1)
Na₂SO₃ > SO₂

Приходим к выводу, что Na₂SO₃ находится в избытке, а SO₂ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по SO₂.

10. Найдем число моль и массу гидросульфита натрия:
n NaHSO₃ = 2n_ост. SO₂ = 2 ⋅ 0,05 = 0,1 моль
m NaHSO₃ = n NaHSO₃ ⋅ M NaHSO₃ = 0,1 ⋅ 104 = 10,4 г

11. Найдем оставшиеся число моль и массу сульфита натрия:
n_{прореаг.} Na₂SO₃ = n_ост. SO₂ = 0,05 моль
n_ост. Na₂SO₃ = n Na₂SO₃ – n_{прореаг}_. Na₂SO₃ = 0,2 – 0,05 = 0,15 моль
m_ост_. Na₂SO₃ = n_ост_. Na₂SO₃ ⋅ M Na₂SO₃ = 0,15 ⋅ 126 = 18,9 г

12. Найдем массу конечного растворе:
m_{конечн. р-ра} = m SO₂ + m_р-ра NaOH = 16 + 200 = 216 г

13. Найдем массовые доли сульфита натрия и гидросульфита натрия в конечном растворе:
⍵ Na₂SO₃ = m_ост_. Na₂SO₃ / m_конечн_._р_-_ра = 18,9 / 216 = 0,0875 → 8,75%
⍵ NaHSO₃ = m NaHSO₃ / m_конечн_._р_-_ра = 10,4 / 216 = 0,048 → 4,8%

Ответ: ⍵ Na₂SO₃ = 8,75%; ⍵ NaHSO₃ = 4,8%

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