Задание №60238 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
[2] NaHCO₃ + HCl → NaCl + CO₂ + H₂O
[3] Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O 

2. Найдем число и массу углекислого газа, выделившегося в первой реакции:
n₁ CO₂ = V CO₂ / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

3. Найдем число моль и массу образовавшегося карбоната натрия:
n Na₂CO₃ = n₁ CO₂ = 0,2 моль
m Na₂CO₃ = n Na₂CO₃ ⋅ M Na₂CO₃ = 0,2 ⋅ 106 = 21,2 г 

4. Найдем массу и число моль оставшегося гидрокарбоната натрия:
m NaHCO₃ = m_{тв. ост.} – m Na₂CO₃ = 63,2 – 21,2 = 42 г
n NaHCO₃ = m NaHCO₃ / M NaHCO₃ = 42 / 84 = 0,5 моль

5. Найдем число моль и массу соляной кислоты, прореагировавшей во второй и в третьей реакциях:
n₁ HCl = n NaHCO₃ = 0,5 моль
n₂ HCl = 2n Na₂CO₃ = 2 ⋅ 0,2 = 0,4 моль
n HCl = n₁ HCl + n₂ HCl = 0,5 + 0,4 = 0,9 моль
m HCl = n HCl ⋅ M HCl = 0,9 ⋅ 36,5 = 32,85 г

6. Найдем массу раствора соляной кислоты:
m_р-ра HCl = m HCl / ⍵ HCl = 32,85 / 0,2 = 164,25 г

7. Найдем число моль и массу углекислого газа, выделившегося во второй и в третьей реакциях:
n₂ CO₂ = n NaHCO₃ = 0,5 моль
n₃ CO₂ = n Na₂CO₃ = 0,2 моль
n CO₂ = n₂ CO₂ + n₃ CO₂ = 0,5 + 0,2 = 0,7 моль
m CO₂ = n CO₂ ⋅ M CO₂ = 0,7 ⋅ 44 = 30,8 г

8. Найдем число моль и массу хлорида натрия, образовавшегося во второй и в третьей реакциях:
n₁ NaCl = n NaHCO₃ = 0,5 моль
n₂ NaCl = 2n Na₂CO₃ = 2 ⋅ 0,2 = 0,4 моль
n NaCl = n₁ NaCl + n₂ NaCl = 0,5 + 0,4 = 0,9 моль
m NaCl = n NaCl ⋅ M NaCl = 0,9 ⋅ 58,5 = 52,65 г 

9. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{тв. ост.} + m HCl – m CO₂ = 63,2 + 164,25 – 30,8 = 196,65 г

10. Найдем массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:
⍵ NaCl = m NaCl / m_{конечн. р-ра} = 52,65 / 196,65 = 0,268 → 26,8%

Ответ: 26,8%

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