Задание №60242 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
[2] NaHCO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + NaOH + H₂O
[3] Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + 2NaOH 

2. Найдем число моль образовавшегося углекислого газа:
n CO₂ = V CO₂ / V_m = 0,448 / 22,4 = 0,02 моль

3. Найдем массу образовавшегося карбоната натрия:
n Na₂CO₃ = n CO₂ = 0,02 моль
m Na₂CO₃ = n Na₂CO₃ ⋅ M Na₂CO₃ = 0,02 ⋅ 106 = 2,12 г 

4. Найдем число моль гидрокарбоната натрия в твердом остатке:
m NaHCO₃ = m_{остатка} – m Na₂CO₃ = 4,64 – 2,12 = 2,52 г
n NaHCO₃ = m NaHCO₃ / M NaHCO₃ = 2,52 / 84 = 0,03 моль

5. Найдем массу гидроксида кальция, вступившего во вторую и в третью реакции:
n₂ Ca(OH)₂ = n NaHCO₃ = 0,03 моль
n₃ Ca(OH)₂ = n Na₂CO₃ = 0,02 моль
n Ca(OH)₂ = n₂ Ca(OH)₂ + n₃ Ca(OH)₂ = 0,03 + 0,02 = 0,05 моль
m Ca(OH)₂ = n Ca(OH)₂ ⋅ M Ca(OH)₂ = 0,05 ⋅ 74 = 3,7 г

6. Найдем массу раствора гидроксида кальция:
m_р-ра Ca(OH)₂ = m Ca(OH)₂ / ω Ca(OH)₂ = 3,7 / 0,0015 = 2466,67 г

7. Найдем массу образовавшегося гидроксида натрия:
n₂ NaOH = n NaHCO₃ = 0,03 моль
n₃ NaOH = 2n Na₂CO₃ = 2 ⋅ 0,02 = 0,04 моль
n NaOH = n₂ NaOH + n₃ NaOH = 0,03 + 0,04 = 0,07 моль
m NaOH = n NaOH ⋅ M NaOH = 0,07 ⋅ 40 = 2,8 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{остатка} + m_р-ра Ca(OH)₂ – m₂ CaCO₃ – m₃ CaCO₃
n₂ CaCO₃ = n NaHCO₃ = 0,03 моль
m₂ CaCO₃ = n₂ CaCO₃ ⋅ M CaCO₃ = 0,03 ⋅ 100 = 3 г
n₃ CaCO₃ = n Na₂CO₃ = 0,02 моль
m₃ CaCO₃ = n₃ CaCO₃ ⋅ M CaCO₃ = 0,02 ⋅ 100 = 2 г

m_{конечн. р-ра} = 4,64 + 2466,67 – 3 – 2 = 2466,31 г

9. Найдем массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе:
ω NaOH = m NaOH / m_{конечн. р-ра} = 2,8 / 2466,31 = 0,0011 → 0,11%

Ответ: ω NaOH = 0,11%

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