Задание №60246 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] 4Al(NO₃)₃ → 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂
[2] Al(NO₃)₃ + 4NaOH → Na[Al(OH)₄] + 3NaNO₃
[3] Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] 

2. Найдем число моль смеси газов:
n_смеси = V_смеси / V_m = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль

3. Найдем число моль выделившегося кислорода. Для этого составим и решим уравнение:
Пусть n O₂ = x моль, тогда n NO₂ = 4x моль

n_смеси = n O₂ + n NO₂
0,3 = x + 4x

x = 0,06; n O₂ = 0,06 моль 

4. Найдем массу образовавшегося оксида алюминия:
n Al₂O₃ = 2n O₂ / 3 = 2 ⋅ 0,06 / 3 = 0,04 моль
m Al₂O₃ = n Al₂O₃ ⋅ M Al₂O₃ = 0,04 ⋅ 102 = 4,08 г

5. Найдем число моль нитрата алюминия в твердом остатке:
m Al(NO₃)₃ = m_{остатка} – m Al₂O₃ = 25,38 – 4,08 = 21,3 г
n Al(NO₃)₃ = m Al(NO₃)₃ / M Al(NO₃)₃ = 21,3 / 213 = 0,1 моль

6. Найдем массу раствора гидроксида натрия, потребовавшегося для полного растворения твердого остатка:
n₂ NaOH = 4n Al(NO₃)₃ = 4 ⋅ 0,1 = 0,4 моль
n₃ NaOH = 2n Al₂O₃ = 2 ⋅ 0,04 = 0,08 моль
n NaOH = n₂ NaOH + n₃ NaOH = 0,4 + 0,08 = 0,48 моль
m NaOH = n NaOH ⋅ M NaOH = 0,48 ⋅ 40 = 19,2 г
m_р-ра NaOH = m NaOH / ω NaOH = 19,2 / 0,24 = 80 г

7. Найдем массу образовавшегося нитрата натрия:
n NaNO₃ = 3n Al(NO₃)₃ = 3 ⋅ 0,1 = 0,3 моль
m NaNO₃ = n NaNO₃ ⋅ M NaNO₃ = 0,3 ⋅ 85 = 25,5 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{остатка} + m_р-ра NaOH = 25,38 + 80 = 105,38 г

9. Найдем массовую долю нитрата натрия в конечном растворе:
ω NaNO₃ = m NaNO₃ / m_{конечн. р-р} = 25,5 / 105,38 = 0,242 → 24,2%

Ответ: ω NaNO₃ = 24,2%

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