Задание №60339 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 = 10,08 / 22,4 = 0,45 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
0,45 = x + 4x

x = 0,09; n O₂ = 0,09 моль

4. Найдем массу образовавшегося оксида алюминия:
n Al₂O₃ = 2n O₂ / 3 = 2 ⋅ 0,09 / 3 = 0,06 моль 

5. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ω NaOH = 60 ⋅ 0,4 = 24 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 24 / 40 = 0,6 моль

6. Найдем число моль гидроксида натрия, вступившего в третью реакцию:
n₃ NaOH = 2n Al₂O₃ = 2 ⋅ 0,06 = 0,12 моль 

7. Найдем число моль гидроксида натрия, вступившего во вторую реакцию:
n₂ NaOH = n NaOH – n₃ NaOH = 0,6 – 0,12 = 0,48 моль

8. Найдем массу нитрата алюминия в твердом остатке:
n_ост. Al(NO₃)₃ = n₂ NaOH / 4 = 0,48 / 4 = 0,12 моль
m_ост. Al(NO₃)₃ = n_ост. Al(NO₃)₃ ⋅ M Al(NO₃)₃ = 0,12 ⋅ 213 = 25,56 г

9. Найдем исходную массу нитрата алюминия:
n_{прореаг.} Al(NO₃)₃ = 2n Al₂O₃ = 2 ⋅ 0,06 = 0,12 моль
m_{прореаг.} Al(NO₃)₃ = n_{прореаг.} Al(NO₃)₃ ⋅ M Al(NO₃)₃ = 0,12 ⋅ 213 = 25,56 г
m Al(NO₃)₃ = m_ост. Al(NO₃)₃ + m_{прореаг.} Al(NO₃)₃ = 25,56 + 25,56 = 51,12 г   

Ответ: m Al(NO₃)₃ = 51,12 г

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