Задание №60340 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] MgCO₃ → MgO + CO₂
[2] MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ + H₂O
[3] MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

2. Найдем число моль выделившегося углекислого газа:
n CO₂ = V CO₂ / V_m = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль

3. Найдем массу образовавшегося оксида магния:
n MgO = n CO₂ = 0,25 моль
m MgO = n MgO ⋅ M MgO = 0,25 ⋅ 40 = 10 г

4. Найдем число моль карбоната магния в твердом остатке:
m MgCO₃ = m_{остатка} – m MgO = 18,4 – 10 = 8,4 г
n MgCO₃ = m MgCO₃ / M MgCO₃ = 8,4 / 84 = 0,1 моль

5. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{остатка} + m_р-ра HCl – m₂ CO₂
n₂ CO₂ = n MgCO₃ = 0,1 моль
m₂ CO₂ = n₂ CO₂ ⋅ M CO₂ = 0,1 ⋅ 44 = 4,4 г
m_{конечн. р-ра} = 18,4 + 365 – 4,4 = 379 г

6. Найдем массу оставшейся соляной кислоты в конечном растворе:
m_ост. HCl = m_{конечн. р-ра} ⋅ ω_ост. HCl = 379 ⋅ 0,029 = 11 г

7. Найдем массу прореагировавшей соляной кислоты:
n₂ HCl = 2n MgCO₃ = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль
n₃ HCl = 2n MgO = 2 ⋅ 0,25 = 0,5 моль
n_{прореаг.} HCl = n₂ HCl + n₃ HCl = 0,2 + 0,5 = 0,7 моль
m_{прореаг.} HCl = n_{прореаг.} HCl ⋅ M HCl = 0,7 ⋅ 36,5 = 25,55 г 

8. Найдем массовую долю соляной кислоты в исходном растворе:
m HCl = m_ост. HCl + m_{прореаг.} HCl = 11 + 25,55 = 36,55 г
ω HCl = m HCl / m_{конечн. р-ра} = 36,55 / 365 = 0,1 → 10% 

Ответ: ω HCl = 10%

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