Задание №60342 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] 2Mg(NO₃)₂ → 2MgO + 4NO₂ + O₂
[2] Mg(NO₃)₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂ + 2NaNO₃

2. Найдем 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 магния:
n MgO = 2n O₂ = 2 ⋅ 0,09 = 0,18 моль
m MgO = n MgO ⋅ M MgO = 0,18 ⋅ 40 = 7,2 г

5. Найдем число моль нитрата магния в твердом остатке:
m Mg(NO₃)₂ = m_{остатка} – m MgO = 69,36 – 7,2 = 62,16 г
n Mg(NO₃)₂ = m Mg(NO₃)₂ / M Mg(NO₃)₂ = 62,16 / 148 = 0,42 моль

6. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ω NaOH = 240 ⋅ 0,2 = 48 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 48 / 40 = 1,2 моль

7. Найдем массу оставшегося гидроксида натрия:
n_{прореаг.} NaOH = 2n Mg(NO₃)₂ = 2 ⋅ 0,42 = 0,84 моль
n_ост. NaOH = n NaOH – n_{прореаг.} NaOH = 1,2 – 0,84 = 0,36 моль
m_ост. NaOH = n_ост. NaOH ⋅ M NaOH = 0,36 ⋅ 40 = 14,4 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m Mg(NO₃)₂ + m_р-ра NaOH + m H₂O – m Mg(OH)₂
m H₂O = ρ H₂O ⋅ V H₂O = 1 ⋅ 100 = 100 г
n Mg(OH)₂ = n Mg(NO₃)₂ = 0,42 моль
m Mg(OH)₂ = n Mg(OH)₂ ⋅ M Mg(OH)₂ = 0,42 ⋅ 58 = 24,36 г
m_{конечн. р-ра} = 62,16 + 240 + 100 – 24,36 = 377,8 г

9. Найдем массовую долю оставшегося гидроксида натрия:
ω_ост. NaOH = m_ост. NaOH / m_{конечн. р-ра} = 14,4 / 377,8 = 0,038 → 3,8%

Ответ: ω_ост. NaOH = 3,8%

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