Банк заданий
Химия
Задание 60482

Задание №60482 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Пластинку, сделанную из сплава цинка со свинцом, в которой общее число электронов в атомах металлов в 56 раз больше числа Авогадро, поместили в 100 г раствора хлорида олова(II). После того как хлорид олова(II) прореагировал полностью, пластинку с выделившимся на ней металлом извлекли из раствора. В результате общее число электронов в атомах трёх металлов пластинки увеличилось на 12,5% по сравнению с числом электронов в атомах металлов исходной пластинки. К оставшемуся раствору добавили 480 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю щелочи в конечном растворе. Процессом гидролиза солей пренебречь.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

1. По условию протекают реакции:
[1] Zn + SnCl₂ → ZnCl₂ + Sn
[2] ZnCl₂ + 4NaOH → Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaCl

2. Найдем число моль электронов в пластинке:
N_A = 6,02 ∙ 10²³N_{электронов} = 56 N_An_{электронов} = N_{электронов} / N_A = 56 N_A / N_A = 56 моль

3. Найдем число моль выделившегося цинка:
Пусть n_образ. Zn = x моль, тогда n_{прореаг.} Zn = n Sn = x моль
n_{электронов} Zn = N_{электронов} Zn ∙ n_образ. Zn = 30x моль
n_{электронов} Sn = N_{электронов} Sn ∙ n Sn = 50x моль

Общее число электронов на пластинке увеличилось на 12,5% за счет прореагировавшего цинка и образовавшегося олова:
n_{электронов} ∙ 0,125 = n_{электронов} Sn – n_{электронов} Zn
56 ∙ 0,125 = 50x – 30x
x = 0,35; n_{прореаг.} Zn = n_образ. Zn = n Sn = 0,35 моль

4. Найдем число моль образовавшегося хлорида цинка:
n ZnCl₂ = n Sn = 0,35 моль

5. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ ω NaOH = 480 ⋅ 0,2 = 96 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 96 / 40 = 2,4 моль

6. Найдем массу оставшегося гидроксида натрия:
n_{прореаг.} NaOH = 4n ZnCl₂ = 4 ∙ 0,35 = 1,4 моль
n_ост. NaOH = n NaOH – n_{прореаг.} NaOH = 2,4 – 1,4 = 1 моль
m_ост. NaOH = n_ост. NaOH ⋅ M NaOH = 1 ⋅ 40 = 40 г

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра SnCl₂ + m_р-ра NaOH + m_{прореаг.} Zn – m Sn
n_{прореаг.} Zn = n Sn = 0,35 моль
m_{прореаг.} Zn = n_{прореаг.} Zn ∙ M Zn = 0,35 ∙ 65 = 22,75 г

m Sn = n Sn ∙ M Sn = 0,35 ∙ 119 = 41,65 г

m_{конечн. р-ра} = 100 + 480 + 22,75 – 41,65 = 561,1 г

8. Найдем массовую долю оставшегося гидроксида натрия в конечном растворе:
ω_ост. NaOH = m_ост. NaOH / m_{конечн. р-ра} = 40 / 561,1 = 0,0713 → 7,13%

Ответ: ω_ост. NaOH = 7,13%

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