Банк заданий
Химия
Задание 60491

Задание №60491 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Свинцовый сахар ((CH₃COO)₂Pb · 3H₂O) массой 37,9 г растворили в воде и получили 10%-ный раствор соли. К этому раствору добавили 7,8 г цинка и после завершения реакции добавили еще 156 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

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] (CH₃COO)₂Pb + Zn → (CH₃COO)₂Zn + Pb
[2] (CH₃COO)₂Zn + Na₂S → ZnS + 2CH₃COONa

2. Найдем число моль свинцового сахара и ацетата свинца(II) в кристаллогидрате:
n (CH₃COO)₂Pb · 3H₂O = m (CH₃COO)₂Pb · 3H₂O / M (CH₃COO)₂Pb · 3H₂O = 37,9 / 379 = 0,1 моль
n (CH₃COO)₂Pb = n (CH₃COO)₂Pb · 3H₂O = 0,1 моль

3. Найдем массу ацетата свинца(II) в растворе и массу раствора:
m (CH₃COO)₂Pb = n (CH₃COO)₂Pb · M (CH₃COO)₂Pb = 0,1 · 325 = 32,5 г
m_р_-_ра (CH₃COO)₂Pb = m (CH₃COO)₂Pb / ω (CH₃COO)₂Pb = 32,5 / 0,1 = 325 г

4. Найдем число моль цинка:
n Zn = m Zn / M Zn = 7,8 / 65 = 0,12 моль

5. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
поделим моли сульфата меди(II) и железа на свои коэффициенты

(CH₃COO)₂Pb : Zn
(0,1 / 1) : (0,12 / 1)
(0,1 / 1) < (0,12 / 1)
(CH₃COO)₂Pb < Zn

Приходим к выводу, что Zn находится в избытке, а (CH₃COO)₂Pb в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по (CH₃COO)₂Pb.

6. Найдем массу свинца, выпавшего в осадок:
n Pb = n (CH₃COO)₂Pb = 0,1 моль
m Pb = n Pb ⋅ M Pb = 0,1 ⋅ 207 = 20,7 г

7. Найдем число моль образовавшегося ацетата цинка:
n (CH₃COO)₂Zn = n (CH₃COO)₂Pb = 0,1 моль

8. Найдем число моль сульфида натрия в растворе:
m Na₂S= m_р_-_ра Na₂S ⋅ ω Na₂S = 156 ⋅ 0,1 = 15,6 г
n Na₂S = m Na₂S / M Na₂S = 15,6 / 78 = 0,2 моль

9. Найдем массу оставшегося сульфида натрия:
n_{прореаг}_. Na₂S = n (CH₃COO)₂Zn = 0,1 моль
n_ост_. Na₂S = n Na₂S – n_{прореаг}_. Na₂S = 0,2 – 0,1 = 0,1 моль
m_ост_. Na₂S = n_ост_. Na₂S ⋅ M Na₂S = 0,1 ⋅ 78 = 7,8 г

10. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра (CH₃COO)₂Pb + m_{прореаг.} Zn + m_р_-_ра Na₂S – m Pb – m ZnS
n_{прореаг}_. Zn = n (CH₃COO)₂Pb = 0,1 моль
m_{прореаг}_. Zn = n_{прореаг}_. Zn ⋅ M Zn = 0,1 ⋅ 65 = 6,5 г
n ZnS = n(CH₃COO)₂Zn = 0,1 моль
m ZnS = n ZnS⋅ M ZnS = 0,1 ⋅ 97 = 9,7 г
m_{конечн. р-ра} = 325 + 6,5 + 156 – 20,7 – 9,7 = 457,1 г

12. Найдем массовую долю оставшегося сульфида натрия в конечном растворе:
ω_ост.Na₂S = m_ост. Na₂S/ m_{конечн. р-ра} = 7,8 / 457,1 = 0,0171 → 1,71%

Ответ: ω_ост.Na₂S = 1,71%

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