Задание №60843 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:

2. Найдем число моль нитрата серебра(I) в растворе:
m AgNO₃ = m_р-ра AgNO₃ ⋅ω AgNO₃ = 170 ⋅ 0,4 = 68 г
n AgNO₃ = m AgNO₃ / M AgNO₃ = 68 / 170 = 0,4 моль

3. Найдем число моль кислорода, выделившегося на аноде:
n O₂ = V O₂ / V_m = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль

4. Найдем число моль кислорода, выделившегося при полном электролизе нитрата серебра(I):
n₁ O₂ = n AgNO₃ / 4 = 0,4 / 4 = 0,1 моль

5. Остальной кислород выделился при электролизе воды:

6. Найдем массу кислорода, выделившегося на аноде:
m O₂ = n O₂⋅ M O₂ = 0,3 ⋅ 32 = 9,6 г

7. Найдем массу водорода, выделившегося на катоде:
n₂ O₂ = n O₂ – n₁ O₂ = 0,3 – 0,1 = 0,2 моль
n H₂ = 2n₂ O₂ = 2 ⋅ 0,2 = 0,4 моль
m H₂ = n H₂⋅ M H₂ = 0,4 ⋅ 2 = 0,8 г

8. Найдем массу серебра, выделившегося на катоде:
n Ag = n AgNO₃ = 0,4 моль
m Ag = n Ag ⋅ M Ag = 0,4 ⋅ 108 = 43,2 г

9. Найдем число моль образовавшейся азотной кислоты:
n HNO₃ = n AgNO₃ = 0,4 моль

10. Найдем число моль гидроксида натрия в растворе:
m NaOH = m_р-ра NaOH ⋅ω NaOH = 240 ⋅ 0,1 = 24 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 24 / 40 = 0,6 моль

11. Найдем массу оставшегося гидроксида натрия:
n_{прореаг.}NaOH = n HNO₃ = 0,4моль
n_ост.NaOH = n NaOH – n_{прореаг.}NaOH = 0,6 – 0,4 = 0,2 моль
m_ост.NaOH = n_ост.NaOH⋅ M NaOH = 0,2 ⋅ 40 = 8 г

12. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра AgNO₃ + m_р-ра NaOH – m O₂ – m H₂ – m Ag = 170 + 240 – 9,6 – 0,8 – 43,2 = 356,4 г

13. Найдем массовую долю оставшегося гидроксида натрия в конечном растворе:
ω_ост.NaOH= m_ост.NaOH / m_{конечн. р-ра} = 8 / 356,4 = 0,022 → 2,2%

Ответ: ω_ост.NaOH= 2,2%

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