Задание №61137 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] BaO₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + H₂O₂
[2] 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 

2. 6,4 г – масса выделившегося кислорода в третьей реакции после разложения пероксида водорода. Найдем число моль кислорода:
n O₂ = m O₂ / M O₂ = 6,4 / 32 = 0,2 моль 

3. Найдем число моль пероксида водорода:
n H₂O₂ = 2n O₂ = 2 ⋅ 0,2 = 0,4 моль

4. После протекания первой реакции в растворе остались только H₂O₂ и H₂O.
Найдем число моль воды в образовавшемся растворе:
Пусть n H₂O = x моль, тогда n H (в H₂O) = 2x, а n O (в H₂O) = x моль

n H (в H₂O₂) = n H₂O₂ ⋅ N H (в H₂O₂) = 0,4 ⋅ 2 = 0,8 моль
n O (в H₂O₂) = n H₂O₂ ⋅ N O (в H₂O₂) = 0,4 ⋅ 2 = 0,8 моль

n H = n H (в H₂O) + n H (в H₂O₂) = 2x + 0,8
n O = n O (в H₂O) + n O (в H₂O₂) = x + 0,8 

n H / n O = 9 / 5
(2x + 0,8) / (x + 0,8) = 9 / 5

x = 3,2; n H₂O = 3,2 моль 

5. Найдем массу воды:
m H₂O = n H₂O ⋅ M H₂O = 3,2 ⋅ 18 = 57,6 г

6. Найдем число моль и массу прореагировавшей серной кислоты:
n H₂SO₄ = n H₂O₂ = 0,4 моль
m H₂SO₄ = n H₂SO₄ ⋅ M H₂SO₄ = 0,4 ⋅ 98 = 39,2 г 

7. Найдем массу раствора серной кислоты:
m_р-ра H₂SO₄ = m H₂O + m H₂SO₄ = 57,6 + 39,2 = 96,8 г

8. Найдем массовую долю серной кислоты в исходном растворе:
⍵ H₂SO₄ = m H₂SO₄ / m_р-ра H₂SO₄ = 39,2 / 96,8 = 0,405 → 40,5%

Ответ: ⍵ H₂SO₄ = 40,5%

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