Банк заданий
Химия
Задание 61148

Задание №61148 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Смесь нитрата натрия и нитрата серебра общей массой 42,5 г, в которой масса протонов в ядрах всех атомов составляет 48% от массы смеси, прокалили до постоянной массы. Выделившуюся смесь газов пропустили через 10 мл воды. Вычислите массовую долю растворённого вещества в образовавшемся растворе, считая, что реакция прошла со 100%-ым выходом.

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:

Формула

2. Найдем массу и число моль протонов в смеси:

m_{протонов} = m_смеси ⋅ ⍵_{протонов} = 42,5 ⋅ 0,48 = 20,4 г

n_{протонов} = m_{протонов} / M_{протонов} = 20,4 / 1 = 20,4 моль

3. Найдем число моль нитрата натрия и нитрата серебра(I):

Пусть n NaNO₃ = x моль, тогда n_{протонов} в NaNO₃ = 42x моль;

Пусть n AgNO₃ = y моль, тогда n_{протонов} в AgNO₃ = 78y моль

n_{протонов} в NaNO₃ + n_{протонов} в AgNO₃ = 20,4

42x + 78y = 20,4

m NaNO₃ + m AgNO₃ = 42,5

85x + 170y = 42,5

Получаем систему уравнений:

42x + 78y = 20,4

85x + 170y = 42,5

x = 0,3; n NaNO₃ = 0,3 моль

y = 0,1; n AgNO₃ = 0,1 моль

4. Найдем число моль кислорода, выделившегося в первой и во второй реакциях:

n₁ O₂ = n NaNO₃ / 2 = 0,3 / 2 = 0,15 моль

n₂ O₂ = n AgNO₃ / 2 = 0,1 / 2 = 0,05 моль

n O₂ = n₁ O₂ + n₂ O₂ = 0,15 + 0,05 = 0,2 моль

5. Найдем число моль и массу оксида азота(IV):

n NO₂ = n AgNO₃ = 0,1 моль

m NO₂ = n NO₂ ⋅ M NO₂ = 0,1 ⋅ 46 = 4,6 г

6. Найдем массу и число моль воды:

m H₂O = V H₂O ⋅ ρ H₂O = 10 ⋅ 1 = 10 г

n H₂O = m H₂O / M H₂O = 10 / 18 = 0,56 моль

7. Определим, кто из реагентов в третьей реакции находится в недостатке:

поделим моли оксида азота(IV) и кислорода на свои коэффициенты

NO₂ : O₂

(0,1 / 4) : (0,2 / 1)

(0,1 / 4) < (0,2 / 1)

NO₂ < O₂

Приходим к выводу, что O₂ находится в избытке, а NO₂ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по NO₂.

8. Найдем число моль и массу прореагировавшего кислорода:

n_{прореаг.} O₂ = n NO₂ / 4 = 0,1 / 4 = 0,025 моль

m_{прореаг.} O₂ = n_{прореаг.} O₂ ⋅ M O₂ = 0,025 ⋅ 32 = 0,8 г

9. Найдем число моль и массу азотной кислоты:

n HNO₃ = n NO₂ = 0,1 моль

m HNO₃ = n HNO₃ ⋅ M HNO₃ = 0,1 ⋅ 63 = 6,3 г

10. Найдем массу раствора, полученного в третьей реакции:

m_{получ. р-ра} = m NO₂ + m H₂O + m_{прореаг.} O₂ = 4,6 + 10 + 0,8 = 15,4 г

11. Найдем массовую долю азотной кислоты в полученном растворе:

⍵ HNO₃ = m HNO₃ / m_{получ. р-ра} = 6,3 / 15,4 = 0,409 → 40,9%

Ответ: ⍵ HNO₃ = 40,9%

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