Банк заданий
Химия
Задание 61240

Задание №61240 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Смесь хлорида бария и гидроксида бария растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 520 г раствора в первой колбе добавили избыток раствора серной кислоты. При этом образовалось 163,1 г осадка. К 130 г раствора во второй колбе добавили 166,5 г 20%-ной соляной кислоты. В результате массовая доля кислоты в растворе уменьшилась вдвое. Вычислите массовую долю хлорида бария и гидроксида бария в растворе в третьей колбе.

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] BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl
[2] Ba(OH)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2H₂O
[3] Ba(OH)₂ + 2HCl → BaCl₂ + 2H₂O

2. Найдем количество прореагировавшей соляной кислоты:
ω_ост. HCl = ω HCl / 2 = 0,2 / 2 = 0,1
m_{р-ра во 2 колбе} = m_р-ра HCl + m_{исх. р-ра во 2 колбе} = 166,5 + 130 = 296,5 г
m_{в конечн. р-ре} HCl = ω_ост. HCl · m_{р-ра во 2 колбе} = 0,1 · 296,5 = 29,65 г
m_{в исх. р-ре} HCl = ω HCl · m_р-ра HCl = 0,2 · 166,5 = 33,3 г
m_{прореаг.} HCl = m_{в исх. р-ре} HCl – m_{в конечн. р-ре} HCl = 33,3 – 29,65 = 3,65 г
n_{прореаг.}HCl = m_{прореаг.} HCl / M HCl = 3,65 / 36,5 = 0,1 моль

3. Найдем массу гидроксида бария во второй колбе:
n₃ Ba(OH)₂ = n_{прореаг.}HCl / 2 = 0,1 / 2 = 0,05 моль
m_{во 2 колбе} Ba(OH)₂ = n₃ Ba(OH)₂ · M Ba(OH)₂ = 0,05 · 171 = 8,55 г

4. Так как отношение количеств растворенных веществ к общей массе раствора одинаково для каждой колбы. Найдем массовую долю гидроксида бария в третьей колбе:
ω_{в 1 колбе} Ba(OH)₂ = ω_{во 2 колбе} Ba(OH)₂ = ω_{в 3 колбе} Ba(OH)₂ω_{в 1 колбе} BaCl₂ = ω_{во 2 колбе} BaCl₂ = ω_{в 3 колбе} BaCl₂

ω_{в 1 колбе} Ba(OH)₂ = ω_{во 2 колбе} Ba(OH)₂ = ω_{в 3 колбе} Ba(OH)₂= m_{во 2 колбе} Ba(OH)₂ / m_{исх р-ра во 2 колбе} = 8,55 / 130 = 0,066 → 6,6%

5. Найдем число моль гидроксида бария в 1 колбе:
m_{в 1 колбе} Ba(OH)₂ = ω_{в 1 колбе}Ba(OH)₂ · m_{исх. р-ра в 1 колбе} = 0,066 · 520 = 34,32 г
n₂ Ba(OH)₂ = m_{в 1 колбе} Ba(OH)₂ / M Ba(OH)₂ = 34,32 / 171 = 0,2 моль

6. Найдем массу сульфата бария, выпавшего в осадок во второй реакции:
n₂ Ba(OH)₂ = n₂ BaSO₄ = 0,2 мольm₂ BaSO₄ = n₂ BaSO₄ · M BaSO₄ = 0,2 · 233 = 46,6 г

7. Найдем массу сульфата бария, выпавшего в осадок в первой реакции:
m₁ BaSO₄ = m BaSO₄ – m₂ BaSO₄ = 163,1 – 46,6 = 116,5 г
n₁ BaSO₄ = m₁ BaSO₄ / M BaSO₄ = 116,5 / 233 = 0,5 моль

8. Найдем массовую долю хлорида бария в третьей колбе:
n BaCl₂ = n₁ BaSO₄ = 0,5 мольm BaCl₂ = n BaCl₂ · M BaCl₂ = 0,5 · 208 = 104 г
ω_{в 1 колбе}BaCl₂ = ω_{в 3 колбе}BaCl₂ = m BaCl₂ / m_{исх. р-ра в 1 колбе} = 104 / 520 = 0,2 → 20%

Ответ: ω_{в 3 колбе} Ba(OH)₂= 6,6%; ω_{в 3 колбе}BaCl₂ = 20%

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