Задание №61267 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] 3Na₂S + 2AlCl₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂S + 6NaCl
[2] Na₂S + 2HCl → 2NaCl + H₂S   

2. Найдем число моль сульфида натрия в насыщенном растворе:
Пусть m Na₂S = x г, тогда
15,6 / 115,6 = x / 289
x = 39; m Na₂S = 39 г
n Na₂S = m Na₂S / M Na₂S = 39 / 78 = 0,5 моль 

3. Найдем массовую долю сульфида натрия в исходном растворе:
ω Na₂S = m Na₂S / m_р-ра Na₂S = 39 / 289 = 0,135 

4. Найдем число моль сероводорода, выделившегося во второй колбе:
Пусть n₁ H₂S = y моль, тогда n₂ H₂S = 1,5y моль
n₁ H₂S = n₁ Na₂S = y моль
n₂ H₂S = n₂ Na₂S = 1,5y моль
n₁ Na₂S + n₂ Na₂S = 0,5
n₁ H₂S + n₂ H₂S = 0,5
y + 1,5y = 0,5
y = 0,2; n₁ H₂S = 0,2 моль
n₂ H₂S = 1,5 ⋅ 0,2 = 0,3 моль

5. Найдем массу раствора сульфида натрия, добавленного во вторую колбу:
n₂ Na₂S = n₂ H₂S = 0,3 моль
m₂ Na₂S = n₂ Na₂S ⋅ M Na₂S = 0,3 ⋅ 78 = 23,4 г
Так как во вторую колбу прилили насыщенный раствор сульфида натрия, масса добавленного раствора равна
m_р-ра Na₂S = m₂ Na₂S ⋅ m_{нас. р-ра} / m_{в насыщ. р-ре} Na₂S = 23,4 ⋅ 115,6 / 15,6 = 173,4 г

6. Найдем массу выделившегося сероводорода во второй реакции:
m₂ H₂S = n₂ H₂S ⋅ M H₂S = 0,3 ⋅ 34 = 10,2 г

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра Na₂S + m_р-ра HCl – m₂ H₂S = 173,4 + 100 – 10,2 = 263,2 г

8. Найдем массу образовавшегося хлорида натрия:
n NaCl = 2n H₂S = 2 ⋅ 0,3 = 0,6 моль
m NaCl = n NaCl ⋅ M NaCl = 0,6 ⋅ 58,5 = 35,1 г

9. Найдем массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:
ω NaCl = m NaCl / m_{конечн. р-ра} = 35,1 / 263,2 = 0,13336 → 13,336%

Ответ: ω NaCl = 13,336%

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