Задание №61268 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] 2AlCl₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + 3CO₂ + 6KCl
[2] AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl   

2. Найдем число моль хлорида алюминия в насыщенном растворе:
Пусть m AlCl₃ = x г, тогда
53,4 / 153,4 = x / 306,8
x = 106,8; m AlCl₃ = 106,8 г
n AlCl₃ = m AlCl₃ / M AlCl₃ = 106,8 / 133,5 = 0,8 моль 

3. Найдем массовую долю хлорида алюминия в исходном растворе:
ω_{в насыщ. р-ре} AlCl₃ = m AlCl₃ / m_р-ра AlCl₃ = 106,8 / 306,8 = 0,3481

4. Найдем число моль гидроксида алюминия, выпавшего в осадок во второй колбе:
Пусть n₁ Al(OH)₃ = y моль, тогда n₂ Al(OH)₃ = 3y моль
n₁ Al(OH)₃ = n₁ AlCl₃ = y моль
n₂ Al(OH)₃ = n₂ AlCl₃ = 3y моль
n₁ AlCl₃ + n₂ AlCl₃ = 0,8
n₁ Al(OH)₃ + n₂ Al(OH)₃ = 0,8
y + 3y = 0,8
y = 0,2; n₁ Al(OH)₃ = 0,2 моль
n₂ Al(OH)₃ = 3 ⋅ 0,2 = 0,6 моль

5. Найдем массу раствора хлорида алюминия, добавленного во вторую колбу:
n₂ AlCl₃ = n₂ Al(OH)₃ = 0,6 моль
m₂ AlCl₃ = n₂ AlCl₃ ⋅ M AlCl₃ = 0,6 ⋅ 133,5 = 80,1 г
Так как во вторую колбу прилили насыщенный раствор хлорида алюминия, масса добавленного раствора равна
m_р-ра AlCl₃ = m₂ ACl₃ ⋅ ω_{в насыш. р-ре} AlCl₃ = 80,1 / 0,3481 = 230,1 г  

6. Найдем массу гидроксида алюминия, выпавшего в осадок во второй колбе:
m₂ Al(OH)₃ = n₂ Al(OH)₃ ⋅ M Al(OH)₃ = 0,6 ⋅ 78 = 46,8 г

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра AlCl₃ + m_р-ра NH₃ – m₂ Al(OH)₃ = 230,1 + 300 – 46,8 = 483,3 г

8. Найдем массу образовавшегося хлорида аммония:
n NH₄Cl = 3n Al(OH)₃ = 3 ⋅ 0,6 = 1,8 моль
m NH₄Cl = n NH₄Cl ⋅ M NH₄Cl = 1,8 ⋅ 53,5 = 96,3 г

9. Найдем массовую долю хлорида аммония в конечном растворе:
ω NH₄Cl = m NH₄Cl / m_{конечн. р-ра} = 96,3 / 483,3 = 0,199255 → 19,9255%

Ответ: ω NH₄Cl = 19,9255%

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