Задание №61281 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] FeSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O → Fe(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄
[2] FeSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + FeCl₂ 

2. Найдем число моль сульфата железа(II) в насыщенном растворе:
Пусть m FeSO₄ = x г, тогда
30,4 / 100 = x / 400
x = 121,6; m FeSO₄ = 121,6 г
n FeSO₄ = m FeSO₄ / M FeSO₄ = 121,6 / 152 = 0,8 моль

3. Найдем массовую долю сульфата железа(II) в исходном растворе:
m_р-ра FeSO₄ = m FeSO₄ + m H₂O = 121,6 + 400 = 521,6 г
ω FeSO₄ = m FeSO₄ / m_р-ра FeSO₄ = 121,6 / 521,6 = 0,2331

4. Найдем число моль гидроксида железа(II), выпавшего в осадок в первой колбе:
n Fe(OH)₂ = m Fe(OH)₂ / M Fe(OH)₂ = 27 / 90 = 0,3 моль

5. Найдем число моль сульфата железа(II) в первой реакции:
n₁ FeSO₄ = n FeSO₄ = 0,3 моль

6. Найдем число моль сульфата железа(II) во второй реакции:
n₂ FeSO₄ = n FeSO₄ – n₁ FeSO₄ = 0,8 – 0,3 = 0,5 моль 

7. Найдем число моль хлорида бария в растворе:
m BaCl₂ = m_р-ра BaCl₂ ⋅ ω BaCl₂ = 780 ⋅ 0,2 = 156 г
n BaCl₂ = m BaCl₂ / M BaCl₂ = 156 / 208 = 0,75 моль

8. Найдем массу оставшегося хлорида бария:
n_{прореаг.} BaCl₂ = n₂ FeSO₄ = 0,5 моль
n_ост. BaCl₂ = n BaCl₂ – n_{прореаг.} BaCl₂ = 0,75 – 0,5 = 0,25 моль
m_ост. BaCl₂ = n_ост. BaCl₂ ⋅ M BaCl₂ = 0,25 ⋅ 208 = 52 г 

9. Найдем массу сульфата бария, выпавшего в осадок:
n BaSO₄ = n₂ FeSO₄ = 0,5 моль
m BaSO₄ = n BaSO₄ ⋅ M BaSO₄ = 0,5 ⋅ 233 = 116,5 г 

10. Найдем массу раствора сульфата железа(II), добавленного во вторую колбу:
m₂ FeSO₄ = n₂ FeSO₄ ⋅ M FeSO₄ = 0,5 ⋅ 152 = 76 г
ω FeSO₄ = ω₂ FeSO₄ = 0,2331
m_р-ра FeSO₄ = m₂ FeSO₄ / ω₂ FeSO₄ = 76 / 0,2331 = 326,04 г

11. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра FeSO₄ + m_р-ра BaCl₂ – m BaSO₄ = 326,04 + 780 – 116,5 = 989,54 г

12. Найдем массовую долю оставшегося хлорида бария в конечном растворе:
ω_ост. BaCl₂ = m_ост. BaCl₂ / m_{конечн. р-ра} = 52 / 989,54 = 0,05255 → 5,255%

Ответ: ω_ост. BaCl₂  = 5,255%

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