Задание №61284 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] Na₂SO₃ + 2HNO₃ → Na₂SO₄ + 2NO₂ + H₂O
[2] Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂ + H₂O 

2. Найдем число моль сульфита натрия в насыщенном растворе:
Пусть m Na₂SO₃ = x г, тогда
25,2 / 100 = x / 300
x = 75,6; m Na₂SO₃ = 75,6 г
n Na₂SO₃ = m Na₂SO₃ / M Na₂SO₃ = 75,6 / 126 = 0,6 моль 

3. Найдем массовую долю сульфита натрия в исходном растворе:
m_р-ра Na₂SO₃ = m Na₂SO₃ + m H₂O = 75,6 + 300 = 375,6 г
ω Na₂SO₃ = m Na₂SO₃ / m_р-ра Na₂SO₃ = 75,6 / 375,6 = 0,2013

4. Найдем число моль сульфита натрия добавленного в первую и во вторую колбы:
Пусть n₁ Na₂SO₃ = x моль, тогда n NO₂ = 2n₁ Na₂SO₃ = 2x моль;
Пусть n₂ Na₂SO₃ = y моль, тогда n SO₂ = n₂ Na₂SO₃ = y моль

n₁ Na₂SO₃ + n₂ Na₂SO₃ = n Na₂SO₃
x + y = 0,6

V NO₂ = V SO₂
n NO₂ ⋅ V_m = n SO₂ ⋅ V_m
n NO₂ = n SO₂
2x = y

x + y = 0,6
2x = y

x = 0,2; n₁ Na₂SO₃ = 0,2 моль
y = 0,4; n₂ Na₂SO₃ = 0,4 моль

5. Найдем массу выделившегося сернистого газа:
n SO₂ = n₂ Na₂SO₃ = 0,4 моль
m SO₂ = n SO₂ ⋅ M SO₂ = 0,4 ⋅ 64 = 25,6 г

6. Найдем массу образовавшегося хлорида натрия:
n NaCl = 2n₂ Na₂SO₃ = 2 ⋅ 0,4 = 0,8 моль
m NaCl = n NaCl ⋅ M NaCl = 0,8 ⋅ 58,5 = 46,8 г

7. Найдем массу раствора сульфита натрия, добавленного во вторую колбу:
m₂ Na₂SO₃ = n₂ Na₂SO₃ ⋅ M Na₂SO₃ = 0,4 ⋅ 126 = 50,4 г
ω Na₂SO₃ = ω₂ Na₂SO₃ = 0,2013
m_р-ра Na₂SO₃ = m₂ Na₂SO₃ / ω₂ Na₂SO₃ = 50,4 / 0,2013 = 250,37 г 

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{добавл. р-ра} Na₂SO₃ + m_р-ра HCl – m SO₂ = 250,37 + 300 – 25,6 = 524,77 г

9. Найдем массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:
ω NaCl = m NaCl / m_{конечн. р-ра} = 46,8 / 524,77 = 0,0892 → 8,92%

Ответ: ω NaCl = 8,92%

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