Банк заданий
Химия
Задание 61285

Задание №61285 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Растворимость сульфита натрия при некоторой температуре составляет 25,2 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 250,4 г насыщенного раствора сульфита натрия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора сульфата алюминия. К раствору во второй колбе добавили 200 г разбавленного раствора серной кислоты, также взятой в избытке. При этом объём газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 3 раза меньше объёма газа, выделившегося из первой колбы. (Объёмы газов измерены при одинаковых условиях). Определите массовую долю соли в конечном растворе, образовавшемся во второй колбе. При этом считать, что образовалась только средняя соль.

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] 3Na₂SO₃ + Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O → 3SO₂ + 2Al(OH)₃ + 3Na₂SO₄[2] Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O

2. Найдем число моль сульфита натрия в насыщенном растворе:
Пусть m Na₂SO₃ = x г, тогда
25,2 / 125,2 = x / 250,4
x = 50,4; m Na₂SO₃ = 50,4 г
n Na₂SO₃ = m Na₂SO₃/ M Na₂SO₃ = 50,4 / 126 = 0,4 моль

3. Найдем массовую долю сульфита натрия в исходном растворе:
ω Na₂SO₃ = m Na₂SO₃ / m_р_-_ра Na₂SO₃ = 50,4 / 250,4 = 0,2013

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

n₁ Na₂SO₃ + n₂ Na₂SO₃ = n Na₂SO₃x + y = 0,4

V₁ SO₂ = 3V₂ SO₂n₁ SO₂ ⋅ V_m = 3n₂ SO₂ ⋅ V_mn₁ SO₂ = 3n₂ SO₂x = 3y

x + y = 0,4
x = 3y

x = 0,3; n₁ Na₂SO₃ = 0,3 моль
y = 0,1; n₂ Na₂SO₃ = 0,1 моль

5. Найдем массу выделившегося сернистого газа:
n SO₂ = n₂ Na₂SO₃ = 0,1 моль
m SO₂ = n SO₂ ⋅ M SO₂ = 0,1 ⋅ 64 = 6,4 г

6. Найдем массу образовавшегося сульфата натрия:
n Na₂SO₄ = n₂ Na₂SO₃ = 0,1 моль
m Na₂SO₄ = n Na₂SO₄ ⋅ M Na₂SO₄ = 0,1 ⋅ 142 = 14,2 г

7. Найдем массу раствора сульфита натрия, добавленного во вторую колбу:
m₂ Na₂SO₃ = n₂ Na₂SO₃ ⋅ M Na₂SO₃ = 0,1 ⋅ 126 = 12,6 г
ω Na₂SO₃= ω₂ Na₂SO₃= 0,2013
m_р_-_ра Na₂SO₃ = m₂ Na₂SO₃ / ω₂ Na₂SO₃ = 12,6 / 0,2013 = 62,6 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{добавл. р-ра} Na₂SO₃ + m_р-ра H₂SO₄ – m SO₂ = 62,6 + 200 – 6,4 = 256,2 г

9. Найдем массовую долю сульфата натрия в конечном растворе:
ω Na₂SO₄ = m Na₂SO₄ / m_конечн_._р_-_ра = 14,2 / 256,2 = 0,0554 → 5,54%

Ответ: ω Na₂SO₄ = 5,54%

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