Задание №70777 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:

[2] BaCO₃ + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O
[3] BaO + 2HNO₃ → Ba(NO₃)₂ + H₂O

2. Найдем число моль углекислого газа, выделившегося в первой реакции:
n CO₂ = V CO₂ / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

3. Найдем число моль оксида бария и карбоната бария в твердом остатке:
n BaO = n CO₂ = 0,2 моль
m BaO = n BaO · M BaO = 0,2 · 153 = 30,6 г
m BaCO₃ = m_{остатка} – m BaO = 50,3 – 30,6 = 19,7 г
n BaCO₃ = m BaCO₃ / M BaCO₃ = 19,7 / 197 = 0,1 моль

4. Найдем число моль азотной кислоты в растворе:
m HNO₃ = m_р-ра HNO₃ · ω HNO₃ = 378 · 0,1 = 37,8 г
n HNO₃ = m HNO₃ / M HNO₃ = 37,8 / 63 = 0,6 моль

n_{прореаг.2} HNO₃ = 2n BaCO₃ = 2 · 0,1 = 0,2 моль
n_{прореаг.3} HNO₃ = 2n BaO = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n_ост. HNO₃ = n HNO₃ – n_{прореаг.2} HNO₃ – n_{прореаг.3} HNO₃ = 0,6 – 0,2 – 0,4 = 0 

Значит, все реагенты во второй и в третьей реакциях прореагировали полностью.

5. Найдем массу нитрата бария, образовавшегося во второй и в третьей реакциях:
n₂ Ba(NO₃)₂ = n BaCO₃ = 0,1 моль
n₃ Ba(NO₃)₂ = n BaO = 0,2 моль
m Ba(NO₃)₂ = (n₂ Ba(NO₃)₂ + n₃ Ba(NO₃)₂) · M Ba(NO₃)₂ = (0,1 + 0,2) · 261 = 78,3 г

6. Найдем массу воды в теплом растворе:
m_{тепл. р-ра} = m_{остатка} + m_р-ра HNO₃ – m₂ CO₂
n₂ CO₂ = n BaCO₃ = 0,1 моль
m₂ CO₂ = n₂ CO₂ · M CO₂ = 0,1 · 44 = 4,4 г
m_{тепл. р-ра} = 50,3 + 378 – 4,4 = 423,9 г

m H₂O = m_{тепл. р-ра} – m Ba(NO₃)₂ = 423,9 – 78,3 = 345,6 г

7. Найдем массу осадка нитрата бария, образовавшегося после охлаждения. Для этого составим и решим пропорцию:
Пусть m_{в хол. р-ре} Ba(NO₃)₂ = x г, тогда
10,3 / 100 = x / 345,6
x = 35,6; m_{в хол. р-ре} Ba(NO₃)₂ = 35,6 г

m_осадка Ba(NO₃)₂ = m Ba(NO₃)₂ – m_{в хол. р-ре} Ba(NO₃)₂ = 78,3 – 35,6 = 42,7 г

Ответ: m_осадка Ba(NO₃)₂ = 42,7 г

Задание было на ЕГЭ-2024

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)