Банк заданий
Химия
Задание 74242

Задание №74242 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Растворимость хлорного железа при некоторой температуре составляет 96,9 г соли на 100 г воды. При этой температуре из 195 г безводной соли приготовили ее насыщенный раствор. К полученному раствору добавили 160,8 г смеси оксида натрия и карбоната натрия, в которой соотношение числа атомов натрия к числу атомов кислорода равно 8 : 11. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

1. По условию протекают реакции:
[1] Na₂O + H₂O → 2NaOH
[2] FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl
[3] 2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaCl

2. Найдем число моль хлорида железа(III) в насыщенном растворе:
n FeCl₃ = m FeCl₃ / M FeCl₃ = 195 / 162,5 = 1,2 моль

3. Найдем число моль оксида натрия и карбоната натрия в смеси:
Пусть n Na₂O = x моль, n Na₂CO₃ = y моль, тогда
m Na₂O = 62x г
m Na₂CO₃ = 106y г

m Na₂O + m Na₂CO₃= 160,8

n Na = 2n Na₂O + 2n Na₂CO₃ = (2x + 2y) моль
n O = n Na₂O + 3n Na₂CO₃ = (x + 3y) моль

n Na / n O = 8 / 11
(2x + 2y) / (x + 3y) = 8 /11

62x + 106y = 160,8
8 / 11 = (2x + 2y) / (x + 3y)

x = 0,2; n Na₂O = 0,2 моль
y = 1,4; n Na₂CO₃ = 1,4 моль

4. Найдем число моль гидроксида натрия, образовавшегося в реакции 1:
n NaOH = 2n Na₂O = 2 · 0,2 = 0,4 моль

5. Определим, сколько необходимо хлорида железа(III) для полного протекания реакций 2 и 3:
n₂ FeCl₃ = n NaOH / 3 = 0,4 / 3= 0,13 моль
n₃ FeCl₃ = 2n Na₂CO₃ / 3 = 2 · 1,4 / 3 = 0,93 моль
n_сум FeCl₃ = n₂ FeCl₃ + n₃ FeCl₃ = 0,13 + 0,93 = 1,06 моль

Хлорид железа(III) находится в избытке и остается после протекания реакций 2 и 3

6. Найдем массу хлорида натрия, образовавшегося в реакциях 2 и 3:
n₂ NaCl = n NaOH = 0,4 моль
n₃ NaCl = 2n Na₂CO₃ = 2 · 1,4 = 2,8 моль
n_общ. NaCl = n₂ NaCl + n₃ NaCl = 0,4 + 2,8 = 3,2 моль
m_общ. NaCl = n_общ. NaCl · M NaCl = 3,2 · 58,5 = 187,2 г

7. Найдем массу выделившегося углекислого газа:
n CO₂ = n Na₂CO₃ = 1,4 моль
m CO₂ = n CO₂ · M CO₂ = 1,4 · 44 = 61,6 г

8. Найдем массу гидроксида железа(III), выпавшего в осадок в реакциях 2 и 3:
n₂ Fe(OH)₃ = n NaOH / 3 = 0,4 / 3 = 0,13 моль
n₃ Fe(OH)₃ = 2n Na₂CO₃ / 3 = 2 · 1,4 / 3 = 0,93 моль
n_общ. Fe(OH)₃ = n₂ Fe(OH)₃ + n₃ Fe(OH)₃ = 0,13 + 0,93 = 1,06 моль
m_общ. Fe(OH)₃ = n_общ. Fe(OH)₃ · M Fe(OH)₃ = 1,06 · 107 = 113,42 г

9. Найдем массу насыщенного раствора хлорида железа(III). Для этого решим пропорцию:
Пусть x – масса насыщенного раствора, тогда

195 / 96,9 = x / 196,9
x = 396,24; m_р-раFeCl₃ = 396,24 г

10. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра FeCl₃ + m_смеси – m_общ. Fe(OH)₃ – m CO₂ = 396,24 + 160,8 – 113,42 – 61,6 = 382,02 г

11. Найдем массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:
ω NaCl = m_общ. NaCl / m_{конечн. р-ра}= 187,2 / 382,02 = 0,49 или 49%

Ответ: массовая доля хлорида натрия в конечном растворе равна 49%

Источник: NeoFamily