- Банк заданий
- Химия
- Задание 75625
Задание №75625 ЕГЭ по Химии
Смесь нитрата магния и нитрата серебра(I), в которой массовая доля азота составляет 0,1132, нагрели до постоянной массы. При этом выделилось 5,52 л (н.у.) кислорода. Такую же навеску растворили в 0,5 л воды, а после прилили 200 мл хлорида бария с концентрацией 3 моль/л. Вычислите концентрацию ионов магния в конечном растворе. Плотность всех растворов принять за 1 г/мл.
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] 2Mg(NO3)2 
2MgO + 4NO2 + O2
[2] 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2
2. Найдем число моль нитрата магния и нитрата серебра(I) в смеси. Для этого составим и решим систему уравнений:
Пусть n Mg(NO3)2 = x моль, тогда n N (в Mg(NO3)2) = 2x моль
Пусть n AgNO3 = y моль, тогда n N (в AgNO3) = y моль
nв смеси N = n N (в Mg(NO3)2) + n N (в AgNO3) = 2x + y моль
mв смеси N = nв смеси N ⋅ M N = (2x + y) ⋅ 14 = 28x + 14y г
m Mg(NO3)2 = n Mg(NO3)2 ⋅ M Mg(NO3)2 = 148x г
m AgNO3 = n AgNO3 ⋅ M AgNO3 = 170y г
mсмеси = m Mg(NO3)2 + m AgNO3 = 148x + 170y г
ω N = mв смеси N / mсмеси
0,1132 = (28x + 14y) / (148x + 170y)
n1 O2 = n Mg(NO3)2 / 2 = 0,5x моль
n2 O2 = n AgNO3 / 2 = 0,5y моль
n O2 = V O2 / Vm = 5,52 / 22,4 = 0,25 моль
0,5x + 0,5y = 0,25
Система уравнений:
0,5x + 0,5y = 0,25
0,1132 = (28x + 14y) / (148x + 170y)
x = 0,16; n Mg(NO3)2 = 0,16 моль
y = 0,34; n AgNO3 = 0,34 моль
3. После растворения исходной навески в растворе хлорида бария протекает реакции:
[3] 2AgNO3 + BaCl2 → 2AgCl + Ba(NO3)2
4. Найдем число моль хлорида бария в растворе и массу этого раствора:
n BaCl2 = C BaCl2 ⋅ Vр-ра BaCl2 = 3 ⋅ 0,2 = 0,6 моль
mр-ра BaCl2 = ρр-ра BaCl2 ⋅ Vр-ра BaCl2 = 1 ⋅ 200 = 200 г
5. Определим, кто из реагентов в третьей реакции находится в недостатке:
поделим моли нитрата серебра(I) и хлорида бария на свои коэффициенты
AgNO3 : BaCl2
(0,34 / 2) : (0,6 / 1)
(0,34 / 2) < (0,6 / 1)
AgNO3 < BaCl2
Приходим к выводу, что BaCl2 находится в избытке, а AgNO3 в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по AgNO3.
6. Найдем массу хлорида серебра(I), выпавшего в осадок:
n AgCl = n AgNO3 = 0,34 моль
m AgCl = n AgCl ⋅ M AgCl = 0,34 ⋅ 143,5 = 48,79 г
7. Найдем число моль ионов магния в растворе:
n Mg2+ = n Mg(NO3)2 = 0,16 моль
8. Найдем объем конечного раствора:
mконечн. р-ра = m AgNO3 + m Mg(NO3)2 + mдобавл. H2O + mр-ра BaCl2 – m AgCl
m Mg(NO3)2 = n Mg(NO3)2 ⋅ M Mg(NO3)2 = 0,16 ⋅ 148 = 23,68 г
m AgNO3 = n AgNO3 ⋅ M AgNO3 = 0,34 ⋅ 170 = 57,8 г
mконечн. р-ра = 57,8 + 23,68 + 500 + 200 – 48,79 = 732,69 г
Vконечн. р-ра = mконечн. р-ра ⋅ ρконечн. р-ра = 732,69 ⋅ 1 = 732,69 мл = 0,733 л
9. Найдем концентрация ионов магния в конечном растворе:
C Mg2+ = n Mg2+ / Vконечн. р-ра = 0,16 / 0,733 = 0,22 моль/л
Ответ: C Mg2+ = 0,22 моль/л
Задание было на ЕГЭ-2025
Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)