Банк заданий
Химия
Задание 75629

Задание №75629 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. В результате образовался твердый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 73,2 г добавили к 663,6 г 15%-ного раствора карбоната натрия. При этом массовая доля соды в растворе уменьшилась в полтора раза. Вторую часть массой 24,4 г растворили при нагревании в 245 г 20%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе.

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] 4Al(NO₃)₃ Формула 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂
[2] 2Al(NO₃)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaNO₃
[3] Al₂O₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

2. Найдем массу карбоната натрия в растворе:
m Na₂CO₃= m_р-ра Na₂CO₃⋅ ω Na₂CO₃= 663,6 ⋅ 0,15 = 99,54 г

3. Найдем число моль нитрата алюминия в первой части твердого остатка:
Пусть n Al(NO₃)₃ = x моль, тогда m Al(NO₃)₃ = 213x г
n_{прореаг.} Na₂CO₃= n Al(NO₃)₃ = 1,5x моль
m_{прореаг.} Na₂CO₃= n_{прореаг.} Na₂CO₃⋅ M Na₂CO₃= 159x г

n Al(OH)₃= n Al(NO₃)₃ = x моль
m Al(OH)₃= n Al(OH)₃⋅ M Al(OH)₃= 78x

n CO₂ = 1,5n Al(NO₃)₃ = 1,5x моль
m CO₂ = n CO₂ ⋅ M CO₂ = 1,5x ⋅ 44 = 66x г

m_{конечн. р-ра} = m Al(NO₃)₃ + m_р-ра Na₂CO₃ – m Al(OH)₃ – m CO₂ = 213x + 663,6 – 78x – 66x = (69x + 663,6) г
ω_ост. Na₂CO₃ = ω Na₂CO₃ / 1,5 = 0,15 / 1,5 = 0,1

ω_ост. Na₂CO₃= (m Na₂CO₃– m_{прореаг.} Na₂CO₃) / m_{конечн. р-ра}0,1 = (99,54 – 159x) / (69x + 663,6)

x = 0,2; n Al(NO₃)₃ = 0,2 моль

4. Найдем число моль оксида алюминия в первой части твердого остатка:
m₁ Al₂O₃ = m_{остатка в 1 части} – n Al(NO₃)₃ ⋅ M Al(NO₃)₃ = 73,2 – 0,2 ⋅ 213 = 30,6 г
n₁ Al₂O₃ = m₁ Al₂O₃ / M Al₂O₃ = 30,6 / 102 = 0,3 моль

5. Найдем число моль оксида алюминия во второй части твердого остатка:
n₁ Al₂O₃ / n₂ Al₂O₃ = m₁ _части / m_{2 части}0,3 / n₂ Al₂O₃ = 73,2 / 24,4
n₂ Al₂O₃ = 0,1 моль

6. Найдем число моль серной кислоты в растворе:
m H₂SO₄= m_р-ра H₂SO₄⋅ ω H₂SO₄= 245 ⋅ 0,2 = 49 г
n H₂SO₄= m H₂SO₄/ M H₂SO₄= 49 / 98 = 0,5 моль

7. Найдем массу оставшейся серной кислоты:
n_{прореаг.} H₂SO₄= 3n₂ Al₂O₃ = 3 ⋅ 0,1 = 0,3 моль
n_ост. H₂SO₄= n H₂SO₄– n_{прореаг.} H₂SO₄= 0,5 – 0,3 = 0,2 моль
m_ост. H₂SO₄= n_ост. H₂SO₄⋅ M H₂SO₄= 0,2 ⋅ 98 = 19,6 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_{2 части} + m_р-ра H₂SO₄= 24,4 + 245 = 269,4 г

9. Найдем массовую долю оставшейся серной кислоты в конечном растворе:
ω_ост. H₂SO₄= m_ост. H₂SO₄/ m_{конечн. р-ра} = 19,6 / 269,4 = 0,073 → 7,3%

Ответ: ω_ост. H₂SO₄= 7,3%

Задание было на ЕГЭ-2025

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)