Задание 34 ЕГЭ по химии · 0110A0
Химические реакции · 2 заданий
Растворимость безводного сульфида натрия Na2S при некоторой температуре составляет 15,6 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 289 г насыщенного раствора сульфида натрия. Раствор разлили в две колбы. К раствору в первой колбе добавили избыток раствора хлорида алюминия AlCl3. К раствору во второй колбе добавили 100 г соляной кислоты, также взятой в избытке. При этом объём газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 1,5 раза больше объёма газа, выделившегося из первой колбы. Объёмы газов измерены при одинаковых условиях. Определите массовую долю хлорида натрия NaCl в конечном растворе во второй колбе.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
В 115,6 г насыщенного раствора содержится 15,6 г Na2S и 100 г воды. Масса приготовленного раствора в 2,5 раза больше, поэтому масса воды равна 250 г, а масса Na2S — 39 г.
m(H2O)=289·100115,6=250 г; m(Na2S)=289-250=39 г
После разделения раствора в каждой колбе находится по 19,5 г Na2S.
m1(Na2S)=m2(Na2S)=392=19,5 г
Запишем реакцию с хлоридом алюминия. В первой колбе образуется сероводород:
3Na2S+2AlCl3+6H2O→ 6NaCl+2Al(OH)3↓+3H2S↑
Во второй колбе протекает реакция с соляной кислотой:
Na2S+2HCl→ 2NaCl+H2S↑
Количество вещества сульфида натрия в каждой колбе одинаково:
n(Na2S)=19,578=0,25 моль
По обоим уравнениям 1 моль Na2S образует 1 моль H2S. Следовательно, в обеих колбах должно выделиться по 0,25 моль газа. При одинаковых условиях объёмы газов должны быть равны, поэтому условие о том, что объём газа во второй колбе в 1,5 раза больше, противоречит приведённым реакциям и исходным данным.
n1(H2S)=n2(H2S)=0,25 моль; V1=V2
Если не учитывать противоречащее условие о соотношении объёмов газов, во второй колбе образуется 0,5 моль хлорида натрия.
n(NaCl)=2n(Na2S)=2·0,25=0,50 моль; m(NaCl)=0,50·58,5=29,25 г
Из второй колбы выделяется 0,25 моль сероводорода, поэтому масса конечного раствора равна массе исходного раствора во второй колбе плюс масса соляной кислоты минус масса выделившегося газа. Для расчёта принимаем M(H2S)=34 г/моль.
m(H2S)=0,25·34=8,5 г; mр-ра=144,5+100-8,5=236 г
Массовая доля хлорида натрия в конечном растворе:
w(NaCl)=29,25236·100%=12,4%
m(H2O)=289·100115,6=250 г; m(Na2S)=289-250=39 г
После разделения раствора в каждой колбе находится по 19,5 г Na2S.
m1(Na2S)=m2(Na2S)=392=19,5 г
Запишем реакцию с хлоридом алюминия. В первой колбе образуется сероводород:
3Na2S+2AlCl3+6H2O→ 6NaCl+2Al(OH)3↓+3H2S↑
Во второй колбе протекает реакция с соляной кислотой:
Na2S+2HCl→ 2NaCl+H2S↑
Количество вещества сульфида натрия в каждой колбе одинаково:
n(Na2S)=19,578=0,25 моль
По обоим уравнениям 1 моль Na2S образует 1 моль H2S. Следовательно, в обеих колбах должно выделиться по 0,25 моль газа. При одинаковых условиях объёмы газов должны быть равны, поэтому условие о том, что объём газа во второй колбе в 1,5 раза больше, противоречит приведённым реакциям и исходным данным.
n1(H2S)=n2(H2S)=0,25 моль; V1=V2
Если не учитывать противоречащее условие о соотношении объёмов газов, во второй колбе образуется 0,5 моль хлорида натрия.
n(NaCl)=2n(Na2S)=2·0,25=0,50 моль; m(NaCl)=0,50·58,5=29,25 г
Из второй колбы выделяется 0,25 моль сероводорода, поэтому масса конечного раствора равна массе исходного раствора во второй колбе плюс масса соляной кислоты минус масса выделившегося газа. Для расчёта принимаем M(H2S)=34 г/моль.
m(H2S)=0,25·34=8,5 г; mр-ра=144,5+100-8,5=236 г
Массовая доля хлорида натрия в конечном растворе:
w(NaCl)=29,25236·100%=12,4%
Пример ответа
При буквальном использовании химических уравнений условие о соотношении объёмов газов противоречиво: должно быть V1=V2, а не V2=1,5V1. Если считать это условие опечаткой, массовая доля NaCl во второй колбе равна 12,4%.
Похожие задания
34Навеску хлората калия массой 9,8 г осторожно прокалили. Часть соли разложилась с выделением газа, объём…Химические реакции · 2 заданий · D3B44F34При нагревании образца нитрата меди(II) массой 94 г часть вещества разложилась. При этом выделилось 11,2 л (в…Химические расчёты · 75 заданий · 03555534Смесь оксида магния и фосфида магния, в которой массовая доля атомов магния равна 54,4%, растворили в 365 г…Химические расчёты · 75 заданий · 0498A134Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 470 г 20%-ного раствора нитрата меди(II). После…Электролитическая диссоциация и ионный обмен · 3 заданий · 0AB6A734При нагревании образца карбоната бария часть вещества разложилась, при этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. К…Химические расчёты · 75 заданий · 0B92A934К 64 г насыщенного раствора гидроксида натрия добавили 25,7 г фосфида цинка. После окончания реакции к…Химические расчёты · 75 заданий · 0E42B8
Нужен репетитор по химии?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по химии в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.