Задание 34 ЕГЭ по химии · C06345
Химические расчёты · 75 заданий
Смесь железной окалины и оксида железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов кислорода равно 7 : 10, растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения оксидов в кислоте.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Обозначим количество вещества железной окалины Fe3O4 через x моль, а количество вещества Fe2O3 — через y моль. По условию:
3x+2y4x+3y=710
Решая уравнение, получаем:
10(3x+2y)=7(4x+3y), 30x+20y=28x+21y, y=2x
Количество гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=20·0,20=4 г; n(NaOH)=440=0,100 моль
Уравнение поглощения оксида азота(IV):
2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O
Из уравнения следует, что n(NO2)=n(NaOH)=0,100 моль. При взаимодействии железной окалины с концентрированной азотной кислотой:
Fe3O4+10HNO3→3Fe(NO3)3+NO2+5H2O
Следовательно, x=0,100 моль, а y=2x=0,200 моль. Для оксида железа(III) протекает реакция:
Fe2O3+6HNO3→2Fe(NO3)3+3H2O
Количество образовавшегося нитрата железа(III):
n(Fe(NO3)3)=3x+2y=3·0,100+2·0,200=0,700 моль
Масса соли:
M(Fe(NO3)3)=56+3(14+3·16)=242 г/моль; m(Fe(NO3)3)=0,700·242=169,4 г
Масса растворившихся оксидов:
m(Fe3O4)=0,100·232=23,2 г; m(Fe2O3)=0,200·160=32,0 г; mоксидов=55,2 г
Масса выделившегося газа:
m(NO2)=0,100·46=4,6 г
Так как азотная кислота взята в избытке, масса конечного раствора равна массе кислоты и оксидов за вычетом массы выделившегося газа:
mраствора=500+55,2-4,6=550,6 г
Массовая доля соли в растворе:
ω(Fe(NO3)3)=169,4550,6·100%=30,8%
3x+2y4x+3y=710
Решая уравнение, получаем:
10(3x+2y)=7(4x+3y), 30x+20y=28x+21y, y=2x
Количество гидроксида натрия в растворе:
m(NaOH)=20·0,20=4 г; n(NaOH)=440=0,100 моль
Уравнение поглощения оксида азота(IV):
2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O
Из уравнения следует, что n(NO2)=n(NaOH)=0,100 моль. При взаимодействии железной окалины с концентрированной азотной кислотой:
Fe3O4+10HNO3→3Fe(NO3)3+NO2+5H2O
Следовательно, x=0,100 моль, а y=2x=0,200 моль. Для оксида железа(III) протекает реакция:
Fe2O3+6HNO3→2Fe(NO3)3+3H2O
Количество образовавшегося нитрата железа(III):
n(Fe(NO3)3)=3x+2y=3·0,100+2·0,200=0,700 моль
Масса соли:
M(Fe(NO3)3)=56+3(14+3·16)=242 г/моль; m(Fe(NO3)3)=0,700·242=169,4 г
Масса растворившихся оксидов:
m(Fe3O4)=0,100·232=23,2 г; m(Fe2O3)=0,200·160=32,0 г; mоксидов=55,2 г
Масса выделившегося газа:
m(NO2)=0,100·46=4,6 г
Так как азотная кислота взята в избытке, масса конечного раствора равна массе кислоты и оксидов за вычетом массы выделившегося газа:
mраствора=500+55,2-4,6=550,6 г
Массовая доля соли в растворе:
ω(Fe(NO3)3)=169,4550,6·100%=30,8%
Пример ответа
Массовая доля нитрата железа(III) в образовавшемся растворе равна 30,8%.
Похожие задания
34Смесь меди и оксида меди(I) растворили в избытке концентрированной азотной кислоты. При этом образовалось 470…Химические расчёты · 75 заданий · B5302534Смесь фосфида лития Li3P и нитрида лития Li3N, в которой масса протонов в ядрах всех атомов составляет 46% от…Химические расчёты · 75 заданий · B5E58C34Растворимость безводного карбоната аммония при некоторой температуре составляет 96 г на 100 г воды. При этой…Химические расчёты · 75 заданий · B68C8334Массовая доля элемента азота в смеси нитратов магния и калия составляет 0,1636. Навеску этой смеси осторожно…Химические расчёты · 75 заданий34Нитрид лития массой 3,5 г растворили в 365 г 10%-ного раствора соляной кислоты. К полученному раствору…Химические расчёты · 75 заданий · C3387C34К 632 г раствора сульфата железа(III), в котором в общей сложности содержится 1,806 · 10^(25) атомов…Химические расчёты · 75 заданий · CAD97134Медный купорос (CuSO4 · 5H2O) массой 12,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К…Химические расчёты · 75 заданий · CB799634Смесь фосфида цинка Zn3P2 и нитрида магния Mg3N2 общей массой 65,7 г, в которой общее число электронов в 32…Химические расчёты · 75 заданий · D1664A
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.