Задание 34 ЕГЭ по химии · D1664A

Запишем уравнения реакций фосфида цинка и нитрида магния с соляной кислотой.
Zn₃P₂ + 6HCl → 3ZnCl₂ + 2PH₃↑
Обозначим количество вещества фосфида цинка через x моль, а количество вещества нитрида магния — через y моль. Молярные массы веществ: M(Zn₃P₂) = 3 · 65,4 + 2 · 31 = 258,2 г/моль; M(Mg₃N₂) = 3 · 24,3 + 2 · 14 = 100,9 г/моль.
По условию о массе смеси получаем первое уравнение.
258,2x + 100,9y = 65,7
В одной формульной единице Zn₃P₂ содержится 120 электронов, а в одной формульной единице Mg₃N₂ — 50 электронов. Поэтому второе уравнение имеет вид:
120x + 50y = 32
Решая систему уравнений, получаем количества веществ компонентов смеси.
x ≈ 0,070 моль; y ≈ 0,471 моль
Запишем уравнение реакции нитрида магния с соляной кислотой.
Mg₃N₂ + 6HCl → 3MgCl₂ + 2NH₃↑
Количество вещества соляной кислоты, израсходованной в реакциях, равно:
n(HCl) = 6x + 6y = 6(0,070 + 0,471) ≈ 3,246 моль
Масса израсходованной соляной кислоты:
m_расх(HCl) = 3,246 · 36,5 ≈ 118,5 г
В исходном растворе содержалось 30% соляной кислоты:
m₀(HCl) = 730 · 0,30 = 219 г
Масса соляной кислоты, оставшейся в конечном растворе:
m(HCl) = 219 - 118,5 = 100,5 г
В результате реакций выделяются газы фосфин и аммиак. Их суммарная масса равна:
m(PH₃) + m(NH₃) = 2x · 34 + 2y · 17 ≈ 20,8 г
Масса конечного раствора равна массе исходного раствора и смеси за вычетом массы выделившихся газов:
m_р-ра = 730 + 65,7 - 20,8 = 774,9 г
Рассчитаем массовую долю соляной кислоты в конечном растворе.
ω(HCl) = 100,5774,9 · 100% ≈ 13,0%