Задание 34 ЕГЭ по химии · D1F569
Химические расчёты · 75 заданий
При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 39,6 г обработали 410 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. При этом массовая доля щёлочи в растворе уменьшилась до 25 %. Вычислите массовую долю кислоты в растворе, полученном при полном растворении второй части твёрдого остатка массой 158,4 г в 525 г 30%-ного раствора азотной кислоты.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При нагревании нитрат магния разлагается с образованием оксида магния, диоксида азота и кислорода:
2Mg(NO3)2 → (t) 2MgO+4NO2+O2
В твёрдом остатке находятся Mg(NO3)2 и MgO. С гидроксидом натрия реагирует нитрат магния:
Mg(NO3)2+2NaOH→Mg(OH)2↓+2NaNO3
Масса гидроксида натрия в исходном растворе равна:
m0(NaOH)=410·0,30=123 г
Пусть в первой части содержится x моль Mg(NO3)2. Тогда масса израсходованного гидроксида натрия равна 80x г, а масса образовавшегося нитрата натрия — 170x г. Масса раствора после отделения осадка Mg(OH)2 равна 410+90x г.
123-80x=0,25(410+90x)
Решаем уравнение:
123-80x=102,5+22,5x; 102,5x=20,5; x=0,2 моль
Масса нитрата магния в первой части:
m(Mg(NO3)2)=0,2·148=29,6 г
Масса оксида магния в первой части:
m(MgO)=39,6-29,6=10,0 г
Масса второй части в 4 раза больше массы первой, поэтому количество каждого вещества также в 4 раза больше. Во второй части содержится 0,8 моль Mg(NO3)2 и 1,0 моль MgO.
n2(Mg(NO3)2)=0,8 моль; n2(MgO)=1,0 моль
Оксид магния реагирует с азотной кислотой:
MgO+2HNO3→Mg(NO3)2+H2O
Для растворения 1,0 моль MgO требуется 2,0 моль азотной кислоты. В исходном растворе содержится:
m0(HNO3)=525·0,30=157,5 г; n0(HNO3)=157,563=2,5 моль
В избытке остаётся 0,5 моль азотной кислоты:
nост(HNO3)=2,5-2,0=0,5 моль; mост(HNO3)=0,5·63=31,5 г
Так как при растворении все вещества остаются в растворе, масса полученного раствора равна сумме масс исходного раствора и второй части остатка:
mр-ра=525+158,4=683,4 г
Массовая доля азотной кислоты в полученном растворе:
ω(HNO3)=31,5683,4·100%=4,61%
2Mg(NO3)2 → (t) 2MgO+4NO2+O2
В твёрдом остатке находятся Mg(NO3)2 и MgO. С гидроксидом натрия реагирует нитрат магния:
Mg(NO3)2+2NaOH→Mg(OH)2↓+2NaNO3
Масса гидроксида натрия в исходном растворе равна:
m0(NaOH)=410·0,30=123 г
Пусть в первой части содержится x моль Mg(NO3)2. Тогда масса израсходованного гидроксида натрия равна 80x г, а масса образовавшегося нитрата натрия — 170x г. Масса раствора после отделения осадка Mg(OH)2 равна 410+90x г.
123-80x=0,25(410+90x)
Решаем уравнение:
123-80x=102,5+22,5x; 102,5x=20,5; x=0,2 моль
Масса нитрата магния в первой части:
m(Mg(NO3)2)=0,2·148=29,6 г
Масса оксида магния в первой части:
m(MgO)=39,6-29,6=10,0 г
Масса второй части в 4 раза больше массы первой, поэтому количество каждого вещества также в 4 раза больше. Во второй части содержится 0,8 моль Mg(NO3)2 и 1,0 моль MgO.
n2(Mg(NO3)2)=0,8 моль; n2(MgO)=1,0 моль
Оксид магния реагирует с азотной кислотой:
MgO+2HNO3→Mg(NO3)2+H2O
Для растворения 1,0 моль MgO требуется 2,0 моль азотной кислоты. В исходном растворе содержится:
m0(HNO3)=525·0,30=157,5 г; n0(HNO3)=157,563=2,5 моль
В избытке остаётся 0,5 моль азотной кислоты:
nост(HNO3)=2,5-2,0=0,5 моль; mост(HNO3)=0,5·63=31,5 г
Так как при растворении все вещества остаются в растворе, масса полученного раствора равна сумме масс исходного раствора и второй части остатка:
mр-ра=525+158,4=683,4 г
Массовая доля азотной кислоты в полученном растворе:
ω(HNO3)=31,5683,4·100%=4,61%
Пример ответа
Массовая доля азотной кислоты в полученном растворе составляет 4,61%.
Похожие задания
34Нитрид 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 · D1664A34При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. При этом выделилось 10,08 л (в пересчёте…Химические расчёты · 75 заданий · D6574934При растворении 25 г медного купороса (CuSO4 · 5H2O) в воде был получен 20%-ный раствор соли. К этому…Химические расчёты · 75 заданий · D6DD9A34Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды.…Химические расчёты · 75 заданий · DA990034В 40 мл воды растворили 2,09 г олеума, массовая доля элемента кислорода в котором 61,24 %. Этот раствор…Химические расчёты · 75 заданий · DAB68F
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.