Доброго дня, друзья! С днем химика всех причастных! Вашему вниманию - решение задачи на растворимость и частичное разложение из реального ЕГЭ по химии 23 мая 2024 г.
При нагревании карбоната бария часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л газа, а масса твердого остатка составила 50,3 г. К этому остатку прилили 378 г 10%-ного раствора азотной кислоты. Найдите массу осадка, который образовался при охлаждении раствора до 20 градусов, если растворимость нитрата бария при 20 градусах составляет 10,3 г на 100 г воды.
BaCO3 = BaO + CO2 (1)
BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O + CO2 (2)
BaO + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O (3)
n(CO2) = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль
n(BaO) = n(CO2) = 0,2 моль
m(BaO) = n(BaO)·M(BaO) = 0,2 моль·153 г/моль = 30,6 г
mост(BaCO3) = 50,3 - 30,6 = 19, 7 г
nост(BaCO3) = mост(BaCO3)/M(BaCO3) = 19, 7 г/ 197 г/моль = 0,1 моль
m(HNO3) = mр-ра(HNO3)·ω(HNO3) = 378 г·10,1 = 37,8 г
n(HNO3) = m(HNO3)/M(HNO3) = 37,8 г/ 63 г/моль = 0,6 моль
n2(Ba(NO3)2) = nост(BaCO3) = 0,1 моль
n2(СO2) = nост(BaCO3) = 0,1 моль
m2(СO2) = n2(СO2)·M(СO2) = 0,1 моль·44 г/моль = 4,4 г
n3(Ba(NO3)2) = n(BaO) = 0,2 моль
nобщ(Ba(NO3)2) = n2(Ba(NO3)2) + n3(Ba(NO3)2) = 0,1 моль + 0,2 моль = 0,3 моль
mобщ(Ba(NO3)2) = nобщ(Ba(NO3)2)·M(Ba(NO3)2) = 0,3 моль·261 г/моль = 78,3 г
Масса раствора до охлаждения:
mр-ра = mост. + mр-ра(HNO3) - m2(СO2) = 50,3 г + 378 г - 4,4 г = 423,9 г
Масса воды в растворе до охлаждения:
m(H2O) = 423,9 г - 78,3 г = 345,6 г
После охлаждения на 100 г воды приходится 10,3 г соли
на 345,6 г воды приходится х г соли
mк(Ba(NO3)2) = х = 345,6·10,3/100 = 35,6 г
Масса осадка:
m(Ba(NO3)2) = mобщ(Ba(NO3)2) - mк(Ba(NO3)2) = 78,3 г - 35,6 г = 42,7 г.
Ответ: 42,7 г