Разбор реальной задачи 34 с ЕГЭ по химии

Условие:

Смесь оксида лития и нитрида лития, в которой массовая доля атомов

лития равна 56%, растворили в 365 г 20%-ной соляной кислоты. При этом

образовался практически нейтральный раствор (процессами гидролиза

пренебречь). К нему добавили 410 г 20%-ного раствора фосфата натрия.

Вычислите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

1. Запишем, что нам дано. На ЕГЭ по химии не обязательно записывать

«дано», но я рекомендую это делать, чтобы не запутаться и более

внимательно прочитать задачу

2. Запишем уравнения реакций и формулы, которыми мы будем пользоваться:

3. Для начала найдём массу растворенного вещества HCl, а также его количество вещества:

4. Работаем с массовой долей атомов. Массовая доля атомов определяется по формуле:

Нужно разделить массу атомов лития на массу всех веществ, в которых содержится литий, тогда мы получим 56%

5. Введем переменные:

На каждый атом Li приходится по x моль, поэтому умножили на 2 (2 атома Li в Li2O)

6. Найдём массу Li, Li2O и Li3N

Так как масса находится по формуле: m=n*M, а нам известны

количества вещества и малярные массы, то получаем:

7. Подставим значения в эту формулу:

8. Работаем с соляной кислотой и уравнениями реакций

Мы уже знаем количество вещества HCl, по условии задачи кислота расходуется целиком и не остаётся в избытке, поэтому мы смело можем использовать 2 моль, как сумму количества кислоты на первую и вторую реакцию.

По уравнению 1 видно, что, если n(Li2O)=x моль, то n(HCl) будет 2x моль, так как стоит коэффициент 2. Также и в уравнении 3

Суммарное количество вещества HCl

9. Составляем систему уравнений:

Основные расчеты завершены, переходим к следующей части задачи: «К нему добавили 410 г 20%-ного раствора фосфата натрия. Вычислите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе».

10. Фосфат натрия будет реагировать с получившимся в результате двух химических реакций хлоридом лития

Для начала посмотрим какое количество вещества LiСl у нас получилось. Получили в сумме n(LiCl) = 0,4 + 1,2 = 1,6 моль

11. Рассчитаем массу растворённого вещества и количество вещества фосфата натрия

12. Запишем уравнение химической реакции и определим избыток и недостаток

На реакцию с Na3PO4 нам необходимо всего 1,5 моль LiCl (0,5*3=1,5), а у нас есть 1,6 моль, это значит, что LiCl в избытке, а считаем по недостатку

13. Найдём массу искомого NaCl и Li3PO4. Масса Li3PO4 нужна для того, чтобы вычесть её из раствора, так как это осадок.

14. Найдём массу конечного раствора, для этого нарисуем стакан

Масса конечного раствора будет складываться из массы HCl, добавленного Li2O и Li3N, раствора Na3PO4 и вычитаем осадок Li3PO4 m(Li2O) = 0,2*30 = 6г m(Li3N)=0,4*35=14г

m конечного раствора = 365 + 410 + 6 + 14 - 58 = 737 г

15. Находим массовую долю хлорида натрия в оставшемся растворе

Подборка похожих задач для самостоятельного решения

1. Смесь сульфида алюминия и алюминия обработали водой, при

этом выделилось 6,72 л (н.у.) газа. Если эту же смесь растворить

в избытке раствора гидроксида натрия, то выделится 3,36 л

(н.у.) газа. Определите массовую долю алюминия в исходной

смеси.

2. Смесь карбида алюминия и карбида кальция, в которой массовая долю

атомов углерода равна 30%, полностью растворили в 547,5 г соляной

кислоты. При этом соляная кислота прореагировала без остатка. К

образовавшемуся раствору добавили 1260 г 8%-ного раствора

гидрокарбоната натрия до полного завершения реакции. Вычислите

массовую долю кислоты в растворе, в котором растворили исходную смесь.

Ответ: ω(Al) = 26,5%

Ответ: ω(HCl) = 8%

3. Смесь оксида магния и фосфида магния, в которой массовая доля атомов

магния равна 54,4%, растворили в 365 г 34%-ной соляной кислоты. При этом

реагирующие вещества вступили в реакцию полностью. К полученному

раствору добавили 232 г 30%-ного раствора фторида калия. Вычислите

массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

Ответ: ω(AlCl3) = 27,5%

4. Смесь сульфида и оксида алюминия, в которой массовая доля атомов

алюминия равна 50%, растворили в 700 г соляной кислоты, взятой в

избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа

потребовалось 240 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Вычислите

массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения

сульфида и оксида алюминия в кислоте.

Ответ: ω(KCl) = 14,9%