ЕГЭ-2021 | Химия | Решение 5477 | При нагревании образца гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л углекислого газа и образовалось 63,2 г твёрдого безводного остатка. К полученному остатку добавил...

Дисциплина: Химия
Номер вопроса в билете: 34
Баллы: 4
Сложность: Высокий

При нагревании образца гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л углекислого газа и образовалось 63,2 г твёрдого безводного остатка. К полученному остатку добавили минимальный объём 20%-ного раствора соляной кислоты, необходимый для полного выделения углекислого газа. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную. Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 4 баллов. Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения. Форма для оценки находится внизу страницы.

Критерии оценки вопроса

Содержание верного ответа и указания по оцениванию	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: • правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания; • правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания; • продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчёты; • в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина (концентрация раствора)	4
Правильно записаны три элемента ответа	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записан один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Подробное решение

Запишем уравнения реакций:

$\ce{1) 2NaHCO3 ->[t^o] Na2CO3 + CO2 ^ + H2O ^}$

$\ce{2) NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 ^}$

$\ce{3) Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 ^ + H2O}$

Рассчитаем количество вещества соединений в твёрдом остатке:

$\ce{n(CO2) = V/V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 _ моль}$

$\ce{n(Na2CO3) = n(CO2) = 0,2 _ моль}$

$\ce{m(Na2CO3) = n * M = 0,2 * 106 = 21,2 _ г}$

$\ce{m(Na2CO3)_{(ост.)} = 63,2 - 21,2 = 42 _ г}$

$\ce{n(Na2CO3)_{(ост.)} = m/M = 42 / 84 = 0,5 _ моль}$

Вычислим массу прореагировавшей соляной кислоты и массу хлорида натрия в конечном растворе:

$\ce{n(HCl) = 2n(Na2CO3) + n(NaHCO3) = 0,2 * 2 + 0,5 = 0,9 _ моль}$

$\ce{m(HCl) = n * M = 0,9 * 36,5 = 32,85 _ г}$

$\ce{m(р-ра HCl) = 32,85 / 0,2 = 164,25 _ г}$

$\ce{n(NaCl) = n(HCl) = 0,9 _ моль}$

$\ce{m(NaCl) = 0,9 * 58,5 = 52,65 _ г}$

Вычислим массовую долю хлорида натрия в растворе:

$\ce{n(CO2) = n(Na2CO3) + n(NaHCO3)_{(ост.)} =0,2 + 0,5 = 0,7 _ моль}$

$\ce{m(CO2) = 0,7 * 44 = 30,8 _ г}$

$\ce{m(р-ра) = 164,25 + 63,2 - 30,8 = 196,65 _ г }$

$\ce{w(NaCl) = m(NaCl)/m(р-ра) = 52,65 / 196,65 = 0,268}$ или 26,8%

Оцените своё решение

0 1 2 3 4

Подробное решение
Запишем уравнения реакций:
$\ce{1) 2NaHCO3 ->[t^o] Na2CO3 + CO2 ^ + H2O ^}$
$\ce{2) NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 ^}$
$\ce{3) Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 ^ + H2O}$
Рассчитаем количество вещества соединений в твёрдом остатке:
$\ce{n(CO2) = V/V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 _ моль}$
$\ce{n(Na2CO3) = n(CO2) = 0,2 _ моль}$
$\ce{m(Na2CO3) = n * M = 0,2 * 106 = 21,2 _ г}$
$\ce{m(Na2CO3)_{(ост.)} = 63,2 - 21,2 = 42 _ г}$
$\ce{n(Na2CO3)_{(ост.)} = m/M = 42 / 84 = 0,5 _ моль}$
Вычислим массу прореагировавшей соляной кислоты и массу хлорида натрия в конечном растворе:
$\ce{n(HCl) = 2n(Na2CO3) + n(NaHCO3) = 0,2 * 2 + 0,5 = 0,9 _ моль}$
$\ce{m(HCl) = n * M = 0,9 * 36,5 = 32,85 _ г}$
$\ce{m(р-ра HCl) = 32,85 / 0,2 = 164,25 _ г}$
$\ce{n(NaCl) = n(HCl) = 0,9 _ моль}$
$\ce{m(NaCl) = 0,9 * 58,5 = 52,65 _ г}$
Вычислим массовую долю хлорида натрия в растворе:
$\ce{n(CO2) = n(Na2CO3) + n(NaHCO3)_{(ост.)} =0,2 + 0,5 = 0,7 _ моль}$
$\ce{m(CO2) = 0,7 * 44 = 30,8 _ г}$
$\ce{m(р-ра) = 164,25 + 63,2 - 30,8 = 196,65 _ г }$
$\ce{w(NaCl) = m(NaCl)/m(р-ра) = 52,65 / 196,65 = 0,268}$ или 26,8%

Сайт помог тебе решить задачу?
Помоги нам - задонать!

Войти в свой аккаунт
Химия
Биология
Русский язык
Математика базовая
Математика профильная