РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

При нагревании гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась, при этом выделилось 0,448  л углекислого газа (в пересчете на н. у.). Масса безводного остатка составила 4,64  г. Остаток добавили к 0,15%-⁠му раствору гидроксида кальция. При этом в растворе не осталось ионов кальция и карбонат-⁠анионов. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления.

Решение. При нагревании гидрокарбоната натрия образуется средняя соль  — карбонат натрия и выделяется углекислый газ:

$2NaHCO_3$ \to$ Na_2$CO_3$ плюс CO_2$\uparrow$ плюс H_2$O левая круглая скобка нагревание правая круглая скобка .$

Поскольку в растворе не осталось ионов кальция и карбонат-⁠анионов, в осадок выпала средняя соль  — карбонат кальция (гидрокарбонат кальция растворим в воде):

$\ChemFormNa_2CO_3 плюс Ca левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2 = CaCO_3\downarrow плюс 2NaOH;$

$\ChemFormNaHCO_3 плюс Ca левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2 = CaCO_3\downarrow плюс NaOH плюс H_2O.$

Вычислим количество углекислого газа, выделившегося при прокаливании гидрокарбоната: $\nu$ левая круглая скобка CO_2$ правая круглая скобка = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль.$ Следовательно, образовалось 0,02 моль карбоната натрия и прореагировало 0,04 моль гидрокарбоната натрия. Вычислим массу образовавшегося карбоната и оставшегося гидрокарбоната натрия:

$m левая круглая скобка Na_2$CO_3$ правая круглая скобка = 106 г/моль умножить на $ 0,02 моль = 2,12 г;$

$m левая круглая скобка NaHCO_3$ правая круглая скобка = 4,64 г минус 2,12 г = 2,52 г;$

$\nu$ левая круглая скобка NaHCO_3$ правая круглая скобка = 2,52 г/84 г/моль = 0,03 моль.$

С гидроксидом кальция взаимодействуют образовавшийся карбонат и неразложившийся гидрокарбонат натрия. Поскольку с гидроксидом кальция вступают эквивалентные количества гидрокарбоната и карбоната натрия, то:

$\nu$ левая круглая скобка Ca левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2$ правая круглая скобка = 0,02 моль плюс 0,03 моль = 0,05 моль;$

$m левая круглая скобка Ca левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2$ правая круглая скобка = 74 г/моль умножить на $ 0,05 моль = 3,7 г.$

Вычислим массу 0,15%-ного раствора гидроксида кальция:

$m левая круглая скобка р минус ра Ca левая круглая скобка OH правая круглая скобка _2$ правая круглая скобка = 3,7 г/0,0015 = 2466,67 г.$

Карбонат кальция выпадает в осадок, поэтому его массу необходимо вычесть из массы образовавшегося раствора. Вычислим массу карбоната кальция:

$\nu$ левая круглая скобка CaCO_3$ правая круглая скобка = 0,05 моль умножить на $ 100 г/моль = 5 г.$

Вычислим количество вещества и массу гидроксида натрия:

$\nu$ левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 0,02 моль умножить на $ 2 плюс 0,03 моль = 0,07 моль;$

$m левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 0,07 моль умножить на $ 40 г/моль = 2,8 г.$

Определим массу раствора и массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе:

$m левая круглая скобка р минус ра правая круглая скобка = 2466,67 г плюс 4,64 г минус 5 г = 2466,31 г;$

$\omega$ левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 2,8 г/2466,31 г умножить на $ 100\% = 0,11\%.$

Ответ: 0,11%.

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы	4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов	3
В ответе допущена ошибка в двух из названных выше элементов	2
В ответе допущена ошибка в трех из названных выше элементов	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Ключ