Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 7053
i

При на­гре­ва­нии об­раз­ца нит­ра­та цинка часть ве­ще­ства раз­ло­жи­лась, при этом вы­де­ли­лось 5,6  л газов (в пе­ре­сче­те на н. у.). Оста­ток мас­сой 64,8  г пол­но­стью рас­тво­ри­ли в ми­ни­маль­ном объ­е­ме 28%-⁠го рас­тво­ра гид­рок­си­да на­трия. Опре­де­ли­те мас­со­вую долю нит­ра­та на­трия в ко­неч­ном рас­тво­ре. В от­ве­те на­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При раз­ло­же­нии нит­ра­та цинка (соли ам­фо­тер­но­го ме­тал­ла) об­ра­зу­ют­ся оксид цинка, бурый газ  — оксид азота (IV) и кис­ло­род:

2Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ \to$ 2ZnO плюс 4NO_2$\uparrow$ плюс O_2$\uparrow$ левая круг­лая скоб­ка на­гре­ва­ние пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­сколь­ку в усло­вии за­да­чи речь идет о пол­ном рас­тво­ре­нии остат­ка, со­сто­я­ще­го из ок­си­да и нит­ра­та цинка, то в итоге об­ра­зу­ет­ся ком­плекс­ная соль цинка  — тет­ра­гид­рок­со­цин­кат на­трия:

\ChemFormZnO плюс 2NaOH плюс H_2O \to Na_2 левая квад­рат­ная скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ;

 

\ChemFormZn левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 плюс 4NaOH \to Na_2 левая квад­рат­ная скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка плюс 2NaNO_3.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство смеси газов  — \ChemFormNO_2 и \ChemFormO_2:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NO_2$ плюс O_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 5,6 л/22,4 л/моль = 0,25 моль.

По урав­не­нию ре­ак­ции \nu$ левая круг­лая скоб­ка ZnO пра­вая круг­лая скоб­ка = 2/5\nu$ левая круг­лая скоб­ка NO_2$ плюс O_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 2/5 умно­жить на $ 0,25 моль = 0,1 моль

m левая круг­лая скоб­ка ZnO пра­вая круг­лая скоб­ка = 81 г/моль умно­жить на $ 0,1 моль = 8,1 г.

Вы­чис­лим массу и ко­ли­че­ство ве­ще­ства остав­ше­го­ся нит­ра­та цинка:

m ост. левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 64,8 г минус 8,1 г = 56,7 г;

 

\nu$ ост. левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 56,7 г/189 г/моль = 0,3 моль.

По урав­не­ни­ям ре­ак­ции вза­и­мо­дей­ствия ок­си­да цинка и нит­ра­та цинка со ще­ло­чью, ко­ли­че­ство ве­ще­ства и масса гид­рок­си­да на­трия равно:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 моль умно­жить на $ 2 плюс 0,3 моль умно­жить на $ 4 = 1,4 моль;

 

m левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 1,4 моль умно­жить на $ 40 г/моль = 56 г.

Вы­чис­лим массу ще­лоч­но­го рас­тво­ра:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 56 г/0,28 = 200 г.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства и массу нит­ра­та на­трия:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NaNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 2\nu$ ост. левая круг­лая скоб­ка Zn левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 умно­жить на $ 0,3 моль = 0,6 моль;

 

m левая круг­лая скоб­ка NaNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 моль умно­жить на $ 85 г/моль = 51 г.

Вы­чис­лим массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся рас­тво­ра и мас­со­вую долю нит­ра­та на­трия в нем:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = 64,8 г плюс 200 г = 264,8 г;

 

\omega$ левая круг­лая скоб­ка NaNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 51 г/264,8 г умно­жить на $ 100\% = 19,3\%.

Ответ: 19,3%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в одном из на­зван­ных выше эле­мен­тов3
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов2
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: За­да­ния 33 (С4). Сер­гей Ши­ро­ко­по­яс: Химия — под­го­тов­ка к ЕГЭ 2016
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость»
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025