РЕШУ ЕГЭ — химия

Задания

При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась, при этом выделилось 6,72  л газов (в пересчете на н. у.). Остаток массой 25,38  г полностью растворили в минимальном объеме 24%-⁠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.

Решение. При разложении нитрата алюминия (соли амфотерного металла) образуются оксид алюминия, бурый газ  — диоксид азота (IV) и кислород:

$4Al левая круглая скобка NO_3$ правая круглая скобка _3$ \to$ 2Al_2$O_3$ плюс 12NO_2$\uparrow$ плюс 3O_2$\uparrow$ левая круглая скобка нагревание правая круглая скобка .$

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

$\ChemFormAl_2O_3 плюс 2NaOH плюс 3H_2O \to 2Na левая квадратная скобка Al левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка ;$

$\ChemFormAl левая круглая скобка NO_3 правая круглая скобка _3 плюс 4NaOH \to Na левая квадратная скобка Al левая круглая скобка OH правая круглая скобка _4 правая квадратная скобка плюс 3NaNO_3.$

Вычислим количество вещества газа, выделившегося при разложении нитрата алюминия:

$\nu$ левая круглая скобка NO_2 плюс $O_2$ правая круглая скобка = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль.$

По уравнению реакции разложения нитрата алюминия $\ChemForm\nu левая круглая скобка Al_2O_3 правая круглая скобка = 2/15\nu левая круглая скобка NO_2 плюс O_2 правая круглая скобка .$ Следовательно:

$\nu$ левая круглая скобка Al_2$O_3$ правая круглая скобка = 2/15\nu$ левая круглая скобка NO_2$ плюс O_2$ правая круглая скобка = 2/15 умножить на $ 0,3 моль = 0,04 моль;$

$m левая круглая скобка Al_2$O_3$ правая круглая скобка = 0,04 моль умножить на $ 102 г/моль = 4,08 г.$

Вычислим массу и количество вещества оставшегося нитрата алюминия:

$m ост. левая круглая скобка Al левая круглая скобка NO_3$ правая круглая скобка _3$ правая круглая скобка = 25,38 г минус 4,08 г = 21,3 г;$

$\nu$ ост. левая круглая скобка Al левая круглая скобка NO_3$ правая круглая скобка _3$ правая круглая скобка = 21,3 г/213 г/моль = 0,1 моль.$

Вычислим количество вещества и массу взаимодействующего с оксидом и нитратом алюминия гидроксида натрия:

$\nu$ левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 0,04 моль умножить на $ 2 плюс 0,1 моль умножить на $ 4 = 0,48 моль;$

$m левая круглая скобка NaOH правая круглая скобка = 0,48 моль умножить на $ 40 г/моль = 19,2 г.$

Масса 24%-⁠го раствора гидроксида натрия равна:

$m левая круглая скобка р минус ра NaOH правая круглая скобка = 19,2 г/0,24 = 80 г.$

Вычислим количество вещества и масса образовавшегося в результате реакции нитрата алюминия со щелочью нитрата натрия:

$\nu$ левая круглая скобка NaNO_3$ правая круглая скобка = 3\nu$ ост. левая круглая скобка Al левая круглая скобка NO_3$ правая круглая скобка _3$ правая круглая скобка = 0,1 моль умножить на $ 3 = 0,3 моль;$

$m левая круглая скобка NaNO_3$ правая круглая скобка = 0,3 моль умножить на $ 85 г/моль = 25,5 г.$

Вычислим массу образовавшегося раствора равна и массовую долю нитрата натрия:

$m левая круглая скобка р минус ра правая круглая скобка = 80 г плюс 25,38 г = 105,38 г;$

$\omega$ левая круглая скобка NaNO_3$ правая круглая скобка = 25,5 г/105,38 г умножить на $ 100\% = 24,20\%.$

Ответ: 24,20%.

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