РУҚА
34

Шешімі: Массовая доля нитрата натрия

ЕГЭ · Химия · Тапсырма 34 · Химиялық есептеулер
ЖоғарыФИПИ9AE678Толық шешім≈ 15 минутТалдау 13 қадам
Условие

При нагревании образца нитрата цинка часть вещества разложилась. При этом выделилось $5{,}6\ \text{л}$ (в пересчёте на н.у.) смеси газов. Масса твёрдого остатка составила $64{,}8\ \text{г}$. Остаток полностью растворили в минимальном объёме $28\%$-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю нитрата натрия в полученном растворе.

Запишите уравнения реакций, указанных в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления с единицами измерения искомых физических величин.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешімін қадамдап көрсету

13 қадам
1

При нагревании нитрат цинка разлагается с образованием диоксида азота и кислорода:

$$2\mathrm{Zn(NO_3)_2} \rightarrow 2\mathrm{ZnO}+4\mathrm{NO_2}+\mathrm{O_2}$$
2

Количество выделившейся газовой смеси при н.у. равно:

$$n_{\text{газов}}=\dfrac{5{,}6\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}25\ \text{моль}$$
3

Из уравнения реакции на 2 моль разложившегося нитрата цинка приходится 5 моль газов. Поэтому количество разложившегося нитрата цинка:

$$n_{\mathrm{Zn(NO_3)_2,разл}}=0{,}25\cdot\dfrac{2}{5}=0{,}10\ \text{моль}$$
4

Количество образовавшегося оксида цинка равно количеству разложившегося нитрата цинка:

$$n_{\mathrm{ZnO}}=0{,}10\ \text{моль};\quad m_{\mathrm{ZnO}}=0{,}10\cdot81=8{,}1\ \text{г}$$
5

Масса оставшегося нитрата цинка в твёрдом остатке:

$$m_{\mathrm{Zn(NO_3)_2}}=64{,}8-8{,}1=56{,}7\ \text{г}$$
6

Количество оставшегося нитрата цинка:

$$n_{\mathrm{Zn(NO_3)_2}}=\dfrac{56{,}7}{189}=0{,}30\ \text{моль}$$
7

Оксид цинка растворяется в избытке гидроксида натрия с образованием растворимого комплексного соединения:

$$\mathrm{ZnO}+2\mathrm{NaOH}+\mathrm{H_2O}\rightarrow\mathrm{Na_2[Zn(OH)_4]}$$
8

Нитрат цинка реагирует с гидроксидом натрия с образованием тетрагидроксоцинката натрия и нитрата натрия:

$$\mathrm{Zn(NO_3)_2}+4\mathrm{NaOH}\rightarrow\mathrm{Na_2[Zn(OH)_4]}+2\mathrm{NaNO_3}$$
9

Количество нитрата натрия в полученном растворе:

$$n_{\mathrm{NaNO_3}}=2\cdot0{,}30=0{,}60\ \text{моль};\quad m_{\mathrm{NaNO_3}}=0{,}60\cdot85=51\ \text{г}$$
10

Для растворения остатка потребуется количество гидроксида натрия:

$$n_{\mathrm{NaOH}}=2\cdot0{,}10+4\cdot0{,}30=1{,}40\ \text{моль}$$
11

Масса чистого гидроксида натрия и масса 28%-ного раствора:

$$m_{\mathrm{NaOH}}=1{,}40\cdot40=56\ \text{г};\quad m_{\text{р-ра}}=\dfrac{56}{0{,}28}=200\ \text{г}$$
12

Так как при растворении веществ газообразные продукты не выделяются, масса полученного раствора равна сумме масс твёрдого остатка и раствора гидроксида натрия:

$$m_{\text{р-ра, итог}}=64{,}8+200=264{,}8\ \text{г}$$

Массовая доля нитрата натрия в полученном растворе:

$$w(\mathrm{NaNO_3})=\dfrac{51}{264{,}8}\cdot100\%=19{,}27\%$$
Жауап

Массовая доля нитрата натрия в полученном растворе равна $19{,}27\%$ (примерно $19{,}3\%$).

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать, что при разложении нитрата цинка образуется смесь из $\mathrm{NO_2}$ и $\mathrm{O_2}$.

Использовать массу всего твёрдого остатка как массу $\mathrm{ZnO}$.

Записать реакцию нитрата цинка с недостаточным количеством щёлочи без образования растворимого комплексного соединения.

Рассчитать массу раствора гидроксида натрия как массу чистого $\mathrm{NaOH}$, не учитывая массовую долю $28\%$.

Взять в знаменателе только массу добавленного раствора щёлочи, не прибавив массу твёрдого остатка.

Закрепить приёмВ теме «Химиялық есептеулер» ещё 309 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 34 ЕГЭ, химия

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 13 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Химические расчёты»: в ней 310 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.