Задание №1207 ЕГЭ Химии

Запишем уравнение термического разложения нитрата магния:

1) 2Mg(NO₃)₂ = 2MgO + 4NO₂ + O₂

Рассчитаем количество вещества образовавшейся газовой смеси:

n(NO₂ + O₂) = V(NO₂ + O₂) / V_m = 10,08 : 22,4 = 0,450 моль

Из уравнения (1):

5n(MgO) = 2n(NO₂ + O₂),

n(MgO) = 0,450 ⋅ 2 / 5 = 0,180 моль,

m(MgO) = n(MgO) ⋅ M(MgO) = 0,180 ⋅ 40 = 7,20 г.

Таким образом, твёрдый остаток – это смесь образовавшегося оксида магния и оставшегося нитрата магния.

Масса и количество вещества оставшегося нитрата магния равна:

m_ост.(Mg(NO₃)₂) = 69,36 - 7,20 = 62,16 г

n_ост.(Mg(NO₃)₂) = m_ост.(Mg(NO₃)₂) / M(Mg(NO₃)₂) = 62,16 : 148 = 0,420 моль.

Плотность воды при н. у. ρ(H₂O) = 1 г/мл, следовательно, масса 100 мл воды равна 100 г. После того как остаток поместили в 100 мл воды, оставшийся нитрат магния растворился, оксид магния реагирует с водой только при кипячении, поэтому в раствор не переходит.

С гидроксидом натрия реагирует только один компонент твёрдого остатка — оставшийся нитрат магния:

2) Mg(NO₃)₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂ + 2NaNO₃

По уравнению (2)

n(NaOH) = 2n_ост.(Mg(NO₃)₂) = 2n(Mg(OH)₂),

n(NaOH) = 2 ⋅ 0,420 = 0,840 моль,

n(Mg(OH)₂) = 0,420 моль.

Вычислим массу и количество вещества гидроксида натрия, оставшегося при взаимодействии с нитратом магния, и массу гидроксида магния:

m_ост.(NaOH) = m_нач.(NaOH) - m_{израсх.}(NaOH) = 240 ⋅ 0,20 - 0,84 ⋅ 40 = 14,4 г,

m(Mg(OH)₂) = n(Mg(OH)₂) ⋅ M(Mg(OH)₂) = 0,420 ⋅ 58 = 24,36 г.

Вычислим массу образовавшегося раствора с учетом нерастворимости оксида и гидроксида магния:

m(конечного р-ра) = m_ост.(Mg(NO₃)₂) + m_{добавл.}(H₂O) + m_р-ра.(NaOH) - m(Mg(OH)₂) = 62,16 + 100 + 240 - 24,36 = 378 г.

Определим массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе:

ω(NaOH) = m(NaOH) / m(конечного р-ра) = 14,4 : 378 = 0,0381 или 3,81%