Задание №47410 ЕГЭ Химии

Запишем уравнения реакций: 

1) CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

2) Ca₃P₂ + 6HCl → 3CaCl₂ + 2PH₃

3) CaCl₂ + 2KF → CaF₂ + 2KCl 

 

Рассчитаем моли соляной кислоты:

n(HCl) = 365 ⋅ 0,4 : 36,5 = 4 моль

n(KF) = 232 ⋅ 0,3 : 58 = 1,2 моль 

В условии есть ещё данные на массовую долю кальция.

С его помощью мы можем рассчитать моли CaO и Ca₃P₂, через них моли CaCl₂, а потом понять, что в избытке, что в недостатке в реакции 3, чтобы ответить на вопрос задачи. 

Пусть у нас x моль CaO, y моль Ca₃P₂.

Тогда составим выражение на моли прореагировавшей соляной кислоты: 2x + 6y = 4

Теперь составим выражение на массовую долю кальция в смеси

m(CaO) = 56x, n(Ca) = 40x

m(Ca₃P₂) = 182y, n(Ca) = 120y

(40x + 120y)/(56x + 182y) = 0,7

Получаем систему: 

 2x + 6y = 4

(40x + 120y)/(56x + 182y) = 0,7

Отсюда x = 1,511 моль

y = 0,163 моль

Отсюда получаем, что в ходе реакций 1 и 2 суммарно образовалось суммарно 2 моль CaCl2, но в реакции 3 у нас только 1,2 моль KF

Значит, KF в недостатке, и расчёт будем вести по нему. В реакции 3 образуется 1,2 моль KCl 

m(KCl) = 1,2 ⋅ 74,5 = 89,4 г

Рассчитаем массу раствора:

m(р-ра) = m(CaO) + m(Ca₃P₂) + m_р-ра(KF) + m_р-ра(HCl) - m(PH₃) - m(CaF₂) = 1,54 ⋅ 56 + 0,163 ⋅ 182 + 232 + 365 - 0,326 ⋅ 34 - 0,6 ⋅ 102 = 86,24 + 29,666 + 232 + 365 - 11,084 - 61,2 = 640,622 г 

ω(KCl) = m(KCl) : m(р-ра) ⋅ 100% = 89,4 : 640,622 ⋅ 100% = 13,96%