Задание №75400 ЕГЭ Химии

1. Найдем массу и число моль протонов в растворе дигидрофосфата натрия:

m(протонов) = m(р-ра NaH₂PO₄)  · ⍵(протонов) = 60 · 0,55 = 33 г

n(протонов) = m(протонов) : M(протонов) = 33 : 1 = 33 моль  

2. Найдем число моль дигидрофосфата натрия в растворе:

Пусть n(NaH₂PO₄)  = x моль, тогда nпротонов в NaH₂PO₄ = 60x моль;

Пусть n(H₂O) = y моль, тогда n(протонов в H₂O)  = 10y моль

n(протонов в NaH₂PO₄) + n(протонов в H₂O) = 33 моль

60x + 10y = 33

m (NaH₂PO₄) + m(H₂O) = 60 г

120x + 18y = 60

Получаем систему уравнений:

60x + 10y = 33

120x + 18y = 60

x = 0,05; n(NaH₂PO₄) = 0,05 моль

y = 3

3. Найдем массу и число моль гидроксида натрия в растворе:

m (NaOH) = mр-ра( NaOH) · ⍵( NaOH) = 40 · 0,15 = 6 г

n(NaOH) = m (NaOH) : M( NaOH) = 6 : 40 = 0,15 моль

4. При взаимодействии NaOH и NaH₂PO₄ возможно протекание двух реакций:

1) NaH₂PO₄ + 2NaOH = Na₃PO₄ + 2H₂O 

2) NaH₂PO₄ + NaOH = Na₂HPO₄  + H₂O

Так как n (NaOH) > n( NaH₂PO₄), то пойдет реакция №1

5. Определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:

поделим моли гидроксида натрия и дигидрофосфата натрия на свои коэффициенты

NaOH : NaH₂PO₄

(0,15 / 2) : (0,05 / 1)

(0,075 / 1) > (0,05 / 1)

NaOH > NaH₂PO₄

Приходим к выводу, что NaOH находится в избытке, а NaH₂PO₄ в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по NaH₂PO₄

6. Найдем число моль образовавшегося фосфата натрия:

n(Na₃PO₄) = n(NaH₂PO₄)  = 0,05 моль

7. Найдем оставшееся число моль гидроксида натрия:

n_ост.(NaOH) = n(NaOH) – n_{прореаг.}(NaOH) = 0,15 – 0,1 = 0,05 моль

8. Найдем число моль нитрата серебра(I):

n(AgNO₃) = m(AgNO₃) : M(AgNO₃)  = 51 : 170 = 0,3 моль

9. При добавлении AgNO₃ пойдут реакции:

2) 3AgNO₃ + Na₃PO₄ = Ag₃PO₄ + 3NaNO₃       

3) 2AgNO₃ + 2NaOH =  2NaNO₃ + Ag₂O + H₂O        

По условию нитрат серебра(I) находится в избытке. Найдем число моль нитрата серебра(I), прореагировавшего в реакциях 2 и 3:

2n(AgNO₃) = 3n(Na₃PO₄) = 3 · 0,05 = 0,15 моль

3n(AgNO₃)  = n_ост.(NaOH) = 0,05 моль

10. Найдем оставшиеся число моль и массу нитрата серебра(I):

n_ост.(AgNO₃) = n(AgNO₃) –  2n(AgNO₃) – 3n(AgNO₃)  = 0,3 – 0,15 – 0,05 = 0,1 моль

m_ост.(AgNO₃) = n_ост.(AgNO₃) 𐤟 M(AgNO₃)  = 0,1 · 170 = 17 г

11. Найдем число моль и массу фосфата серебра(I) и оксида серебра(I), выпавших в осадок:

n(Ag₃PO₄ ) = n(Na₃PO₄) = 0,05 моль

m(Ag₃PO₄) = n(Ag₃PO₄) · M(Ag₃PO₄) = 0,05 · 419 = 20,95 г

n(Ag₂O) = 1/2n (NaOH) = 0,05 : 2 = 0,025 моль

m(Ag₂O) = n(Ag₂O) · M(Ag₂O) = 0,025 · 232 = 5,8 г

12. Найдем массу конечного раствора:

m(конечн. р-ра) = m(р-ра  NaH₂PO₄) + m(р-ра NaOH) + m(AgNO₃) – m(Ag₃PO₄) – m(Ag₂O) = 60 + 40 + 51 – 20,95 – 5,8 = 124,25 г

13. Найдем массовую долю нитрата серебра(I) в конечном растворе:

⍵(AgNO₃) = m_ост(AgNO₃) : m(конечн. р-ра) = 17 : 124,25 = 0,1368 = 13,68%.