Задание №92485 ЕГЭ Химии

Запишем уравнения происходящих реакций:

MnO + 2HCl = MnCl₂ + H₂O                      (I)

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O          (II)

2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃                            (III)

Вычислим массу и количество хлорида железа (II):

m(FeCl₂) = m(p-pa FeCl₂) · ω(FeCl₂)/100% = 254 г · 10%/100% = 25,4 г;

ν(FeCl₂) = m(FeCl₂)/M(FeCl₂) = 25,4 г/127 г/моль = 0,2 моль.

Вычислим количество и массу хлора:

ν(Cl₂) = ν(FeCl₂)/2 = 0,2 моль/2 = 0,1 моль;

m(Cl₂) = ν(Cl₂) · M(Cl₂) = 0,1 моль · 71 г/моль = 7,1 г.

Далее определим количество и массу оксида марганца (IV):

ν(MnO₂) = ν(Cl₂) = 0,1 моль;

m(MnO₂) = ν(MnO₂) · M(MnO₂) = 0,1 моль · 87 г/моль = 8,7 г.

Далее заметим, что на одну формульную единицу оксида марганца (IV) приходится 1 атом марганца и 2 атома кислорода. Если количество вещества оксида марганца (IV) составляет 0,1 моль, то в его составе находится 0,1 моль атомов марганца и 0,2 моль атомов кислорода. В случае оксида марганца (II) на одну формульную единицу будет приходиться 1 атом марганца и 1 атом кислорода. Пусть было х моль оксида марганца (II), тогда в его составе находится х моль атомов марганца и х моль атомов кислорода. Тогда в составе навески оксидов находилось (0,1 + х) моль атомов марганца и (0,2 + х) моль атомов кислорода. Зная соотношение количеств атомов марганца и кислорода, составим уравнение:

(0,1 + х)/(0,2 + х) = 5/6

0,6 + 6х = 1 + 5х

6х - 5х = 1 - 0,6

х = 0,4

ν(MnO) = 0,4 моль.

Далее вычислим массу оксида марганца (II):

m(MnO) = ν(MnO) · М(MnO) = 0,4 моль · 71 г/моль = 28,4 г.

Вычислим количество и массу хлорида марганца (II):

ν(MnCl₂) = ν(MnO) + ν(MnO₂) = 0,4 моль + 0,1 моль = 0,5 моль;

m(MnCl₂) = ν(MnCl₂) · M(MnCl₂) = 0,5 моль · 126 г/моль = 63 г.

Масса раствора после растворения смеси оксидов в соляной кислоте сложится из масс раствора соляной кислоты, оксида марганца (II) и оксида марганца (IV) за вычетом хлора. Проведем необходимые вычисления:

m(конечн. р-ра) = m(р-ра HCl) + m(MnO) + m(MnO₂) - m(Cl₂) = 400 г + 28,4 г + 8,7 г - 7,1 г = 430 г.

Вычислим массовую долю хлорида марганца (II) в растворе:

ω(MnCl₂) = m(MnCl₂)/m(конечн. р-ра) · 100% = 63 г/430 г · 100% = 14,65%.