Подробный разбор задач (задание 33 экзамена)

Задача 1. К раствору, полученному при добавлении 24 г гидрида натрия к 1 л воды, прилили 100 мл 30%-ого раствора азотной кислоты (плотность 1,18 г/мл). Определите массовые доли веществ в конечном растворе.

Источник: Я сдам ЕГЭ! Типовые Задания. А.А. Каверина (2018), стр. 209.

 

Решение: 

1) Вычислим количества веществ и запишем первую реакцию:

n(NaH) = 24/24 = 1 моль

NaH + H2O → NaOH + H2

По коэффициентам видим, что n(NaOH) = n(NaH) = 1 моль.

 

2) Вычислим количество вещества азотной кислоты и запишем вторую реакцию:

m(HNO3) = 100×1.18×0.3 = 35.4 г
n(HNO3) = 35.4/63 = 0.56 моль

 

	NaOH	+	HNO3	→	NaNO3	+	H2O
Было:	1 моль		0.56 моль		-		-
Стало:	1 - 0.56 = 0.44 моль		-		0.56 моль		0.56 моль

 

Для реакции с NaOH в количестве 1 моль необходима кислота в количестве 1 моль, а по условию мы определили, что кислоты есть только 0.56 моль. Следовательно, щелочь в избытке, а кислота в недостатке (в реакции она расходуется полностью). Расчет количества вещества NaNO3 ведем по количеству кислоты: n(NaNO3) = n(HNO3) = 0.56 моль.

Таким образом в растворе осталась щелочь (1 - 0.56 = 0.44 моль) и нитрат натрия (0.56 моль).

 

3) Определяем массовые доли:

m(р-ра) = m(NaH) + m(H2O) + m(HNO3 р-ра) - m(H2) = 24 + 1000 + 100×1.18 - 1×2 = 1140 г.

m(NaOH) = 0.44×40 = 17.6 г

w(NaOH) = 17.6/1140 = 0.0154 или 1.54%

m(NaNO3) = 0.56×85 = 47.6 г

w(NaNO3) = 47.6/1140 = 0.0417 или 4.17%.