Задание с ответами: химия. ЕГЭ — 2018

При разложении образца карбоната бария выделился газ объемом 4,48 л (в пересчете на н. у.). Масса остатка составила 50 г. После этого остаток поместили в 100 мл воды и добавили 200 г 20%-ного раствора сульфата натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления.

Сведения для решения

При разложении карбоната бария – соли слабой угольной кислоты образуется оксид бария и выделяется углекислый газ:

 

 

Карбонат бария в воде не растворяется. При взаимодействии оксида щелочно-земельного металла с водой образуется щелочь:

 

 

С сульфатом натрия взаимодействует только гидроксид бария:

 

 

Вычислим количество углекислого газа, выделившегося при прокаливании карбоната бария: следовательно, в результате реакции разложения карбоната бария образовалось 0,2 моль оксида бария и прореагировало также 0,2 моль карбоната бария.

Вычислим массу образовавшегося оксида бария, взаимодействующего с водой:

 

 

тогда масса оставшегося карбоната бария равна:

 

 

Плотность воды при н. у. следовательно, ее масса в 100 мл равна 100 г.

По уравнениям реакций следовательно,

Вычислим массу и количество сульфата натрия, взаимодействующего с щелочью:

 

 

 

Поскольку по уравнению реакции щелочь и сульфат натрия реагируют в эквимолярных количествах, то в избытке количество вещества сульфата бария.

 

 

 

В результате обменной реакции между гидроксидом бария и сульфатом натрия в осадок выпадает сульфат бария, поэтому необходимо учесть его массу при расчетах массы раствора:

 

 

 

Вычислим массу образовавшегося раствора с учетом того, что карбонат бария в воде не растворим, поэтому не вносит вклад в массу этого раствора:

 

 

Определим массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе:

 

 

Правильный ответ: 5,63%.