«
ЕГЭ 34.2 | 4 балла | ? %

Смешали фосфид цинка и нитрид магния. Полученную смесь общей массой 65,7 г, в которой общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро, растворили в 876 г 25%-ной соляной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Разбор задания:

1) Zn3P2 + 6HCl = 3ZnCl2 + 2PH3

2) Mg3N2 + 8HCl = 3MgCl2 + 2NH4Cl

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Определение состава исходной смеси:

m(смеси) = m(Zn3P2) + m(Mg3N2)

m(Zn3P2) = n(Zn3P2) · M(Zn3P2) = n(Zn3P2) · 257

m(Mg3N2) = n(Mg3N2) · M(Mg3N2) = n(Mg3N2) · 100

m(смеси) = 257 · n(Zn3P2) + 100 · n(Mg3N2) = 65,7 г     [1]

1 моль Zn3P2 содержит 30 · 3 + 15 · 2 = 120 моль электронов

1 моль Mg3N2 содержит 12 · 3 + 7 · 2 = 50 моль электронов

N(e из Zn3P2) + N(e из Mg3N2) = NA · 32

n(e из Zn3P2) · NA + n(e из Mg3N2) · NA = NA · 32

n(e из Zn3P2) + n(e из Mg3N2) = 32

n(e из Zn3P2) = 120 · n(Zn3P2)

n(e из Mg3N2) = 50 · n(Mg3N2)

120 · n(Zn3P2) + 50 · n(Mg3N2) = 32     [2]

Пусть n(Zn3P2) = x моль, n(Mg3N2) = y моль, тогда:

257x + 100y = 65,7     [1]

120x + 50y = 32     [2]

x = 0,1

y = 0,4

n(Zn3P2) = 0,1 моль

n(Mg3N2) = 0,4 моль

Определение количества оставшейся HCl:

m(HCl исх.) = m(р-ра HCl) / 100 % · ω(HCl) = 876 / 100 % · 25 % = 219 г

n(HCl исх.) = m(HCl исх.) / M(HCl) = 219 / 36,5 = 6 моль

n(HCl прореаг. с Zn3P2) = 6 · n(Zn3P2) = 6 · 0,1 = 0,6 моль

n(HCl прореаг. с Mg3N2) = 8 · n(Mg3N2) = 8 · 0,4 = 3,2 моль

n(HCl прореаг.) = n(HCl прореаг. с Zn3P2) + n(HCl прореаг. с Mg3N2) = 0,6 + 3,2 = 3,8 моль

n(HCl ост.) = n(HCl исх.) - n(HCl прореаг.) = 6 - 3,8 = 2,2 моль

m(HCl ост.) = n(HCl ост.) · M(HCl) = 2,2 · 36,5 = 80,3 г

Нахождение массы конечного раствора и массовой доли HCl:

n(PH3) = 2 · n(Zn3P2) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

m(PH3) = n(PH3) · M(PH3) = 0,2 · 34 = 6,8 г

m(конечного р-ра) = m(смеси) + m(р-ра HCl) - m(PH3) = 65,7 + 876 - 6,8 = 934,9 г

ω(HCl) = m(HCl ост.) / m(конечного р-ра) · 100 % = 80,3 / 934,9 · 100 % = 8,6 %

Ход решения изложен логично и последовательно.

Верно произведены вычисления.

Ответ: ω(HCl) = 8,6 %

Получен правильный ответ.