Простое вещество массой 4 г, образованное элементом А, сожгли в атмосфере кислорода. Полученное вещество растворили в 60 г раствора гидроксида натрия (массовая доля 20%). Определите элемент А, если известно, что при растворении получилось 96 г раствора, а массовая доля щелочи уменьшилась до 12,5 %.

В исходном растворе гидроксида натрия массой 60 г и с массовой долей NaOH 20% содержалось:

После растворения продукта горения масса раствора стала 96 г, а массовая доля щёлочи — 12,5%. Значит, в конечном растворе содержится:

То есть масса NaOH не изменилась: как было 12 г, так и осталось 12 г. Следовательно, продукт сгорания с гидроксидом натрия химически не реагировал, а лишь разбавил его раствор.

Найдём массу продукта сгорания:

Из них 4 г приходятся на исходное простое вещество, поэтому масса присоединившегося кислорода равна:

32 г кислорода — это 1 моль $O_2$:

Нужно найти такое простое вещество массой 4 г, которое при сгорании в 1 моль кислорода даёт 36 г вещества, не реагирующего со щёлочью. Этим веществом является водород:

По уравнению реакции 1 моль $O_2$, то есть 32 г, реагирует с 2 молями $H_2$, то есть с 4 г водорода:

Полученные 36 г воды просто разбавляют 60 г раствора NaOH. Общая масса становится:

а массовая доля NaOH:

Ответ: элемент А — водород, $H$.