Смесь серебра и оксида серебра общей массой 36,0 г растворили в концентрированной азотной кислоте. Выделился бурый газ, для поглощения которого потребовалось 60,0 г 12,0-процентного раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массовые доли (в %) веществ в исходной смеси.
Для решения задачи можно воспользоваться уравнением реакции и принять, что бурый газ, который выделился, это дистилированная вода:
Ag + HNO3 -> AgNO3 + H2O
Зная, что масса серебра в смеси равна 36,0 г, а масса бурого газа (дистилированной воды) равна 60,0 г, можем рассчитать массу азотной кислоты, участвующую в реакции:
Ag: 36,0 г HNO3: x г H2O: 60,0 г
M (HNO3) = 63 г/моль M (H2O) = 18 г/моль M (Ag) = 108 г/моль
36,0 г Ag * (1 моль Ag / 108 г Ag) = 0,333 моль Ag
0,333 моль Ag (1 моль HNO3 / 1 моль Ag) (63 г HNO3 / 1 моль HNO3) = 21,0 г HNO3
Теперь нам известно, что 12% раствора NaOH составляет 60,0 г, следовательно, масса NaOH составляет 60,0 г / 0,12 = 500,0 г. Теперь рассчитаем массу NaOH, участвующей в реакции:
NaOH: 500,0 г HNO3: 21,0 г H2O: 60,0 г
NaOH + HNO3 -> NaNO3 + H2O
M (NaOH) = 40 г/моль M (HNO3) = 63 г/моль M (NaNO3) = 85 г/моль M (H2O) = 18 г/моль
500,0 г NaOH * (1 моль NaOH / 40 г NaOH) = 12,5 моль NaOH
Для решения задачи можно воспользоваться уравнением реакции и принять, что бурый газ, который выделился, это дистилированная вода:
Ag + HNO3 -> AgNO3 + H2O
Зная, что масса серебра в смеси равна 36,0 г, а масса бурого газа (дистилированной воды) равна 60,0 г, можем рассчитать массу азотной кислоты, участвующую в реакции:
Ag: 36,0 г
HNO3: x г
H2O: 60,0 г
M (HNO3) = 63 г/моль
M (H2O) = 18 г/моль
M (Ag) = 108 г/моль
36,0 г Ag * (1 моль Ag / 108 г Ag) = 0,333 моль Ag
0,333 моль Ag (1 моль HNO3 / 1 моль Ag) (63 г HNO3 / 1 моль HNO3) = 21,0 г HNO3
Теперь нам известно, что 12% раствора NaOH составляет 60,0 г, следовательно, масса NaOH составляет 60,0 г / 0,12 = 500,0 г. Теперь рассчитаем массу NaOH, участвующей в реакции:
NaOH: 500,0 г
HNO3: 21,0 г
H2O: 60,0 г
NaOH + HNO3 -> NaNO3 + H2O
M (NaOH) = 40 г/моль
M (HNO3) = 63 г/моль
M (NaNO3) = 85 г/моль
M (H2O) = 18 г/моль
500,0 г NaOH * (1 моль NaOH / 40 г NaOH) = 12,5 моль NaOH
12,5 моль NaOH (1 моль HNO3 / 1 моль NaOH) (63 г HNO3 / 1 моль HNO3) = 787,5 г HNO3
Массовая доля серебра в исходной смеси:
(36,0 г / 36,0 г) * 100% = 100%
Массовая доля оксида серебра:
100% - 63% (массовая доля азотной кислоты) = 37%