При нагреванииобразца нитрата серебра часть вещества разложилась и выделилась смесь газов объемом 6,72 л (в пересчете на н. у.). Масса остатка
Вопрос пользователя
При нагреванииобразца нитрата серебра часть вещества разложилась и выделилась смесь газов объемом 6,72 л (в пересчете на н. у.). Масса остатка составила 25 г. После этого остаток поместили в 50 мл воды и добавили 18,25 г 20%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.
Ответ эксперта
Запишем уравнение термического разложения нитрата серебра (I):
2AgNО3→ 2Ag + 2NО2 + O2 (1)
Твердый остаток – это смесь образовавшегося серебра и оставшегося нитрата серебра (I).
С соляной кислотой реагирует только нитрат серебра (I):
AgNО3+ HCl → AgCl↓ + HNO3 (2)
Вычислим количество газов, образующихся при разложении нитрата серебра:
n(NО2 + O2) = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль.
По уравнению (1) n(Ag) = 2/3∙n(NО2 + O2) = 2/3∙0,3 моль = 0,2 моль
m(AgNО3)ocт. = 25 г – 21,6 г = 3,4 г
n(AgNО3)ocт. = 3,4 г / 170 г/моль = 0,02 моль.
Вычислим массу и количество вещества соляной кислоты в ее исходном растворе:
m(HCl)иcx.= 18,25 г∙ 0,2 = 3,65 г
n(HCl)иcx.= 3,65 г/36,5 г/моль = 0,1 моль
По уравнению (2) n(AgNО3)ocт.= n(AgCl) = n(HCl)реакц., где n(HCl)реакц. – количество вещества соляной кислоты, пошедшей на реакцию с AgNО3. Следовательно, количество вещества и масса непрореагировавшей соляной кислоты:
n(НCl)ост.= 0,1 моль – 0,02 моль = 0,08 моль;
m(НСl)ост. = 0,08 моль∙ 36.5 г/моль = 2,92 г.
Вычислим массу выпавшего осадка
m(AgCl) = n(AgCl) ∙M(AgCl) = 0,02 моль∙ 143,5 г/моль = 2,87 г.
Масса получившегося раствора равна:
mкон.p-pa = mостатка + m(НCl)р-ра + m(Н2О) – m(AgCl) = 3,4 г + 18,25 г + 50 г – 2,87 г = 68,78 г.
Массовая доля в получившемся растворе соляной кислоты равна:
ω(НСl) = m(НСl)ост./ mкон.p-pa = 2,92 г/68,78 г = 0,0425 (4,25 %).
Ответ: ω(НСl) = 4,25 %.
