Какова массовая доля компонентов в смеси солей: натрий карбонате, натрий хлориде и натрий сульфате, если к раствору, содержащему 36,7 г этой смеси, сначала добавили раствор нитратной кислоты, в результате чего образовался углекислый газ объемом 2,9 л? Затем раствор обработали аргентум нитратом, отделив осадок массой 14,35 г, и, наконец, к остатку раствора добавили раствор барий хлорида, в результате чего выпал осадок массой 23,3 г?

Химия 11 класс Анализ реакций обмена и расчет массовых долей компонентов в смесях массовая доля компоненты смеси натрий карбонат натрий хлорид натрий сульфат раствор нитратной кислоты углекислый газ аргентум нитрат осадок барий хлорид Новый

Чтобы найти массовую долю компонентов в смеси солей, давайте рассмотрим каждый шаг более подробно.

В начале у нас есть смесь солей: натрий карбонат (Na2CO3), натрий хлорид (NaCl) и натрий сульфат (Na2SO4). Мы знаем, что общая масса смеси составляет 36,7 г.

1. **Реакция с нитратной кислотой**:

Когда мы добавляем нитратную кислоту (HNO3) к натрий карбонату, происходит реакция, в результате которой выделяется углекислый газ (CO2). Уравнение реакции выглядит так:

• Na2CO3 + 2 HNO3 → 2 NaNO3 + CO2 ↑ + H2O

Мы знаем, что объем выделившегося углекислого газа составляет 2,9 л. Чтобы найти количество вещества CO2, используем формулу:

• n = V / Vm

где V - объем газа (в литрах), Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Подставляем значения:

• n(CO2) = 2,9 л / 22,4 л/моль ≈ 0,129 моль.

Согласно уравнению, на 1 моль Na2CO3 выделяется 1 моль CO2, значит, у нас было 0,129 моль Na2CO3.

2. **Определение массы Na2CO3**:

Теперь найдем массу Na2CO3:

• Молярная масса Na2CO3 = 2 * 23 + 12 + 3 * 16 = 106 г/моль.
• Масса Na2CO3 = n * M = 0,129 моль * 106 г/моль ≈ 13,654 г.

3. **Обработка раствора аргентум нитратом**:

Следующий шаг - добавление аргентум нитрата (AgNO3), который реагирует с натрий хлоридом, образуя осадок хлорида серебра (AgCl):

• NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3.

Масса осадка AgCl составляет 14,35 г. Найдем, сколько моль AgCl было образовано:

• Молярная масса AgCl = 107,87 + 35,45 ≈ 143,32 г/моль.
• n(AgCl) = 14,35 г / 143,32 г/моль ≈ 0,100 моль.

Согласно уравнению, на 1 моль NaCl образуется 1 моль AgCl, следовательно, у нас было 0,100 моль NaCl.

4. **Определение массы NaCl**:

• Молярная масса NaCl = 23 + 35,45 = 58,45 г/моль.
• Масса NaCl = n * M = 0,100 моль * 58,45 г/моль ≈ 5,845 г.

5. **Обработка раствора барий хлоридом**:

Наконец, добавляем барий хлорид (BaCl2), который реагирует с натрий сульфатом, образуя осадок сульфата бария (BaSO4):

• Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2 NaCl.

Масса осадка BaSO4 составляет 23,3 г. Найдем, сколько моль BaSO4 было образовано:

• Молярная масса BaSO4 = 137,33 + 32 + 4 * 16 ≈ 233,39 г/моль.
• n(BaSO4) = 23,3 г / 233,39 г/моль ≈ 0,100 моль.

Согласно уравнению, на 1 моль Na2SO4 образуется 1 моль BaSO4, следовательно, у нас было 0,100 моль Na2SO4.

6. **Определение массы Na2SO4**:

• Молярная масса Na2SO4 = 2 * 23 + 32 + 4 * 16 = 142 г/моль.
• Масса Na2SO4 = n * M = 0,100 моль * 142 г/моль ≈ 14,2 г.

7. **Определение массовых долей компонентов в смеси**:

Теперь, когда мы знаем массы всех компонентов, можем найти их массовые доли:

• Масса смеси = 36,7 г.
• Масса Na2CO3 ≈ 13,654 г.
• Масса NaCl ≈ 5,845 г.
• Масса Na2SO4 ≈ 14,2 г.

Теперь вычислим массовые доли:

• Массовая доля Na2CO3 = (13,654 г / 36,7 г) * 100% ≈ 37,2%.
• Массовая доля NaCl = (5,845 г / 36,7 г) * 100% ≈ 15,9%.
• Массовая доля Na2SO4 = (14,2 г / 36,7 г) * 100% ≈ 38,8%.

Таким образом, массовая доля компонентов в смеси солей составляет:

• Na2CO3: 37,2%
• NaCl: 15,9%
• Na2SO4: 38,8%