Question

Смешали 150 г раствора нитрата серебра с массовой долей растворённого вещества 6,8% и 200 г 4,1%-ного раствора ортофосфата натрия. Определите массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: при смешивании растворов происходит реакция осаждения фосфата серебра; необходимо определить, какой реагент в недостатке, рассчитать массы продуктов и остатков, затем найти массовые доли в конечном растворе.

**Уравнение реакции:**

$$\ce{3AgNO3 + Na3PO4 -> Ag3PO4 v + 3NaNO3}$$

**Расчёты:**

1) Вычислим массу нитрата серебра в исходном растворе:

$$m(\ce{AgNO3}) = 150 \cdot 0{,}068 = 10{,}2 	ext{ г}$$

Число молей:

$$n(\ce{AgNO3}) = \frac{10{,}2}{170} = 0{,}06 	ext{ моль}$$

2) Вычислим массу ортофосфата натрия в исходном растворе:

$$m(\ce{Na3PO4}) = 200 \cdot 0{,}041 = 8{,}2 	ext{ г}$$

Число молей:

$$n(\ce{Na3PO4}) = \frac{8{,}2}{164} = 0{,}05 	ext{ моль}$$

3) Определим реагент в недостатке, разделив количества веществ на стехиометрические коэффициенты:

$$\frac{n(\ce{AgNO3})}{3} : \frac{n(\ce{Na3PO4})}{1} = \frac{0{,}06}{3} : \frac{0{,}05}{1} = 0{,}02 : 0{,}05$$

Так как $0{,}02 < 0{,}05$, нитрат серебра находится в недостатке. Расчёты ведём по нему.

4) Вычислим количество образовавшегося нитрата натрия:

$$n(\ce{NaNO3}) = n(\ce{AgNO3}) = 0{,}06 	ext{ моль}$$

$$m(\ce{NaNO3}) = 0{,}06 \cdot 85 = 5{,}1 	ext{ г}$$

5) Вычислим количество прореагировавшего ортофосфата натрия:

$$n_{	ext{прореаг}}(\ce{Na3PO4}) = \frac{n(\ce{AgNO3})}{3} = \frac{0{,}06}{3} = 0{,}02 	ext{ моль}$$

Количество оставшегося ортофосфата натрия:

$$n_{	ext{ост}}(\ce{Na3PO4}) = 0{,}05 - 0{,}02 = 0{,}03 	ext{ моль}$$

$$m_{	ext{ост}}(\ce{Na3PO4}) = 0{,}03 \cdot 164 = 4{,}92 	ext{ г}$$

6) Вычислим массу образовавшегося фосфата серебра:

$$n(\ce{Ag3PO4}) = \frac{n(\ce{AgNO3})}{3} = 0{,}02 	ext{ моль}$$

$$m(\ce{Ag3PO4}) = 0{,}02 \cdot 419 = 8{,}38 	ext{ г}$$

7) Вычислим массу конечного раствора:

$$m_{	ext{конечн}} = 150 + 200 - 8{,}38 = 341{,}62 	ext{ г}$$

8) Вычислим массовые доли веществ в конечном растворе:

$$\omega(\ce{NaNO3}) = \frac{5{,}1}{341{,}62} = 0{,}0149 \approx 1{,}5\%$$

$$\omega_{	ext{ост}}(\ce{Na3PO4}) = \frac{4{,}92}{341{,}62} = 0{,}0144 \approx 1{,}44\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии