Question

Смесь хлоридов калия и кальция добавили к раствору карбоната натрия, в результате образовалось 10 г осадка. Эту же смесь добавили к раствору нитрата серебра, и выпал осадок массой 57,4 г. Найдите массовую долю хлорида калия в исходной смеси. Запишите уравнения всех реакций, указанные в условии, и выполните необходимые расчёты.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: определить количество вещества каждого хлорида по массам образовавшихся осадков, затем вычислить их массовую долю в смеси.

**Уравнения реакций:**

$$\ce{CaCl2 + Na2CO3 -> CaCO3 v + 2NaCl}$$

$$\ce{KCl + AgNO3 -> AgCl v + KNO3}$$

$$\ce{CaCl2 + 2AgNO3 -> 2AgCl v + Ca(NO3)2}$$

**Расчёты:**

1) Вычислим количество вещества карбоната кальция, выпавшего в осадок при добавлении смеси к раствору карбоната натрия:

$$
u(\ce{CaCO3}) = \frac{m(\ce{CaCO3})}{M(\ce{CaCO3})} = \frac{10}{100} = 0{,}1 	ext{ моль}$$

2) По стехиометрии первой реакции количество хлорида кальция в смеси:

$$
u(\ce{CaCl2}) = 
u(\ce{CaCO3}) = 0{,}1 	ext{ моль}$$

Масса хлорида кальция:

$$m(\ce{CaCl2}) = 
u(\ce{CaCl2}) \cdot M(\ce{CaCl2}) = 0{,}1 \cdot 111 = 11{,}1 	ext{ г}$$

3) Вычислим общее количество вещества хлорида серебра, выпавшего в осадок при добавлении смеси к раствору нитрата серебра:

$$
u(\ce{AgCl}) = \frac{m(\ce{AgCl})}{M(\ce{AgCl})} = \frac{57{,}4}{143{,}5} = 0{,}4 	ext{ моль}$$

4) Количество хлорида серебра, образовавшегося из хлорида кальция (третья реакция):

$$
u_3(\ce{AgCl}) = 2 \cdot 
u(\ce{CaCl2}) = 2 \cdot 0{,}1 = 0{,}2 	ext{ моль}$$

5) Количество хлорида серебра, образовавшегося из хлорида калия (вторая реакция):

$$
u_2(\ce{AgCl}) = 
u(\ce{AgCl}) - 
u_3(\ce{AgCl}) = 0{,}4 - 0{,}2 = 0{,}2 	ext{ моль}$$

6) По стехиометрии второй реакции количество хлорида калия в смеси:

$$
u(\ce{KCl}) = 
u_2(\ce{AgCl}) = 0{,}2 	ext{ моль}$$

Масса хлорида калия:

$$m(\ce{KCl}) = 
u(\ce{KCl}) \cdot M(\ce{KCl}) = 0{,}2 \cdot 74{,}5 = 14{,}9 	ext{ г}$$

7) Общая масса смеси:

$$m_{	ext{смеси}} = m(\ce{KCl}) + m(\ce{CaCl2}) = 14{,}9 + 11{,}1 = 26 	ext{ г}$$

8) Массовая доля хлорида калия:

$$\omega(\ce{KCl}) = \frac{m(\ce{KCl})}{m_{	ext{смеси}}} = \frac{14{,}9}{26} = 0{,}573 = 57{,}3\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии