Question

При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой 53,6 г. К остатку добавили 200 г 24%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался раствор с массой 206,4 г и массовой долей гидроксида натрия 15,5%. Определите объём смеси газов (в пересчёте на н.у.), выделившихся в результате частичного разложения нитрата магния. 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: найти количество вещества оксида магния в остатке через анализ расхода гидроксида натрия, затем по стехиометрии разложения определить объём газов.

**Уравнения реакций:**

$$\ce{2Mg(NO3)2 ->[t] 2MgO + 4NO2 ^ + O2 ^}$$

$$\ce{MgO + 2NaOH -> Mg(OH)2 v + Na2O}$$

или эквивалентно:

$$\ce{Mg(NO3)2 + 2NaOH -> Mg(OH)2 v + 2NaNO3}$$

**Расчёты:**

1) Вычислим массу гидроксида натрия в исходном растворе:

$$m_{	ext{NaOH}} = 200 \cdot 0{,}24 = 48 	ext{ г}$$

$$n_{	ext{NaOH}} = \frac{48}{40} = 1{,}2 	ext{ моль}$$

2) Найдём массу гидроксида натрия в образовавшемся растворе:

$$m_{	ext{NaOH, ост.}} = 206{,}4 \cdot 0{,}155 = 32 	ext{ г}$$

$$n_{	ext{NaOH, ост.}} = \frac{32}{40} = 0{,}8 	ext{ моль}$$

3) Определим количество вещества гидроксида натрия, вступившего в реакцию:

$$n_{	ext{NaOH, прореаг.}} = 1{,}2 - 0{,}8 = 0{,}4 	ext{ моль}$$

4) По уравнению реакции $\ce{MgO + 2NaOH -> Mg(OH)2 + Na2O}$ найдём количество оксида магния:

$$n_{	ext{MgO}} = \frac{n_{	ext{NaOH, прореаг.}}}{2} = \frac{0{,}4}{2} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

5) Вычислим массу оксида магния:

$$m_{	ext{MgO}} = 0{,}2 \cdot 40 = 8 	ext{ г}$$

6) Найдём массу нитрата магния, не разложившегося:

$$m_{\ce{Mg(NO3)2}} = 53{,}6 - 8 = 45{,}6 	ext{ г}$$

$$n_{\ce{Mg(NO3)2}} = \frac{45{,}6}{148} = 0{,}3078 	ext{ моль}$$

7) По уравнению разложения $\ce{2Mg(NO3)2 -> 2MgO + 4NO2 + O2}$ определим количество разложившегося нитрата магния. Так как образовалось 0,2 моль $\ce{MgO}$:

$$n_{\ce{Mg(NO3)2, разл.}} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

8) Вычислим количество газов:

$$n_{\ce{NO2}} = 2 \cdot 0{,}2 = 0{,}4 	ext{ моль}$$

$$n_{\ce{O2}} = \frac{0{,}2}{2} = 0{,}1 	ext{ моль}$$

$$n_{	ext{газов}} = 0{,}4 + 0{,}1 = 0{,}5 	ext{ моль}$$

9) Найдём объём смеси газов при н.у.:

$$V_{	ext{газов}} = 0{,}5 \cdot 22{,}4 = 11{,}2 	ext{ л}$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии