Разделы 
Дополнительно
Задача по химии - 4423
2025-11-24 
Газовая смесь, полученная при прокаливании 36.7 г смеси нитрата серебра и карбоната бария и оказавшаяся на 6% тяжелее аргона, пропущена через 200 г 5.6%-ного раствора KOH. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.
Решение:
При прокаливании смеси солей протекают реакции:
$\underset{x \text{ моль}}{AgNO_{3}} \xrightarrow{t^{\circ}} Ag + \underset{x}{NO_{2}\uparrow} + \underset{0.5x}{0.5O_{2}\uparrow},$
$\underset{y \text{ моль}}{BaCO_{3}} \xrightarrow{t^{\circ}} BaO + \underset{y \text{ моль}}{CO_{2}\uparrow},$
Суммарное количество выделившихся газов и их масса составляют:
$v = (1.5x + y) \text{ моль},$
$m = (46x + 16x + 44y) = (62x + 44y) \text{ г.}$
По условию задачи молярная масса смеси газов тяжелее молярной массы аргона на 6%. Тогда, используя соотношение $v = m / M$, имеем:
$1.5x + y = \frac{62x + 44y}{40 + 40 \cdot 0.06},$
отсюда $x = y$.
Масса исходной смеси солей:
$m = 170x + 197y = 36.7 \text{ г},$
откуда $x = y = 0.1$ моль.
При пропускании газовой смеси (0.1 моль $NO_{2}$, 0.05 моль $O_{2}$ и 0.1 моль $CO_{2}$) через 200 г раствора, содержащего $200 \cdot 0.056 / 56 = 0.2$ моль KOH, происходят следующие реакции:
$\underset{0.1 \text{ моль}}{4KOH} + \underset{0.1 \text{ моль}}{4NO_{2}} + \underset{0.025 \text{ моль}}{O_{2}} \rightarrow \underset{0.1 \text{ моль}}{4KNO_{3}} + 2H_{2}O;$
$\underset{0.1 \text{ моль}}{KOH} + \underset{0.1 \text{ моль}}{CO_{2}} \rightarrow \underset{0.1 \text{ моль}}{KHCO_{3}}.$
В конечном растворе содержится по 0.1 моль $KNO_{3}$ и $KHCO_{3}$; их массы составляют:
$m(KNO_{3}) = 0.1 \cdot 101 = 10.1 \text{ г},$
$m(KHCO_{3}) = 0.1 \cdot 100 = 10 \text{ г.}$
Масса конечного раствора:
$m = 200 + 4.6 + 0.8 + 4.4 = 209.8 \text{ г.}$
Массовые доли $KNO_{3}$ и $KHCO_{3}$ в полученном растворе:
$\omega(KNO_{3}) = \frac{10.1}{209.8} = 0.048 \text{ (или } 4.8 \text{%}),$
$\omega(KHCO_{3}) = \frac{10}{209.8} = 0.048 \text{ (или } 4.8 \text{%}).$
Ответ: 4.8% $KNO_{3}$; 4.8% $KHCO_{3}$.
Газовая смесь, полученная при прокаливании 36.7 г смеси нитрата серебра и карбоната бария и оказавшаяся на 6% тяжелее аргона, пропущена через 200 г 5.6%-ного раствора KOH. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.
Решение:
При прокаливании смеси солей протекают реакции:
$\underset{x \text{ моль}}{AgNO_{3}} \xrightarrow{t^{\circ}} Ag + \underset{x}{NO_{2}\uparrow} + \underset{0.5x}{0.5O_{2}\uparrow},$
$\underset{y \text{ моль}}{BaCO_{3}} \xrightarrow{t^{\circ}} BaO + \underset{y \text{ моль}}{CO_{2}\uparrow},$
Суммарное количество выделившихся газов и их масса составляют:
$v = (1.5x + y) \text{ моль},$
$m = (46x + 16x + 44y) = (62x + 44y) \text{ г.}$
По условию задачи молярная масса смеси газов тяжелее молярной массы аргона на 6%. Тогда, используя соотношение $v = m / M$, имеем:
$1.5x + y = \frac{62x + 44y}{40 + 40 \cdot 0.06},$
отсюда $x = y$.
Масса исходной смеси солей:
$m = 170x + 197y = 36.7 \text{ г},$
откуда $x = y = 0.1$ моль.
При пропускании газовой смеси (0.1 моль $NO_{2}$, 0.05 моль $O_{2}$ и 0.1 моль $CO_{2}$) через 200 г раствора, содержащего $200 \cdot 0.056 / 56 = 0.2$ моль KOH, происходят следующие реакции:
$\underset{0.1 \text{ моль}}{4KOH} + \underset{0.1 \text{ моль}}{4NO_{2}} + \underset{0.025 \text{ моль}}{O_{2}} \rightarrow \underset{0.1 \text{ моль}}{4KNO_{3}} + 2H_{2}O;$
$\underset{0.1 \text{ моль}}{KOH} + \underset{0.1 \text{ моль}}{CO_{2}} \rightarrow \underset{0.1 \text{ моль}}{KHCO_{3}}.$
В конечном растворе содержится по 0.1 моль $KNO_{3}$ и $KHCO_{3}$; их массы составляют:
$m(KNO_{3}) = 0.1 \cdot 101 = 10.1 \text{ г},$
$m(KHCO_{3}) = 0.1 \cdot 100 = 10 \text{ г.}$
Масса конечного раствора:
$m = 200 + 4.6 + 0.8 + 4.4 = 209.8 \text{ г.}$
Массовые доли $KNO_{3}$ и $KHCO_{3}$ в полученном растворе:
$\omega(KNO_{3}) = \frac{10.1}{209.8} = 0.048 \text{ (или } 4.8 \text{%}),$
$\omega(KHCO_{3}) = \frac{10}{209.8} = 0.048 \text{ (или } 4.8 \text{%}).$
Ответ: 4.8% $KNO_{3}$; 4.8% $KHCO_{3}$.
