ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2025-11-26   
Газовая смесь, полученная при прокаливании 107.5 г смеси нитрата ртути и карбоната кальция и оказавшаяся на $4\%$ тяжелее аргона, пропущена через 200 г $22.4\%$-ного раствора $\text{KOH}$. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.


Решение:


В первом стакане протекает реакция:

$\text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \to \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2\uparrow + \text{H}_2\text{O}.$

Находим количества реагирующих веществ в этом стакане:

$\nu(\text{CaCO}_3) = 6 / 100 = 0.06 \text{ моль};$

$\nu(\text{HCl}) = \frac{50 \cdot 0.1}{36.5} = 0.137 \text{ моль}$

($\text{CaCO}_3$ по отношению к $\text{HCl}$ в недостатке).
Масса первого раствора в результате реакции:

$m_1 = 6 + 50 - 0.06 \cdot 44 = 53.36 \text{ г.}$

Во втором стакане протекает реакция:

$\text{FeS}_2 + 8\text{HNO}_3 \to \text{Fe(NO}_3)_3 + 5\text{NO}\uparrow + 2\text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}.$

Пусть во второй стакан добавили $x$ моль $\text{HNO}_3$. Масса добавленного раствора кислоты составит $\frac{63 \cdot x}{0.45}$ г; отсюда масса второго стакана:

$m_2 = 6 + \frac{63 \cdot x}{0.45} - \frac{5x}{8} \cdot 30 \text{ г.}$

По условию $m_1 = m_2$ , следовательно,

$53.36 = 6 + \frac{63 \cdot x}{0.45} - \frac{5x}{8} \cdot 30.$

Решив это уравнение, получим $x = 0.391$ моль, значит, масса раствора $\text{HNO}_3$, добавленного во второй стакан:

$m = \frac{63 \cdot 0.391}{0.45} = 54.7 \text{ г.}$

Ответ: 54.7 г раствора $\text{HNO}_3$.