2023-03-20
Смесь двух нитратов, массы которых относятся как 16 : 15, содержит 21,19 массовых процентов азота.
1) Какие нитраты входят в смесь?
2) Какую долю от исходной массы составит твердый остаток после прокаливания смеси нитратов при $300^{ \circ} C$?
Решение:
Содержание азота в нитратах металлов низкое. В нитратах лития и бериллия (металлы с наименьшей атомной массой) азота меньше, чем в указанной смеси. В такой ситуации одним из нитратов обязательно должен быть нитрат аммония (высокое содержание азота).
При дальнейших расчетах используйте понятие массовой части (вся смесь: 15 + 16 = 31 массовых частей). Предположим, что на нитрат аммония приходится 15/31 от массы смеси (другое предположение не приводит к решению).
1) Нитрат бериллия содержит всего 21,05 % азота, остальные нитраты еще меньше. Очевидно, что один из нитратов - $NH_{4}NO_{3}$ - содержит 35 % азота.
На нитрат аммония приходится 15/31 массы смеси, тогда на азот - $0,35 \cdot 15 = 5,25$ массовых частей. Всего азота в смеси - $0,2119 \cdot 31 = 6,57$ массовых частей, тогда во втором нитрате 6,57 - 5,25 = 1,32 массовых частей азота.
Пусть формула второго нитрата $A(NO_{3})_{2}$, его молекулярная масса - $(A+6n)$, где $A$ - атомная масса катиона, тогда $\frac{14n}{A + 62n} = \frac{1,32}{16}$, отсюда $A = 107,7$ (серебро).
2) При прокаливании смеси нитратов происходят реакции:
$NH_{4}NO_{3} = N_{2}O + 2H_{2}O$;
$2AgNO_{3} = 2Ag + O_{2} + 2NO_{2}$.
В 31 массовой части смеси содержится 16 массовых частей нитрата серебра, образовалось $\frac{16}{170} \cdot 108 = 10,16$ массовых частей серебра, что составляет $\frac{10,16}{31} \cdot 100 \text{ % } = 32,8 \text{ %}$.