Номер 885, страница 143 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

885. *Смесь бромида натрия и хлорида натрия общей массой 16,15 г растворили в воде. К полученному раствору добавили избыток раствора нитрата серебра, при этом образовался осадок массой 33,15 г. Рассчитайте массу хлорида натрия в смеси.

Дано:

m(смеси NaCl + NaBr) = 16,15 г

m(осадка AgCl + AgBr) = 33,15 г

Найти:

m(NaCl) - ?

Решение:

При добавлении раствора нитрата серебра к раствору смеси хлорида натрия и бромида натрия протекают следующие реакции с образованием нерастворимых осадков хлорида серебра и бромида серебра:

$NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$

$NaBr + AgNO_3 \rightarrow AgBr\downarrow + NaNO_3$

Обозначим массу хлорида натрия (NaCl) в исходной смеси как x г, а массу бромида натрия (NaBr) как y г. Согласно условию, общая масса смеси составляет 16,15 г, следовательно, мы можем составить первое уравнение:

$x + y = 16,15$

Отсюда можно выразить массу бромида натрия через массу хлорида натрия:

$y = 16,15 - x$

Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции:

$M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5$ г/моль

$M(NaBr) = 23 + 80 = 103$ г/моль

$M(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5$ г/моль

$M(AgBr) = 108 + 80 = 188$ г/моль

Найдем количество вещества (в молях) для NaCl и NaBr, используя их массы x и y:

$\nu(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{x}{58,5}$ моль

$\nu(NaBr) = \frac{m(NaBr)}{M(NaBr)} = \frac{y}{103} = \frac{16,15 - x}{103}$ моль

Согласно уравнениям реакций, из 1 моль NaCl образуется 1 моль AgCl, а из 1 моль NaBr — 1 моль AgBr. Следовательно, количества веществ осадков равны количествам веществ исходных солей:

$\nu(AgCl) = \nu(NaCl) = \frac{x}{58,5}$ моль

$\nu(AgBr) = \nu(NaBr) = \frac{16,15 - x}{103}$ моль

Теперь найдем массы осадков AgCl и AgBr, умножив их количество вещества на молярные массы:

$m(AgCl) = \nu(AgCl) \cdot M(AgCl) = \frac{x}{58,5} \cdot 143,5$ г

$m(AgBr) = \nu(AgBr) \cdot M(AgBr) = \frac{16,15 - x}{103} \cdot 188$ г

Общая масса осадка равна сумме масс AgCl и AgBr, что по условию составляет 33,15 г. Составим второе уравнение:

$\frac{143,5 \cdot x}{58,5} + \frac{188 \cdot (16,15 - x)}{103} = 33,15$

Решим это уравнение относительно x:

$2,453x + 1,825(16,15 - x) = 33,15$

$2,453x + 29,47375 - 1,825x = 33,15$

$(2,453 - 1,825)x = 33,15 - 29,47375$

$0,628x = 3,67625$

$x = \frac{3,67625}{0,628} = 5,85$

Таким образом, масса хлорида натрия в исходной смеси составляет 5,85 г.

Ответ: масса хлорида натрия в смеси равна 5,85 г.