Номер 204, страница 47 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

204. К раствору нитрата серебра массой 87,0 г прибавили раствор хлорида натрия до прекращения выпадения осадка. Осадок отфильтровали и высушили, его масса составила 14,3 г. Рассчитайте массовую долю нитрата серебра в исходном растворе.

Дано

$m_{р-ра}(AgNO_3) = 87,0 \text{ г}$

$m_{осадка}(AgCl) = 14,3 \text{ г}$

$m_{р-ра}(AgNO_3) = 0,0870 \text{ кг}$

$m_{осадка}(AgCl) = 0,0143 \text{ кг}$

Найти:

$\omega(AgNO_3) - ?$

Решение

При взаимодействии раствора нитрата серебра ($AgNO_3$) с раствором хлорида натрия ($NaCl$) происходит реакция обмена, в результате которой выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

1. Запишем уравнение химической реакции:

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

2. Рассчитаем молярные массы нитрата серебра ($AgNO_3$) и хлорида серебра ($AgCl$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(Ag) = 108$, $Ar(N) = 14$, $Ar(O) = 16$, $Ar(Cl) = 35,5$.

$M(AgNO_3) = 108 + 14 + 3 \cdot 16 = 170 \text{ г/моль}$

$M(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) выпавшего осадка $AgCl$:

$n(AgCl) = \frac{m(AgCl)}{M(AgCl)} = \frac{14,3 \text{ г}}{143,5 \text{ г/моль}} \approx 0,09965 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение между $AgNO_3$ и $AgCl$ равно 1:1. Это означает, что количество вещества прореагировавшего нитрата серебра равно количеству вещества образовавшегося хлорида серебра.

$n(AgNO_3) = n(AgCl) \approx 0,09965 \text{ моль}$

5. Вычислим массу нитрата серебра, содержавшегося в исходном растворе:

$m(AgNO_3) = n(AgNO_3) \cdot M(AgNO_3) \approx 0,09965 \text{ моль} \cdot 170 \text{ г/моль} \approx 16,94 \text{ г}$

6. Рассчитаем массовую долю ($\omega$) нитрата серебра в исходном растворе по формуле:

$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$

$\omega(AgNO_3) = \frac{m(AgNO_3)}{m_{р-ра}(AgNO_3)} \cdot 100\% = \frac{16,94 \text{ г}}{87,0 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 19,47\%$

Округляя результат до десятых, получаем 19,5%.

Ответ: массовая доля нитрата серебра в исходном растворе составляет 19,5%.