Номер 284, страница 62 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

284. Осадок какой массой образуется при добавлении избытка нитрата серебра к раствору массой 50,8 г, содержащему хлориды натрия и кальция, массовые доли которых в растворе соответственно равны 4,76 и 6,52 %?

Дано:

$m(\text{раствора}) = 50,8 \text{ г}$

$\omega(NaCl) = 4,76 \% = 0,0476$

$\omega(CaCl_2) = 6,52 \% = 0,0652$

Нитрат серебра ($AgNO_3$) взят в избытке.

Все данные представлены в единицах, удобных для расчетов, перевод в систему СИ не требуется.

Найти:

$m(\text{осадка}) - ?$

Решение:

При добавлении раствора нитрата серебра к раствору, содержащему хлориды натрия и кальция, протекают следующие реакции с образованием нерастворимого осадка хлорида серебра ($AgCl$):

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

$CaCl_2 + 2AgNO_3 \rightarrow 2AgCl \downarrow + Ca(NO_3)_2$

Так как нитрат серебра взят в избытке, оба хлорида прореагируют полностью. Общая масса осадка будет равна сумме масс хлорида серебра, образовавшегося в каждой из двух реакций.

1. Найдем массы хлорида натрия и хлорида кальция в исходном растворе.

$m(\text{вещества}) = m(\text{раствора}) \times \omega(\text{вещества})$

$m(NaCl) = 50,8 \text{ г} \times 0,0476 = 2,41808 \text{ г}$

$m(CaCl_2) = 50,8 \text{ г} \times 0,0652 = 3,31216 \text{ г}$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчетах.

$M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль}$

$M(CaCl_2) = 40 + 2 \times 35,5 = 111 \text{ г/моль}$

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

3. Найдем количество вещества (в молях) для каждого хлорида.

$\nu = m / M$

$\nu(NaCl) = 2,41808 \text{ г} / 58,5 \text{ г/моль} \approx 0,0413 \text{ моль}$

$\nu(CaCl_2) = 3,31216 \text{ г} / 111 \text{ г/моль} \approx 0,0298 \text{ моль}$

4. По уравнениям реакций найдем количество вещества хлорида серебра, которое образуется из каждого хлорида.

Из реакции с $NaCl$:

$\nu_1(AgCl) = \nu(NaCl) \approx 0,0413 \text{ моль}$ (соотношение 1:1)

Из реакции с $CaCl_2$:

$\nu_2(AgCl) = 2 \times \nu(CaCl_2) = 2 \times 0,0298 \text{ моль} = 0,0596 \text{ моль}$ (соотношение 1:2)

5. Найдем общее количество вещества образовавшегося осадка $AgCl$.

$\nu_{общ}(AgCl) = \nu_1(AgCl) + \nu_2(AgCl) = 0,0413 + 0,0596 = 0,1009 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу осадка хлорида серебра.

$m = \nu \times M$

$m(AgCl) = \nu_{общ}(AgCl) \times M(AgCl) = 0,1009 \text{ моль} \times 143,5 \text{ г/моль} \approx 14,48 \text{ г}$

Проведем расчет с большей точностью, без промежуточных округлений:

$\nu(NaCl) = 2.41808 / 58.5 \approx 0.0413347 \text{ моль}$

$\nu(CaCl_2) = 3.31216 / 111 \approx 0.0298393 \text{ моль}$

$\nu_{общ}(AgCl) = \nu(NaCl) + 2 \times \nu(CaCl_2) = 0.0413347 + 2 \times 0.0298393 = 0.0413347 + 0.0596786 = 0.1010133 \text{ моль}$

$m(AgCl) = 0.1010133 \text{ моль} \times 143.5 \text{ г/моль} \approx 14.495 \text{ г}$

Округляя до десятых, получаем 14,5 г.

Ответ: масса образовавшегося осадка составляет 14,5 г.