Номер 775, страница 137 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

775. К раствору нитрата серебра массой 20,0 г добавили избыток хлорида натрия. В результате реакции образовался осадок массой 3,40 г. Определите массовую долю нитрата серебра в исходном растворе.

Дано:

$m_{р-ра}(AgNO_3) = 20,0 \text{ г}$

$m_{осадка}(AgCl) = 3,40 \text{ г}$

$NaCl$ - в избытке

$m_{р-ра}(AgNO_3) = 20,0 \text{ г} = 0,0200 \text{ кг}$

$m_{осадка}(AgCl) = 3,40 \text{ г} = 0,00340 \text{ кг}$

Найти:

$\omega(AgNO_3)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции между нитратом серебра ($AgNO_3$) и хлоридом натрия ($NaCl$). Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$):

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

2. Рассчитаем молярные массы нитрата серебра ($AgNO_3$) и хлорида серебра ($AgCl$). Для этого используем значения относительных атомных масс элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева: $Ar(Ag) = 108$, $Ar(N) = 14$, $Ar(O) = 16$, $Ar(Cl) = 35,5$.

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

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

3. Найдем количество вещества (число молей) образовавшегося осадка $AgCl$ по формуле $n = m/M$:

$n(AgCl) = \frac{m(AgCl)}{M(AgCl)} = \frac{3,40 \text{ г}}{143,5 \text{ г/моль}} \approx 0,02369 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции видно, что стехиометрические коэффициенты перед $AgNO_3$ и $AgCl$ равны 1. Следовательно, их количества вещества находятся в соотношении 1:1.

$n(AgNO_3) = n(AgCl) \approx 0,02369 \text{ моль}$

5. Зная количество вещества нитрата серебра, найдем его массу в исходном растворе:

$m(AgNO_3) = n(AgNO_3) \cdot M(AgNO_3) \approx 0,02369 \text{ моль} \cdot 170 \text{ г/моль} \approx 4,028 \text{ г}$

6. Теперь можно определить массовую долю нитрата серебра в исходном растворе. Массовая доля ($\omega$) вычисляется как отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора:

$\omega(AgNO_3) = \frac{m(AgNO_3)}{m_{р-ра}(AgNO_3)} \cdot 100\%$

Подставим найденные и данные значения:

$\omega(AgNO_3) = \frac{4,028 \text{ г}}{20,0 \text{ г}} \cdot 100\% = 20,14\%$

Ответ: массовая доля нитрата серебра в исходном растворе составляет 20,14%.