Вопрос школьника
25 г цинкового порошка поместили в 100 г раствора нитрата серебра. Через некоторое время порошок отфильтровали, высушили и взвесили; масса порошка составила 26,51 г. Определите массовую концентрацию нитрата цинка в растворе
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать химическую реакцию между цинком и нитратом серебра:
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag
Из уравнения видно, что на каждый атом цинка приходится два иона нитрата серебра. Следовательно, количество моль цинка, реагирующего с нитратом серебра, равно количеству моль нитрата серебра, присутствующего в растворе.
Масса цинка, добавленного в раствор, равна 25 г. Масса нитрата серебра, содержащегося в растворе, можно определить, зная его молярную массу и количество моль, соответствующее массе цинка:
m(AgNO3) = n(AgNO3) * M(AgNO3)
n(AgNO3) = m(Zn) / M(Zn) = 25 г / 65,38 г/моль = 0,382 моль
M(AgNO3) = 169,87 г/моль
m(AgNO3) = 0,382 моль * 169,87 г/моль = 64,86 г
Теперь можно определить массовую концентрацию нитрата цинка в растворе, зная массу нитрата серебра и объем раствора:
c(Zn(NO3)2) = m(Zn(NO3)2) / V
V = m(AgNO3) / ρ(AgNO3) = 64,86 г / 4,35 г/см³ = 14,93 см³
m(Zn(NO3)2) = 26,51 г — 25 г = 1,51 г
c(Zn(NO3)2) = 1,51 г / 14,93 см³ = 0,101 г/см³
Ответ: массовая концентрация нитрата цинка в растворе составляет 0,101 г/см³.
