Вопрос школьника
Нагревали нитрат цинка. Некоторая часть разложилась, и выделилось 5,6 л смеси газов. Твёрдый остаток массой 64,8 г растворили в строгом количестве 28% раствора гидроксида натрия (то есть достаточном для растворения и без избытка). Определите массовую долю нитрата натрия
Ответ от учителя
Нитрат цинка при нагревании разлагается на оксид цинка и кислород:
Zn(NO3)2 → ZnO + 2NO2 + O2
Молярная масса нитрата цинка:
M(Zn(NO3)2) = 65 + 2*14 + 6*16 = 189 г/моль
Молярная масса оксида цинка:
M(ZnO) = 65 + 16 = 81 г/моль
Молярная масса кислорода:
M(O2) = 2*16 = 32 г/моль
Молярная масса диоксида азота:
M(NO2) = 14 + 2*16 = 46 г/моль
Масса выделенных газов:
m = V*d = 5.6*1.29 = 7.2 г
Объемный состав выделенных газов:
V(O2) = 1/5 * V = 1.12 л
V(NO2) = 2/5 * V = 2.24 л
V(N2O4) = 2/5 * V = 2.24 л
Массовая доля нитрата натрия в растворе гидроксида натрия:
m(NaOH) = n(NaOH) * M(NaOH) = n(ZnO) * 2 * M(NaOH)
n(ZnO) = m(ZnO) / M(ZnO) = 64.8 / 81 = 0.8 моль
m(NaOH) = 0.8 * 2 * 40 = 64 г
m(NaNO3) = m(NaOH) — m(HNO3) = m(NaOH) — n(HNO3) * M(HNO3)
n(HNO3) = n(NO2) / 2 = V(NO2) / Vm(NO2) = 2.24 / 46 = 0.0487 моль
m(HNO3) = n(HNO3) * M(HNO3) = 0.0487 * 63 = 3.07 г
m(NaNO3) = 64 — 3.07 = 60.93 г
Массовая доля нитрата натрия:
m(NaNO3) / (m(NaNO3) + m(Zn(NO3)2)) * 100% = 60.93 / (60.93 + 65) * 100% = 48.4%
