Вопрос школьника
При прокаливании 340 г натриевой селитры получили 33,6 л (н.у.) кислорода. Рассчитайте массовую долю примесей в селитре
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Лавуазье-Лапласа, который гласит, что при сгорании вещества масса продуктов сгорания равна массе исходного вещества и массе кислорода, который был затрачен на сгорание.
Масса натриевой селитры, которая была прокалена, равна 340 г. Масса кислорода, которая была получена при сгорании селитры, равна массе исходного вещества, то есть 340 г.
Объем кислорода, который был получен при сгорании селитры, равен 33,6 л (н.у.). При нормальных условиях (н.у.) объем 1 моль газа равен 22,4 л. Следовательно, количество молей кислорода, которое было получено при сгорании селитры, равно:
n(O2) = V(O2) / Vm(O2) = 33,6 / 22,4 = 1,5 моль
Так как натриевая селитра содержит только ионы Na+ и NO3-, то массовая доля примесей в селитре равна массе примесей, которые содержатся в 340 г селитры, деленной на массу всей селитры.
Масса ионов Na+ в 340 г селитры равна:
m(Na+) = n(Na+) * M(Na+) = 0,5 * 23 = 11,5 г
Масса ионов NO3- в 340 г селитры равна:
m(NO3-) = n(NO3-) * M(NO3-) = 0,5 * (14 + 3 * 16) = 62 г
Таким образом, массовая доля примесей в селитре равна:
m(примеси) = (11,5 + 62) / 340 * 100% = 22,6%
Ответ: массовая доля примесей в натриевой селитре составляет 22,6%.
