Вопрос школьника
Прокалили 36,7 г смеси AgNO3 и BaCO3 и получили газовую смесь, которая на 6% тяжелее аргона. Эту смесь газов пропустили через раствор KOH массой 200 г с ω(KOH) = 5,6%. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать законы сохранения массы и заряда.
1. Найдем количество молей AgNO3 и BaCO3 в смеси:
m(AgNO3) = 36,7 г
m(BaCO3) = m(AgNO3) = 36,7 г
M(AgNO3) = 169,87 г/моль
M(BaCO3) = 197,34 г/моль
n(AgNO3) = m(AgNO3) / M(AgNO3) = 0,216 моль
n(BaCO3) = m(BaCO3) / M(BaCO3) = 0,186 моль
2. Рассчитаем массу газовой смеси, которая получилась при прокаливании смеси AgNO3 и BaCO3:
m(газовая смесь) = m(AgNO3) + m(BaCO3) = 73,4 г
3. Найдем массу аргона в газовой смеси:
m(аргон) = m(газовая смесь) / (1 + 6%) = 69,2 г
4. Рассчитаем количество молей аргона в газовой смеси:
M(аргон) = 39,95 г/моль
n(аргон) = m(аргон) / M(аргон) = 1,73 моль
5. При пропускании газовой смеси через раствор KOH происходит реакция:
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
CO2 + H2O → H2CO3
H2CO3 + 2KOH → K2CO3 + 2H2O
Таким образом, CO2 реагирует с KOH, образуя K2CO3 и H2O.
6. Рассчитаем количество молей CO2 в газовой смеси:
n(CO2) = n(аргон) = 1,73 моль
7. Найдем массу KOH, необходимую для реакции с CO2:
m(KOH) = n(CO2) * M(KOH) / ω(KOH) = 6,16 г
8. Рассчитаем массовую долю KOH в растворе:
m(KOH) = 6,16 г
m(раствора) = 200 г
ω(KOH) = m(KOH) / m(раствора) * 100% = 3,08%
9. Рассчитаем массовые доли AgNO3 и BaCO3 в растворе:
m(AgNO3) = 36,7 г
m(BaCO3) = 36,7 г
m(KOH) = 6,16 г
m(вещества) = m(раствора) * ω(вещества) / 100%
ω(AgNO3) = m(AgNO3) / m(раствора) * 100% = 18,35%
ω(BaCO3) = m(BaCO3) / m(раствора) * 100% = 18,35%
ω(KOH) = m(KOH) / m(раствора) * 100% = 3,08%
Таким образом, массовые доли веществ в полученном растворе составляют: AgNO3 — 18,35%, BaCO3 — 18,35%, KOH — 3,08%.
