Определение массовой доли нитрата натрия в конечном растворе 

 

Задача 2.
При нагревании образца нитрата меди, часть вещества разложилась. При этом выделилось 5,6 л смеси газов. Масса твёрдого остатка составила 26,8г. К этому остатку последовательно добавили 50 мл воды и 10% раствор гидроксида натрия, массой, которая потребовалась для полного осаждения ионов меди.Определите массовую долю нитрата натрия в конечном растворе.
Решение:
При нагревании образца нитрата меди выделяется оксид меди, оксид азота IV и кислород

2Cu(NO3)2    =   2CuO   +   4NO2↑   +   O2↑ 

Рассчитаем  количество газов, выделившихся при реакции:

5,6л/22/4л/моль    = 0, 25 моль.

Из уравнения реакции следует, что на 5 моль смеси выделившихся газов выпадает в осадок 2 моль оксида меди. Исходя из этого, рассчитаем количество и массу выпавшего оксида меди :

  5 моль  ----------- 2 моль

  0,25 моль --------х моль       х = 0,25 . 2.5 = 0,1моль. m(CuO) = 80  .  0,1 = 8г

Теперь рассчитаем массу оставшегося нитрата меди в осадке:

mCu(NO3)2 ]  = m(образц.) –  m(CuO) =  26,8г -8г = 18,8г.

Оставшийся осадок нитрата меди прореагировал с гидроксидом натрия по уравнению:

       Cu(NO3)2     +   2NaOH  =  Cu(OH)2   +   2NaNO3

Находим массу гидроксида натрия, потраченного на реакцию:

                                                                18,8г              хг                                  

                                                             Cu(NO3)2    +   2NaOH  =  Cu(OH)2   +   2NaNO3
                                                                188г               2 .  40

                            

            18,8 . 80

 Получим:  х  = ------------------ = 8г. 

                188

Зная массу растворенного вещества и массовую долю раствора, рассчитаем массу 10%-го раствора:

 

                              m(NaOH) . 100             8г  .   100

                             m1(р-ра) =  ------------------- -----  =   ---------------------   =   80г.  
                                  w1                             10 

 Масса  конечного раствора гидроксида натрия равна:

     m2(р-ра)  =  m1(р-ра)  +  m(H2O) = 80г + 50г = 130г.

Определим массовую долю нитрата натрия в конечном растворе:

       w2% = m(NaOH) . 100/ m2(р-ра)  = 8г  . 100%/130г  =  6,15%. 

Ответ: 6,15%.