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 26,8 г. 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 = 8 г
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:
18,8 г х г
Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3
188 г 2 . 40 г
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) =
= 80 г + 50 г = 130 г.
Определим массовую долю нитрата натрия в конечном растворе:
w2% = m(NaOH) . 100/ m2(р-ра) =
= 8 г . 100%/130 г = 6,15%.
Ответ: 6,15%.
