Химия
8 класс
Вопрос
Образец смеси трех безводных солей - карбоната, оксалата и хлорида натрия - массой 0,5980 г растворили
воде, а полученный раствор разделили на две равные части. Одну часть подкислили азотной кислотой и обработали избытком раствора нитрата серебра, а вторую часть обработали избытком AgNO3, но в нейтральной среде. {Зыпавшие осадки промыли и обработали цинком в присутствии избытка соляной кислоты.
Установлено, что массы осадков, не растворимых ни в соляной кислоте, ни в растворе аммиака, соответственно равны 0,1079 г и 0,5395 г.
а. Напишите уравнения происходящих химических реакций.
б. Вычислите процентный (по массе) состав смеси солей.
Ответ
При подкислении раствора смеси солей произошло разложение карбоната
CO2−3+2H+=CO2+H2O.
Из образовавшегося раствора под действием нитрата серебра выпал осадок только хлорида серебра
Cl−+Ag+=AgCl,
так как оксалат серебра не осаждается в кислой среде. При обработке раствора смеси солей нитратом серебра в нейтральной среде выделяются осадки карбоната, хлорида и оксалата серебра
CO2−3+2Ag+=Ag2CO3,
Cl−+Ag+=AgCl,
C2O2−4+2Ag+=Ag2C2O4.
В присутствии соляной кислоты карбонат и оксалат серебра превращаются в хлорид серебра
Ag2CO3+2H++2Cl−=2AgCl+CO2+H2O,
Ag2C2O4+2H++2Cl−=2AgCl+H2C2O4.
Хлорид серебра восстанавливается цинком до металлического серебра
2AgCl+Zn=2Ag+ZnCl2.
Восстановление солей серебра цинком в солянокислом
AgCl+H0=Ag+H++Cl−.
Масса серебра, полученного в первом опыте, определяет содержание хлорида натрия в половине исходного образца.
107,9 г Ag соответствует 58,5 г NaCl,
0,1079 г Ag - x г NaCl,
x=0,0585гNaCl.
Разность в массе осадков серебра, полученных в первом и втором опытах, Δm=0,5395−0,1079=0,4316 г, соответствует содержанию карбоната и оксалата натрия во второй половине исходного образца. Если в ней содержится x г Na2CO3 и y г Na2C2O4, то x+y=(NULL,5970:2)−0,0585=0,2400 г.
106 г Na2CO3 соответствуют 2⋅107,9 г Ag,
x г Na2CO3 - A г Ag,
134 г Na2C2O4 соответствуют 2⋅107,9 г Ag,
y г Na2C2O4 - b г Ag,
a+b=0,4316.
Составим систему алгебраических уравнений
{x+y=0,24x=0,106г2⋅107,9x106+2⋅107,9y134откудаy=0,134г
Следовательно, в смеси содержится
0,0585⋅1000,2985=19,6 % NaCl,
0,106⋅1000,2985=35,5 % Na2CO3,
0,134⋅1000,2985=44,9 % Na2C2O4.
(Если учесть, что 0,4316 г Ag составляют 0,4316:107,9=0,004 моля, то для решения удобнее воспользоваться системой уравнений
{106x+134y=0,24x=0,001моляNa2CO3,т.е.0,106г2x+2y=0,004y=0,001моляNa2C2O4,т.е.0,134г).