Химия
8 класс
Вопрос
Смесь бромида и хлорида калия массой 0,4934 г растворили в воде и обработали раствором нитрата серебра до полного осаждения бромида и хлорида серебра. Полу ченный осадок восстановили с образованием металлического серебра и высушили до постоянного веса. Масса полученного серебра составила 0,5494 г.
Каков процентный состав исходной смеси (по массе)?
Ответ
В смеси содержалось $x$ г $KBr$ и $y$ г $KCl$. При добавлении раствора нитрата серебра выпал осадок галогенидов серебра
$KBr + AgNO_3 = AgBr + KNO_3$, $KCl + AgNO_3 = AgCl + KNO_3$.
При восстановлении галогенидов было получено металлическое серебро
$2AgBr + Zn = 2Ag + ZnBr_2$,
$2AgCl + Zn = 2Ag + ZnCl_2$.
1 моль $KBr$ ($M = l19,01$) образует 1 моль $AgBr$, который при восстановлении дает 1 моль серебра ($A = 107,88$), следовательно, из $x$ г $KBr$ будет получено $m_1 = (NULL,88 \cdot x)/119,01$ г $Ag$.
1 моль $KCl$ ($M = 75,58$) образует 1 моль $AgCl$, из которого получается 1 моль $Ag$ ($A = 107,88$), отсюда
$m_2 = (NULL,88 \cdot y)/74,01$ г $Ag$.
Составляем систему алгебраических уравнений
$\begin{cases} x + y = 0,4934 (\: масса \: смеси \: галогенидов) \\ \frac {107,88 \cdot x}{119,01} + \frac{107,88}{74,01} = 0,5494 (\: масса \: серебра) \end{cases}$, $x = 0,4934 - y$.
$\frac {107,88 \cdot (NULL,4934 - y)}{119,01} + \frac{107,88}{74,01} = 0,5494$, $y = 0,1868 \: г KCl$, $x = 0,3066 \: г KBr$.
Процентное содержание солей в смеси
$KCl$: $\frac{0,1868 \cdot 100}{0,4934} = 37,86$ %,
$KBr$: $\frac{0,3066 \cdot 100}{0,4934} = 62,14$ %.
(Составление и решение системы упрощается, если массу серебра выразить в молях: $(NULL,5494 : 107,88) = 0,005$, тогда
$\left . \begin{cases} 119,01x + 74,01y = 0,4934 \\ x + y = 0,005 \end{cases} \right | \begin{matrix} ~ \\ \cdot 74,1 \end{matrix}$
$119,01x + 74,01y = 0,4934$
$-$
$\underline{74,01x + 74,01y = 0,3769}$
$45x = 0,1165$
$x = 0,0259$ моля, или $0,0259 \cdot 119,01 = 0,31$ г, $KBr$.)