Химия
8 класс
Вопрос
Пробу смеси, содержащей безводные нитраты бария, свинца и кальция, массой 1,108 г растворили в воде и полученный раствор в присутствии уксусной кислоты обработали избытком раствора хромата калия. При этом выпал осадок, который после промывания и высушивания имел массу 0,680 г. Другую пробу массой 0,737 г также растворили в воде и полученный раствор обработали избытком соляной кислоты. Выпавший при этом осадок от-центрифугировали при низкой температуре. Образовавшееся в виде осадка вещество после растворения в теплой воде подвергли электролизу. Масса металла, осевшего на катоде, оказалась равной 0,133 г.
а. Приведите уравнения описанных реакций и объясните целесообразность выбранного хода анализа.
б. Вычислите процентное содержание металлов (в перелете на чистый металл), а также процентное содержание солей во взятых образцах.
Ответ
В уксуснокислом растворе выпадают осадки хроматов бария и свинца
Pb2++CrO2−4=PbCrO4,
Ba2++CrO2−4=BaCrO4,
суммарное содержание свинца и бария определено весовым методом.
Pb2++2Cl−=PbCl2,
хлорид свинца PbCl2 достаточно хорошо растворяется в горячей воде, поэтому его выделение проводят при низкой температуре. Далее содержание свинца определяется электрохимически:
Pb2++2e=Pb.
Атомные и молекулярные массы веществ: APb=207,2;ABa=137,3;ACa=40,1;MPbCrO4=323,2; MPb(NO3)2=331,2; MBaCrO4=253,3; MBa(NO3)2=261,3; MCa(NO3)2=164,1.
По результатам электрохимического анализа проба содержала 0,133 г Pb, что соотве^твует содержанию свинца в ней (NULL,133:0,737)⋅100=18%Pb (по массе).
Осадок хроматов содержал (NULL,108:100)⋅18,1=0,200гPb, что соответствует (NULL,2:207,2)⋅0,200=0,312гPbCrO4, и 0,680−0,312=0,368гBaCrO4, что соответствует (NULL,3:253,3)⋅0,368=0,199гBa. Этим количеством свинца и бария соответствуют (NULL,200:207,2)⋅331,2=0,319гPb(NO3)2 и (NULL,199:137,3)⋅261,3=0,381 г Ba(NO3)2. Кроме того, в смеси содержалось 1,108−(NULL,319+0,381)=0,408гCa(NO3)2, что соответствует (в пересчете на металл) 0,098 г Ca.
Итак, в пересчете на металлы смесь содержит 18 % Ba, 18 % Pb и 9 % Ca (по массе); содержание солей (в процентах по массе): 34,3%Ba(NO3)2,28,8%Pb(NO3)2,36,9%Ca(NO3)2.