Химия

Записываем уравнение реакции:

$AgNO_{3} + HCl = AgCl \downarrow + HNO_{3}$.

Определяем массу и количество вещества нитрата серебра в исходном растворе:

$m(X) = \frac{m( р - ра) \cdot w(x)}{100 \text{ % } }; m(AgNO_{3}) = \frac{100 г \cdot 17 \text{ % }}{100 \text{ % } } = 17 г$;
$n = \frac{m}{M}; n(AgNO_{3} ) = \frac{17 г}{170 г/моль} = 0,1 моль$.

Рассчитываем объем соляной кислоты и количество вещества $HCl$:

$V(р-ра) = \frac{m(р-ра)}{ \rho }; V(р-ра HCl) = \frac{ 100 г}{1,10 г/мл} = 90,9 мл = 0,0909 л$.

Молярная концентрация вещества в растворе определяется по формуле $c(X) = \frac{n(X)}{V(р-ра)}$, из которой следует, что $n(X) = c(X) \cdot V(р-ра)$;

$n(HCl) = 0,0909 л \cdot 5,5 моль/л = 0,5 моль$.

По уравнению реакции $n(AgNO_{3}) = n(HCl)$, а по условию $n(HCl) > n(AgNO_{3})$. Следовательно, нитрат серебра прореагирует полностью, и все расчеты надо вести по его количеству. Кроме того, поскольку $HCl$ взята в избытке, то в конечном растворе содержится избыток $HCl$ и образовавшаяся $HNO_{3}$.

Определяем количество вещества и массу азотной кислоты в конечном растворе:

$n(HNO_{3}) = n(AgNO_{3}) = 0,1 моль$;
$m = nM; m(HNO_{3}) = 0,1 моль \cdot 63 г/моль = 6,3 г$.

Находим количество вещества и массу избытка $HCl$. По уравнению реакции $n(HCl) = n(AgNO_{3}) = 0,1 моль$. После окончания реакции в растворе остался избыток $HCl$:

$n_{изб}(HCl) = 0,5 моль - 0,1 моль = 0,4 моль$;
$m(HCl) = 0,4 моль \cdot 36,5 г/моль = 14,6 г$.

Для нахождения массы конечного раствора $m^{ \prime}(р-ра)$ необходимо определить массу осадка хлорида серебра:

$n(AgCl) = n(AgNO_{3}) = 0,1 моль$;
$m(AgCl) = 143,5 г/моль \cdot 0,1 моль = 14,35 г$.

Таким образом:

$m^{ \prime} (р-ра) = m(р-ра AgNO_{3}) + m(р-ра HCl) - m(AgCl)$;
$m^{ \prime} (р-ра) = 100 г + 100 г - 14,35 г = 185,65 г$.

Определяем массовые доли азотной и соляной кислот в конечном растворе:

$w(X) = \frac{m(X)}{m(р-ра)} \cdot 100 \text{ %}; w(HNO_{3}) = \frac{6,3 г}{185,65 г} \cdot 100 \text{ % } = 3,39 \text{%}$;
$w(HCl) = \frac{14,6 г}{185,65 г} \cdot 100 \text{ % } = 7,86 \text{ % }$.

Чтобы определить молярные концентрации кислот, необходимо найти объем конечного раствора $V^{ \prime}(р-ра)$:

$V(р-ра) = \frac{m(р-ра)}{ \rho}; V^{ \prime } (р-ра) = \frac{185,65 г}{1,02 г/мл} = 182 мл = 0,182 л$.

Находим молярные концентрации соляной и азотной кислот:

$c(X) = \frac{n(X)}{V(р-ра)}; c(HNO_{3}) = \frac{0,1 моль}{0,182 л} = 0,55 моль/л$, или 0,55 М;
$c(HCl) = \frac{0,4 моль}{0,182 л} = 2,2 моль/л$, или 2,2 М.
Ответ: $w(HNO_{3}) = 3,39 \text{ %}; c(HNO_{3}) = 0,55 моль/л; w(HCl) = 7,86 \text{ % }; c(HCl) = 2,2 моль/л$.