Химия
8 класс
Вопрос
Смесь, содержащую NaF,NaCl и NaBr (масса галогенидов равна 49,1 г), растворили в воде. К половине раствора добавили избыток раствора CaCl2. В результате реакции выпал осадок массой 7,8 г. Ко второй половине добавили избыток раствора AgNO3. При этом образовался осадок массой 33,15 г. Определите массовую долю хлорида натрия в исходной смеси.
Ответ
В данном случае хлорид кальция реагирует с образованием осадка только с фторидом натрия:
2NaF+CaCl2→CaF2↓+2NaCl.
Рассчитываем количество фторида кальция:
ν(CaF2)=m(CaF2)M(CaF2);
ν(CaF2)=7,878=0,1моль.
Определяем количество фторида натрия. Согласно уравнению реакции
ν(NaF)=2ν(CaF2);
ν(NaF)=2⋅0,1=0,2моль.
Вычисляем массу фторида натрия:
m(NaF)=ν(NaF)⋅M(NaF);
m(NaF)=0,2⋅42=8,4г.
Масса галогенидов в составе 1/2 части раствора равна:
49,12=24,55.
Тогда суммарная масса NaCl и NaBr в составе 1/2 части раствора будет равна:
24,55−8,4=16,15г.
Обозначаем количество хлорида натрия в составе 1/2 части раствора x; количество бромида натрия в составе 1/2 части раствора - y.
Выражаем массы хлорида и бромида натрия:
m(NaCl)=ν(NaCl)⋅M(NaCl);m(NaCl)=58,5x;
m(NaBr)=ν(NaBr)⋅M(NaBr);m(NaBr)=103y.
Суммарная масса хлорида и бромида натрия равна 16,15 г:
m(NaCl)+m(NaBr)=16,15г.
Подставляем в уравнение значения масс галогенидов натрия:
58,5x+103y=16,15. (1)
В результате взаимодействия нитрата серебра и хлорида натрия образуется осадок хлорида серебра:
AgNO3+NaCl→AgCl↓+NaNO3.
Определяем количество хлорида серебра, образовавшегося в данной реакции. Согласно уравнению реакции
ν(AgCl)=ν(NaCl);ν(AgCl)=x.
Выражаем массу хлорида серебра:
m(AgCl)=ν(AgCl)⋅M(AgCl);m(AgCl)=143,5x.
При взаимодействии нитрата серебра и бромида натрия образуется осадок бромида серебра:
AgNO3+NaBr→AgBr+NaNO3.
Определяем количество бромида серебра, выпавшего в осадок. Из уравнения реакции следует, что
ν(AgBr)=ν(NaBr);ν(AgBr)=y.
Выражаем массу бромида серебра:
m(AgBr)=ν(AgBr)⋅M(AgBr);m(AgBr)=188y.
Масса осадка равна сумме масс хлорида и бромида серебра:
m(AgCl)+m(AgBr)=33,15г.
В уравнение подставляем значения масс галогенидов серебра. Тогда
143,5x+188y=33,15. (2)
Из уравнений (1) и (2) составляем систему
{58,5x+103y=16,15,143,5x+188y=33,15.
Решив систему, получаем x=0,1;y=0,1 (x - количество хлорида натрия). Рассчитываем массу хлорида натрия в 1/2 части раствора:
m(NaCl)=ν(NaCl)⋅M(NaCl);
m(NaCl)=0,1⋅58,5=5,85г.
Определяем массовую долю хлорида натрия:
ω(NaCl)=m(NaCl)m(смеси)⋅100 %;
ω(NaCl)=5,8524,55⋅100=23,8 % .