Масса выделенного металла при взаимодействии меди и нитрата серебра
В раствор нитрата серебра массой 340 г с массовой долей соли 12,5% поместили кусочек меди массой 22 г. Найдите массу металла, извлечённого из раствора по окончании реакции.
Дано
`m(р-ра) = 340 text{ г}`
`ω(AgNO_3) = 12.5%`
`m(Cu) = 22 text{ г}`
Найти
`m(Ag) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции замещения меди серебром:
`Cu + 2AgNO_3 = Cu(NO_3)_2 + 2Ag text{↓}`
Найдём массу нитрата серебра в исходном растворе:
`m(AgNO_3) = (ω(AgNO_3)*m(р-ра))/100 = (12.5*340)/100 = 42.5 text{ г}`
Найдём количество вещества нитрата серебра:
`n(AgNO_3) = (m(AgNO_3))/(M(AgNO_3)) = 42.5/170 = 0.25 text{ моль}`
Найдём количество вещества меди:
`n(Cu) = (m(Cu))/(M(Cu)) = 22/64 = 0.3438 text{ моль}`
По уравнению реакции для 0.25 моль AgNO₃ требуется 0.125 моль Cu. У нас 0.3438 моль Cu, значит медь в избытке. Нитрат серебра в недостатке, расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции, количество вещества серебра равно количеству вещества нитрата серебра:
`n(Ag) = n(AgNO_3) = 0.25 text{ моль}`
Найдём массу выделившегося серебра:
`m(Ag) = n(Ag)*M(Ag) = 0.25*108 = 27 text{ г}`
Ответ
`m(Ag) = 27 text{ г}`
Дополнительно
Если под металлом, извлечённым из раствора понимать всю металлическую пластинку, то её масса равна 41 г:
`m(пластинки) = m_text{исх.}(Cu) - m_text{прореаг.}(Cu) + m(Ag) = 22 - 0.125*64 + 27 = 22 - 8 + 27 = 41 text{ г}`