Смешали растворы нитрата серебра и фосфата натрия
Смешали 170 г 50%-го раствора нитрата серебра и 164 г 10%-ного раствора фосфата натрия Вычислите: массу образовавшегося осадка; массу образовавшейся соли в растворе; массовую долю соли в растворе; массу реагента, оставшегося после реакции; массовую долю реагента в растворе.
Дано
`m(text{р-ра } AgNO_3) = 170 text{ г}`
`ω(AgNO_3) = 50%`
`m(text{р-ра } Na_3PO_4) = 164 text{ г}`
`ω(Na_3PO_4) = 10%`
Найти
`m(Ag_3PO_4) = text{ ?}`
`m(NaNO_3) = text{ ?}`
`ω(NaNO_3) = text{ ?}`
`m_text{изб.}(реагента) = text{ ?}`
`ω_text{изб.}(реагента) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции:
`3AgNO_3 + Na_3PO_4 = Ag_3PO_4 text{↓} + 3NaNO_3`
Найдём массы реагентов в исходных растворах:
`m(AgNO_3) = (ω(AgNO_3) * m(text{р-ра } AgNO_3)) / 100 = (50 * 170) / 100 = 85 text{ г}`
`m(Na_3PO_4) = (ω(Na_3PO_4) * m(text{р-ра } Na_3PO_4)) / 100 = (10 * 164) / 100 = 16.4 text{ г}`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(AgNO_3) = (m(AgNO_3)) / (M(AgNO_3)) = 85 / 170 = 0.5 text{ моль}`
`n(Na_3PO_4) = (m(Na_3PO_4)) / (M(Na_3PO_4)) = 16.4 / 164 = 0.1 text{ моль}`
По уравнению реакции для 0.5 моль AgNO₃ требуется 0.167 моль Na₃PO₄. У нас только 0.1 моль Na₃PO₄, значит фосфат натрия в недостатке. Расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции:
`n(Ag_3PO_4) = n(Na_3PO_4) = 0.1 text{ моль}`
`n(NaNO_3) = 3 * n(Na_3PO_4) = 3 * 0.1 = 0.3 text{ моль}`
`n_text{прореаг.}(AgNO_3) = 3 * n(Na_3PO_4) = 3 * 0.1 = 0.3 text{ моль}`
Найдём массу осадка фосфата серебра:
`m(Ag_3PO_4) = n(Ag_3PO_4) * M(Ag_3PO_4) = 0.1 * 419 = 41.9 text{ г}`
Найдём массу образовавшейся соли в растворе (нитрата натрия):
`m(NaNO_3) = n(NaNO_3) * M(NaNO_3) = 0.3 * 85 = 25.5 text{ г}`
Найдём количество непрореагировавшего нитрата серебра:
`n_text{изб.}(AgNO_3) = n(AgNO_3) - n_text{прореаг.}(AgNO_3) = 0.5 - 0.3 = 0.2 text{ моль}`
Найдём массу избытка нитрата серебра:
`m_text{изб.}(AgNO_3) = n_text{изб.}(AgNO_3) * M(AgNO_3) = 0.2 * 170 = 34 text{ г}`
Найдём массу конечного раствора:
`m_text{итог.}(р-ра) = m(text{р-ра } AgNO_3) + m(text{р-ра } Na_3PO_4) - m(Ag_3PO_4) = 170 + 164 - 41.9 = 292.1 text{ г}`
Вычислим массовую долю нитрата натрия в конечном растворе:
`ω(NaNO_3) = (100 * m(NaNO_3)) / (m_text{итог.}(р-ра)) = (100 * 25.5) / 292.1 = 8.73%`
Вычислим массовую долю избыточного нитрата серебра в конечном растворе:
`ω_text{изб.}(AgNO_3) = (100 * m_text{изб.}(AgNO_3)) / (m_text{итог.}(р-ра)) = (100 * 34) / 292.1 = 11.64%`
Ответ
`m(Ag_3PO_4) = 41.9 text{ г}`
`m(NaNO_3) = 25.5 text{ г}`
`ω(NaNO_3) = 8.73%`
`m_text{изб.}(AgNO_3) = 34 text{ г}`
`ω_text{изб.}(AgNO_3) = 11.64%`