Массовые доли хлоридов натрия и калия в смеси
Навеску смеси хлоридов натрия и калия массой 26,6 г растворили в порции воды массой 173,4 г и обработали избыточным количеством нитрата серебра. В результате реакции образовалось 57,4 г осадка. Вычислите массовые доли хлоридов натрия и калия в исходном растворе.
Дано
`m(смеси) = 26.6 text{ г}`
`m(H_2O) = 173.4 text{ г}`
`m(осадка) = 57.4 text{ г}`
Найти
`ω(NaCl) = text{ ?}`
`ω(KCl) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций хлоридов с нитратом серебра:
`NaCl + AgNO_3 = AgCl text{↓} + NaNO_3`
`KCl + AgNO_3 = AgCl text{↓} + KNO_3`
Найдём количество вещества осадка (хлорида серебра):
`n(AgCl) = (m(AgCl))/(M(AgCl)) = 57.4/143.5 = 0.4 text{ моль}`
Согласно уравнениям реакций, общее количество вещества хлоридов в смеси равно количеству вещества хлорида серебра:
`n(NaCl) + n(KCl) = n(AgCl) = 0.4 text{ моль}`
Пусть:
`m(NaCl) = x`
Тогда масса KCl:
`m(KCl) = 26.6 - x`
Выразим количества веществ через массы:
`n(NaCl) = x/58.5`
`n(KCl) = (26.6 - x)/74.5`
Составим уравнение:
`x/58.5 + (26.6 - x)/74.5 = 0.4`
Умножим обе части на 58.5*74.5:
`74.5x + 58.5*(26.6 - x) = 0.4*58.5*74.5`
`74.5x + 1556.1 - 58.5x = 1743.3`
`16x = 1743.3 - 1556.1`
`16x = 187.2`
`m(NaCl) = x = 11.7 text{ г}`
`m(KCl) = y = 26.6 - 11.7 = 14.9 text{ г}`
Масса раствора:
`m(р-ра) = m(смеси) + m(H_2O) = 26.6 + 173.4 = 200 text{ г}`
Вычислим массовые доли солей:
`ω(NaCl) = (100*m(NaCl))/(m(р-ра)) = (100*11.7)/200 = 5.85%`
`ω(KCl) = (100*m(KCl))/(m(р-ра)) = (100*14.9)/200 = 7.45%`
Ответ
`ω(NaCl) = 5.85%`
`ω(KCl) = 7.45%`