ения кислорода продукт реакции представляет собой смесь нитрита калия, образовавшегося при прокаливании нитрата калия, и хлорида калия, содержащегося в исходной смеси и получившегося при прокаливании бертолетовой соли. После растворения нитрита и хлорида калия в воде и обработки раствора нитратом серебра образовался осадок хлорида серебра:

хг 100,45 г

КС1 + AgN03 AgCl! + KN03

1 моль 1 моль

74,5 г 143,5 г

х : 100,45 = 74,5 : 143,5

74,5100,45

х = 52,15 г (KCl)

143,5

m

v(KCl) = = 52,15 : 74,5 = 0,7 моль.

v ' M

Следовательно, в продукте прокаливания содержалось 0,7 моль КС1. Предположим, что количество хлорида калия, полученного при прокаливании бертолетовой соли, было у моль, тогда количество хлорида калия в исходной смеси было (0,7 - у) моль, или (74,5 г/моль х х (0,7 - у) моль) г. Согласно уравнению (2), в исходной смеси содержалось тоже у моль бертолетовой соли, т.е. (122,5 г/моль • у моль) г, и выделилось 1,5у моль кислорода. Тогда при разложении нитрата калия выделилось кислорода (0,4 - 1,5у) моль.

Уравнение 1.

Нитрата калия в смеси было:

2(0,4 - 1,5у) - (0,8 - Зу) моль, или

(101 г/моль • (0,8-3 +у) моль) г.

74,5 г/моль • (0,7 - у) моль 4- 122,5у г + Н- 101 г/моль * (0,8 - Зу) моль — 81,95 г, откуда у=0,2 моль.

Тогда, КС103 в смеси было 0,2 моль (24,5 г), КС1 было (0,7 - 0,2) = 0,5 моль (37,25 г) и KN03 было (0,8 - 3-0,2) = 0,2 моль (20,2 г).

Ответ. КС103 — 24,5 г (29,9%); КС1 — 37,25 г (45,4%); KN03 — 20,2 г(24,7%).

Пример 5. В лаборатории имеется смесь хлорида и йодида натрия. 104,25 г этой смеси растворили в воде и пропустили через полученный раствор избыток хлора, затем раствор выпарили досуха и остаток прокалили до постоянной массы при 300С. Масса сухого вещества оказалась равной 58,5 г. Определите состав исходной смеси (в процентах).

Дано:

m(NaCl + Nal) = 104,25 г, т(вещества) — 58,5 г. Найти:

% NaCl, % Nal. Решение.

Mr(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5, M(NaCl) = 58,5 г/моль, Mr(Nal) = 127 + 23 - 150, M(Nal) - 150 г/моль. В исходной смеси:

Масса NaCl — х, масса Nal — (104,25 - х).

При пропускании хлора через раствор хлорида и йодида натрия йод вытесняется им. При прокаливании сухого остатка йод возгоняется. Таким образом, сухим веществом может быть только натрий хлор. В полученном веществе: масса NaCl исходного х, масса полученного (58,5-х).

104,25 - х 58,5 - х

2NaI + С12 ^ 2 NaCl + 12

2моль 2 моль

300 г/моль 117 г/моль

104,25-х 58,5-х

= —-— ; (104,25 - х)117 - (58,5-х)-300

300 117

58,5-45,75

х = — — « 29,25 г,

91,5

т.е. NaCl в смеси было 29,25 г, Nal — 104,25 -- 29,25 = 75 г.

Найдем состав смеси в процентах:

29 25

co(NaCl)= 100 % = 28,1 %

104,25

75

©(Nal) = 100 % = 71,9 %.

104,25

Ответ. В смеси Nal — 75 г или 71,9% , NaCl — 29,25 г, или 28,1 %.

Пример 6. 20 г смеси, состоящей из сульфата бария, фосфата кальция, карбоната кальция и фосфата натрия, растворили в воде. Масса не растворившейся в воде смеси стала равна 18. При действии на нее соляной кислотой выделилось 2,24 л газа (н.у.) и масса нерастворимого осадка составила 3 г. Определите количественный состав смеси.

Решение. В воде растворяется только фосфат натрия, следовательно, Na3P04 в смеси было:

20 г - 18 г ~ 2 г (Na3P04).

В НС1 нерастворим BaS04, таким образом, BaS04 в смеси было 3 г.

хг 2,24 л

СаС03 + 2НС1 -> СаС12 + С02Т + Н20

1моль 1 моль

100 г 22,4 л

Са3(Р04)2 + 2НС1 -> СаС12 + 2Н3Р04.

9.7fi

100 22,4 22,4

Масса СаС03 — 10 г.

Са3(Р04)2 в смеси было 20-10 + 2 + 3 = 5г. Ответ. m(Na3P04) = 2 г, m(BaS04) = 3 г, m(CaC03) = 10 г, т(Са3(Р04)2) - 5 г.

Пример 7. При обработке 17,35 г смеси меди, железа и алюминия концентрированной азотной кислотой выделилось 4,48 л газа, а при действии на ту же смесь соляной кислотой — 8,96 л газа (н.у.). Определите состав смеси металлов (в процентах).

Дано:

m(Cu + Fe 4- Al) = 17,35, Ух(газа) = 4,48 л, V2(rasa) = 8,96 г. Найти:

%Cu, %Fe, %А1.

Решение. С концентрированной азотной ки-

слотой будет реагировать только медь, т.к. алю-

миний и железо ею пассивируются,

х г 44,8 л

Си + 4HN03 -» Cu(N03)2 + 2N02t + 2Н20

1 моль 2 моль

63,5 г 44,8 л

При растворении 63,5 г Си выделилось 44,8 л

N02.

При растворении х г — 4,48 л N02

63,5 44,8 63,5 * 4,48

= ; X = = 6,35 Г.

х 4,48 44,8

Таким образом, в смеси железа и алюминия было:

17,35 г - 6,35 г = 11 г.

При обработке смеси соляной кислотой выделилось 8,96 (0,4моль) газа. Этим газом мог быть только водород, который получился в результате реакции взаимодействия железа и алюминия с соляной кислотой (медь не реагирует с соляной кислотой). Протекающие реакции могут быть представлены уравнениями (2) и (3).

у X моль

2А1 + 6НС1 -> 2А1С13 + ЗН2Т

2 моль 3 моль

54 г 67,2 л

11-у 0,4-х

Fe + 2НС1 -> FeCl2 + H2t

1 моль 1 моль

56 г

Через х обозначим число молей водорода, выделившихся за счет растворения алюминия, иногда (0,4 - х) моль водорода выделилось за счет растворения железа