На примере решения данной задачи рассмотрим два решения задач на определение состава смеси.
Первый алгебраический):
Запишем уравнения реакций растворения меди и серебра в концентрированной азотной кислоте:
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (1)
Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O (2)
Обозначим массу меди в сплаве – х г, а массу нитрата меди (II) – у г, тогда масса серебра в сплаве – (3 – х) г, а масса нитрата серебра – (7,34 – у) г.
По уравнению (1) количество вещества меди вступившего в реакцию равно количеству вещества нитрата меди (II) образовавшемуся в результате взаимодействия:
или
По уравнению (2) количество вещества серебра вступившего в реакцию равно количеству вещества нитрата серебра образовавшемуся в результате взаимодействия:
или
Получили систему уравнений с двумя неизвестными:
Решив систему уравнений методом подстановки, найдем значение х равное 1,92 г, то есть масса меди в сплаве равна 1,92 г. Тогда масса серебра составляет:
m (Ag) = m (сплава) – m (Cu) = 3 – 1,92 = 1,08 (г)
m(H₂O) 300 г; w(MgSO₄) 0,25; m(MgSO₄··7H₂O) ? г;___ Решение. M(MgSO₄) = 24+32+16*4 =120 (г/моль); M(MgSO₄ ·7H₂O) = 120+18*7 = 120 + 126 = 246 (г/моль); Содержание безводного сульфата магния в его кристаллогидрате: M(MgSO₄)/M(MgSO₄ ·7H₂O) = 120/246 ≈ 0,49 Т.е. если взять Хг MgSO₄ ·7H₂O, то навеска будет содержать 0,49Х безводного MgSO₄, а масса раствора при добавлении 300 г воды к кристаллогидрату составит (Х+300)г. По условию в 1 г р-ра должно содержаться 0,25 г безводного сульфата магния, т.е. w = 0,25/1 = 0,25. w = m(MgSO₄)/[m(MgSO₄ ·7H₂O + m(H₂O)] = 0,49Х/(Х+300) = 0,25: 0,49Х = 0,25Х + 75; 0,24Х = 75; Х = 75/0,24; Х = 312,5г ответ: 312,5г MgSO₄ ·7H₂O Проверка: w = 312,5*0,49/(312,5+300)=0,25
Объяснение:
Дано:
m (Cu+Ag) = 3 г
М (Cu) = 64 г/моль
М (Ag) = 108 г/моль
М (Cu(NO3)2) = 188 г/моль
М (AgNO3) = 170 г/моль
Найти:
ω (Cu)
ω (Ag)
На примере решения данной задачи рассмотрим два решения задач на определение состава смеси.
Первый алгебраический):
Запишем уравнения реакций растворения меди и серебра в концентрированной азотной кислоте:
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (1)
Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O (2)
Обозначим массу меди в сплаве – х г, а массу нитрата меди (II) – у г, тогда масса серебра в сплаве – (3 – х) г, а масса нитрата серебра – (7,34 – у) г.
По уравнению (1) количество вещества меди вступившего в реакцию равно количеству вещества нитрата меди (II) образовавшемуся в результате взаимодействия:
или
По уравнению (2) количество вещества серебра вступившего в реакцию равно количеству вещества нитрата серебра образовавшемуся в результате взаимодействия:
или
Получили систему уравнений с двумя неизвестными:
Решив систему уравнений методом подстановки, найдем значение х равное 1,92 г, то есть масса меди в сплаве равна 1,92 г. Тогда масса серебра составляет:
m (Ag) = m (сплава) – m (Cu) = 3 – 1,92 = 1,08 (г)
Рассчитаем массовые доли металлов в смеси:
(%);
(%).
ответ: ω(Cu) = 64%, ω(Al) = 36%.
w(MgSO₄) 0,25;
m(MgSO₄··7H₂O) ? г;___
Решение.
M(MgSO₄) = 24+32+16*4 =120 (г/моль);
M(MgSO₄ ·7H₂O) = 120+18*7 = 120 + 126 = 246 (г/моль);
Содержание безводного сульфата магния в его кристаллогидрате:
M(MgSO₄)/M(MgSO₄ ·7H₂O) = 120/246 ≈ 0,49
Т.е. если взять Хг MgSO₄ ·7H₂O, то навеска будет содержать 0,49Х безводного MgSO₄, а масса раствора при добавлении 300 г воды к кристаллогидрату составит (Х+300)г.
По условию в 1 г р-ра должно содержаться 0,25 г безводного сульфата магния, т.е. w = 0,25/1 = 0,25.
w = m(MgSO₄)/[m(MgSO₄ ·7H₂O + m(H₂O)] = 0,49Х/(Х+300) = 0,25:
0,49Х = 0,25Х + 75; 0,24Х = 75; Х = 75/0,24;
Х = 312,5г
ответ: 312,5г MgSO₄ ·7H₂O
Проверка: w = 312,5*0,49/(312,5+300)=0,25