Растворимость аммиака составляет 640 л (н. у.) в литре воды. Растворимость хлороводорода — 448 л (н. у.) в литре воды. Насыщенный раствор аммиака смешали с насыщенным раствором хлороводорода. При этом все вещества прореагировали полностью. К полученному раствору добавили 120 г воды и раствор нитрата серебра. При этом образовалось 760 г раствора с массовой долей единственного растворённого вещества 21,05 %. Вычислите массовую долю нитрата серебра в добавленном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
1) NH3
2) AgNO3
Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.
Определение массы AgNO3:
m(NH4NO3) = m(конечного р-ра) / 100 % · ω(NH4NO3) = 760 / 100 % · 21,05 % = 160 г
n(NH4NO3) = m(NH4NO3) / M(NH4NO3) = 160 / 80 = 2 моль
Поскольку после добавления раствора AgNO3 единственным растворённым веществом в конечном растворе является NH4NO3, значит непрореагировавших NH4Cl и AgNO3 в растворе не осталось. Следовательно, NH4Cl и AgNO3 прореагировали полностью.
n(AgNO3) = n(NH4NO3) / 1 · 1 = 2 моль
m(AgNO3) = n(AgNO3) · M(AgNO3) = 2 · 170 = 340 г
Определение массы растворов NH3 и HCl:
n(NH4Cl) = n(NH4NO3) / 1 · 1 = 2 моль
n(NH3) = n(NH4Cl) / 1 · 1 = 2 моль
V(NH3) = n(NH3) · Vm = 2 · 22,4 = 44,8 л
V(NH3) / V(H2O для NH3) = V(NH3 по растворимости) / V(H2O для NH3 по растворимости)
44,8 / V(H2O для NH3) = 640 / 1
V(H2O для NH3) = 44,8 · 1 / 640 = 0,07 л = 70 мл
m(H2O для NH3) = V(H2O для NH3) · ρ(H2O) = 70 · 1 = 70 г
m(NH3) = n(NH3) · M(NH3) = 2 · 17 = 34 г
m(р-ра NH3) = m(NH3) + m(H2O для NH3) = 34 + 70 = 104 г
n(HCl) = n(NH4Cl) / 1 · 1 = 2 моль
V(HCl) = n(HCl) · Vm = 2 · 22,4 = 44,8 л
V(HCl) / V(H2O для HCl) = V(HCl по растворимости) / V(H2O для HCl по растворимости)
44,8 / V(H2O для HCl) = 448 / 1
V(H2O для HCl) = 44,8 · 1 / 448 = 0,1 л = 100 мл
m(H2O для HCl) = V(H2O для HCl) · ρ(H2O) = 100 · 1 = 100 г
m(HCl) = n(HCl) · M(HCl) = 2 · 36,5 = 73 г
m(р-ра HCl) = m(HCl) + m(H2O для HCl) = 73 + 100 = 173 г
Определение массы добавленного раствора AgNO3 и массовой доли AgNO3 в добавленном растворе:
n(AgCl) = n(NH4NO3) / 1 · 1 = 2 моль
m(AgCl) = n(AgCl) · M(AgCl) = 2 · 143,5 = 287 г
m(конечного р-ра) = m(р-ра NH3) + m(р-ра HCl) + m(H2O добав.) + m(р-ра AgNO3) - m(AgCl)
m(р-ра AgNO3) = m(конечного р-ра) - m(р-ра NH3) - m(р-ра HCl) - m(H2O добав.) + m(AgCl) = 760 - 104 - 173 - 120 + 287 = 650 г
ω(AgNO3) = m(AgNO3) / m(р-ра AgNO3) · 100 % = 340 / 650 · 100 % = 52,3 %
Ход решения изложен логично и последовательно.
Верно произведены вычисления.
Ответ: ω(AgNO3) = 52,3 %
Получен правильный ответ.