Тема 33. Расчётная задача
33.04 Смеси
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела расчётная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#85557

Смешали воду, нитрат алюминия и сульфид натрия в массовом соотношении 60 : 7,1 : 5,2 соответственно. К полученному раствору добавили раствор нитрата серебра. При этом образовалось 680 г раствора с массовой долей единственного растворённого вещества 10%. Вычислите массовую долю нитрата серебра в добавленном растворе. Растворимостью малорастворимых веществ пренебречь

Показать ответ и решение

Записаны уравнения реакций: 
1) 3Na2S + 2Al(NO3)3 + 6H2O ⟶ 2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaNO3

Используя массовые соотношения, определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
m Na2S / m Al(NO3)3 = 5,2 / 7,1
(n Na2S · M Na2S) / (n Al(NO3)3 · M Al(NO3)3) = 5,2 / 7,1
(n Na2S · 78) / (n Al(NO3)3 · 213) = 5,2 / 7,1
n Na2S / n Al(NO3)3 · 78 / 213 = 5,2 / 7,1
n Na2S / n Al(NO3)3 = (5,2 · 213) / (7,1 · 78) = 2 / 1

Приходим к выводу, что Na2S находится в избытке, а Al(NO3)3 в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по Al(NO3)3.

При добавлении AgNO3 пойдет реакция:
2) Na2S + 2AgNO3 ⟶ Ag2S + 2NaNO3

По условию исходные вещества полностью вступили в реакцию 2, так как после в растворе осталось единственное вещество – NaNO3. Найдем число моль нитрата натрия:
m NaNO3 = mр-ра NaNO3 · ω NaNO3 = 680 · 0,1 = 68 г
n NaNO3 = m NaNO3 / M NaNO3 = 68 / 85 = 0,8 моль

Так как число моль сульфида натрия относится к числу моль нитрата алюминия, как 2 : 1, то пусть n Al(NO3)3 = х моль, n Na2S = 2х моль. Составим уравнение:
nобщ. NaNO3 = n1 NaNO3 + n2 NaNO3

n1 NaNO3 =  3n Al(NO3)3 = 3x моль

n2 NaNO3 = 2n2 Na2
n2 Na2S = nисх. Na2S – nпрореаг. Na2
nпрореаг. Na2S = 1,5n Al(NO3)3 = 1,5x моль
n2 Na2S  =  2x – 1,5x = 0,5x моль
n2 NaNO3 = 2 · 0,5x = x моль

nобщ. NaNO3 = 3x + x = 4x моль
4x = 0,8

x = 0,2; n Al(NO3)3 = 0,2 моль
m Al(NO3)3 = n Al(NO3)3 · M Al(NO3)3 = 0,2 · 213 = 42,6 г

nисх. Na2S = 0,2 · 2 = 0,4 моль
mисх. Na2S = nисх. Na2S · M Na2S = 0,4 · 78 = 31,2 г

Выразим массу итогового раствора и найдем массу раствора нитрата серебра(I):
mитог. р-ра = mисх. Na2S + m Al(NO3)3 + m Н2О – m Al(OH)3 – m H2S + mр-ра AgNO3 – m Ag2S = 680 г

Так как по условию масса нитрата алюминия относится к массе воды как 7,1 : 60, то: 
m H2O = m Al(NO3)3 · 60 / 7,1 = 42,6 · 60 / 7,1 = 360 г
n Al(OH)3 = n Al(NO3)3 = 0,2 моль
m Al(OH)3 = n Al(OH)3 · M Al(OH)3 = 0,2 · 78 = 15,6 г
n H2S = 1,5n Al(NO3)3 = 1,5 · 0,2 = 0,3 моль
m H2S = n H2S · M H2S = 0,3 · 34 = 10,2 г
n Ag2S = n2 Na2S = 0,5x = 0,5 · 0,2 = 0,1 моль
m Ag2S = n Ag2S · M Ag2S = 0,1 · 248 = 24,8 г
mитог. р-ра = 31,2 + 42,6 + 360 – 15,6 – 10,2 + mр-ра AgNO3 – 24,8 = 680 г
mр-ра AgNO3 = 680 – 383,2 = 296,8 г

Найдем массу нитрата серебра(I):
n AgNO3 = 2n2 Na2S = 2 · 0,5x = 2 · 0,5 · 0,2 = 0,2 моль
m AgNO3 = n AgNO3 · M AgNO3 = 0,2 · 170 = 34 г

Найдем массовую долю нитрата серебра(I) в добавленном растворе:
ω AgNO3 = m. AgNO / mр-ра AgNO3 = 34 / 296,8 = 0,1146 (11,46%)

Варианты правильных ответов:
  1. 11,46
  2. 11.46

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!