При нагревании нитрата меди (ii) часть вещества разложилась. при этом выделилось 5,6 л смеси газов. масса твердого остатка составила 26,8 г. к этому остатку последовательно добавляли 50 мл воды и 10%-ый раствор гидроксида натрия в количестве, необходимом для полного осаждения ионов меди. определите массовую долю нитрата натрия в образовавшемся растворе.
Для решения данной задачи необходимо выполнить следующие шаги:
Шаг 1: Найдем мольную массу нитрата меди (II) и определим количество вещества, которое разложилось.
Нитрат меди (II) имеет формулу Cu(NO3)2.
Массовая доля меди (II) в нитрате меди (II) равна 64,5 / (64,5 + 2×14 + 6×16) ≈ 0,54 (54%).
Зная, что масса твердого остатка составила 26,8 г, мы можем найти мольную массу твердого остатка.
Мольная масса твердого остатка = масса твердого остатка / (массовая доля меди (II) в нитрате меди (II) × мольная масса нитрата меди (II))
Мольная масса твердого остатка = 26,8 г / (0,54 × (63,5 + 2×14 + 6×16)) ≈ 26,8 г / (0,54 × 187,5) ≈ 3,14 моль.
Шаг 2: Найдем мольные соотношения между нитратом меди (II) и нитратом натрия.
Согласно уравнению реакции, в результате полного осаждения ионов меди потребуется 2 моля ионов натрия на каждый моль нитратов меди (II).
Шаг 3: Найдем количество ионов натрия, добавленных в раствор.
Для этого нужно умножить количество молей ионов меди (II) на 2.
Количество ионов натрия = 3,14 моль × 2 ≈ 6,28 моль.
Шаг 4: Найдем массу нитрата натрия в образовавшемся растворе.
Масса нитрата натрия = количество ионов натрия × мольная масса нитрата натрия.
Нитрат натрия имеет формулу NaNO3.
Мольная масса нитрата натрия = 22,99 + 14 + 3 × 16 = 85 г/моль.
Масса нитрата натрия = 6,28 моль × 85 г/моль ≈ 533,8 г.
Шаг 5: Найдем массовую долю нитрата натрия в образовавшемся растворе.
Массовая доля нитрата натрия = масса нитрата натрия / (масса нитрата натрия + масса воды).
Масса воды, добавленной в раствор, равна 50 г, так как плотность воды 1 г/мл и объем воды составляет 50 мл.
Массовая доля нитрата натрия = 533,8 г / (533,8 г + 50 г) ≈ 0,914 (или округленно 91,4%).
Таким образом, массовая доля нитрата натрия в образовавшемся растворе составляет около 91,4%.