Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. при этой температуре приготовили насыщенный раствор, добавив необходимое количество карбоната натрия к 400 мл воды. раствор разлили в две колбы. к раствору в первой колбе добавили избыток раствора сульфата железа(iii). к раствору во второй колбе добавили 300 г раствора азотной кислоты, также взятой в избытке. при этом, объём газа, выделившийся из второй колбы, оказался в 2 раза больше объёма газа, выделившегося из первой колбы. (объёмы газов измерены при одинаковых условиях). определите массовую долю нитрата натрия в конечном растворе во второй колбе
Нам необходимо определить сколько грамм натрия содержится в этих 100 граммах смеси — это и будет ответом задачи.
Молярная масса NaNO₃ = 85 грамм/моль
Тогда количество вещества нитрата натрия равно Х/85 моль и таково же количество вещества азота в нём (смотри формулу).
Молярная масса NH₄NO₃ = 80 грамм/моль
Тогда количество вещества нитрата аммония равно (100-Х)/80 моль, а количество вещества азота в нём в два раза больше и равно
2(100-Х)/80 моль.
Суммарное количество вещества азота в смеси равно 28,83/14 = 2,06 моль.
Получаем уравнение с одним неизвестным:
Х/85 + 2(100-Х)/80 = 2,06
После несложных преобразований получаем Х = 33,24 грамма.
Значит, количество вещества нитрата натрия = 33,24/85 = 0,39 моль.
Натрий содержится только в этом веществе.
Значит, масса натрия равна произведению его атомной массы на 0,39 моль.
23х0,39 = 8,97 грамм. В 100 граммах смеси содержится 8,97 грамм натрия.
Значит. его массовая доля равна 8,97% ≈ 9%
ответ: массовая доля натрия в смеси ≈ 9%
если масса N2 в 80/20 = 4 раза больше массы SO2, т.е. в расчете на 1 моль SO2, N2 взят в кол-ве = (64*4)/28 = 9.143 моль;
а) NaOH + SO2 = NaHSO3, б) NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O;
n NaOH = (1000*0.04)/40 = 1 моль, М NaHSO3 = 104 г/моль, М Na2SO3 = 126 г/моль, т.к. м.д. NaHSO3 и Na2SO3 одинаковы, то их массы одинаковы, значит их мольное соотн-е = 126/104 к 1 = 1.2115 к 1;
n Na = n NaOH, х моль Na2SO3 сод-т 2*х моль атомов Na и х моль атомов S, 1.2115*х моль NaHSO3 - 1.2115*х моль атомов Na и 1.2115*х моль атомов S, тогда 2*х+1.2115*х = 1, откуда х = 0.3114 моль;
n SO2 = n S = 0.3114+1.2115*0.3114 = 0.6886611 моль;
т.о. V смеси SO2 и N2 составит 22.4*(0.6886611/(1/(1+9.143))) = 156.466 л.