4-28. Имеется смесь хлорида аммония, хлорида калия и нитрата калия. Если
порцию такой смеси массой 4 г обработать избытком гидроксида калия при
нагревании, то можно получить 224 мл (н.у.) газообразного вещества. Ес-
ли точно такую же порцию смеси растворить в большом объеме воды и до-
бавить избыток раствора нитрата серебра, то образуется 2,87 г осадка.
Вычислите массовые доли компонентов в исходной смеси.
Ответы
Ответ:
Для вирішення цього завдання, давайте позначимо маси компонентів суміші такими символами:
- Маса хлориду амонію (NH4Cl) - m(NH4Cl)
- Маса хлориду калію (KCl) - m(KCl)
- Маса нітрату калію (KNO3) - m(KNO3)
Ми знаємо, що при обробці першої порції смішаної солі гідроксидом калію утворюється 224 мл (н.у.) газообразного продукту. Цей газ, ймовірно, - аміак (NH3). Молекулярна маса аміаку (NH3) дорівнює приблизно 17 г/моль.
Отже, маса аміаку, яка утворюється при обробці першої порції смішаної солі, дорівнює 17 г/моль * (224 мл / 22,4 л) = 170 г.
Також ми знаємо, що при обробці другої порції смішаної солі нітратом срібла (AgNO3) утворюється осадок масою 2,87 г. Оскільки нітрат срібла реагує з хлоридами, то маса хлориду амонію та хлориду калію в смесі складається з маси утвореного осадку та маси агрегатного атомарного азоту, який не реагує з AgNO3.
Маса атомарного азоту у масі аміаку (NH3) дорівнює 14 г/моль. Тому маса азоту у 170 г аміаку становить 170 г * (14 г/моль) / 17 г/моль = 140 г.
Отже, маса хлоридів у суміші дорівнює 2,87 г (маса осадку) + 140 г (маса атомарного азоту) = 142,87 г.
Тепер ми можемо знайти масові долі компонентів в суміші:
- Масова доля хлориду амонію (NH4Cl) = m(NH4Cl) / (m(NH4Cl) + m(KCl) + m(KNO3))
- Масова доля хлориду калію (KCl) = m(KCl) / (m(NH4Cl) + m(KCl) + m(KNO3))
- Масова доля нітрату калію (KNO3) = m(KNO3) / (m(NH4Cl) + m(KCl) + m(KNO3))
Підставляючи відомі значення, ми можемо обчислити масові долі:
- Масова доля хлориду амонію (NH4Cl) = 142,87 г / (142,87 г + m(KCl) + m(KNO3))
- Масова доля хлориду калію (KCl) = m(KCl) / (142,87 г + m(KCl) + m(KNO3))
- Масова доля нітрату калію (KNO3) = m(KNO3) / (142,87 г + m(KCl) + m(KNO3))
Для знаходження масових долей хлориду калію та нітрату калію нам не вистачає інформації. Таким чином, ми можемо визначити масові долі хлориду амонію та вказати, що решта маси в суміші складається з хлориду калію та нітрату калію.