Question

При прокаливании некоторого количества смеси карбоната свинца с оксидом свинца (II) собрано 37,3 см3 диоксида углерода при н.у. При растворении такой же навески смеси в азотной кислоте и осаждении всего свинца в составе его сульфата получено 0,808 г сухого осадка. Каков процентный состав первоначальной смеси?

Answer 1

Дано:
Объем диоксида углерода (CO2) при прокаливании смеси = 37,3 см³
Масса осадка сульфата свинца (PbSO4) = 0,808 г

Найти:
Процентный состав первоначальной смеси карбоната свинца и оксида свинца (II).

Решение с расчетом:
1. Рассмотрим реакции, происходящие при прокаливании и растворении смеси:
С прокаливании: PbCO3 + heat -> PbO + CO2 ↑
При растворении: PbO + 2HNO3 -> Pb(NO3)2 + H2O

2. Определим количество материи CO2 по объему при н.у.:
n(CO2) = V/22.4 = 37.3/22.4 = 1.665 моль

3. Рассчитаем количество молей свинца в осадке PbSO4:
Молярная масса PbSO4 = 207.2 г/моль (Pb) + 32.1 г/моль (S) + 64 г/моль (O) = 303.3 г/моль
n(PbSO4) = 0.808 г / 303.3 г/моль ≈ 0.00266 моль

4. Так как в PbSO4 каждый атом свинца соответствует одному атому свинца в исходной смеси, то количество молей свинца в исходной смеси равно:
n(Pb) = 0.00266 моль

5. Рассчитаем массу PbCO3 в исходной смеси и соответственно массу PbO:
Молярная масса PbCO3 = 267.2 г/моль
Масса PbCO3 = n(Pb) * M(PbCO3) = 0.00266 * 267.2 = 0.710 г
Масса PbO = масса PbCO3 = 0.710 г

6. Выразим массовые доли PbCO3 и PbO в исходной смеси:
Массовая доля PbCO3 = (0.710 г / (0.710 г + 0.710 г)) * 100% = 50%
Массовая доля PbO = (0.710 г / (0.710 г + 0.710 г)) * 100% = 50%

Ответ:
Процентный состав первоначальной смеси: 50% карбоната свинца и 50% оксида свинца (II)