Дано:
Объем газа, выделившегося при нагревании смеси хлорида калия и нитрата калия = 0,56 дм³ (н.у.)
Масса осадка, выпавшего при реакции с раствором нитрата серебра = 14,35 г
Найти:
Процентное содержание нитрата калия в смеси
Решение:
1. Рассмотрим реакции, происходящие в данной системе.
a) Разложение нитрата калия (KNO3):
2KNO3 → 2KNO2 + O2↑
b) Образование хлорида калия (KCl):
KNO2 + 2HCl → KCl + H2O + NO↑
2. Из уравнения реакции a) видно, что на каждые 2 моль нитрата калия образуется 1 моль оксида азота (NO).
3. Найдем количество вещества оксида азота (NO), выделившегося при нагревании смеси хлорида калия и нитрата калия:
V(NO) = 0,56 дм³ (н.у.) (объем газа)
n(NO) = V / Vm = 0,56 дм³ / 22,4 л/моль = 0,025 моль (Vm - молярный объем газа при н.у.)
4. Из уравнения реакции b) видно, что на каждую моль оксида азота (NO) образуется 1 моль хлорида калия (KCl).
5. Найдем количество вещества хлорида калия (KCl), образовавшегося при этой реакции:
n(KCl) = n(NO) = 0,025 моль
6. Рассмотрим реакцию, происходящую при добавлении к смеси хлорида калия и нитрата калия раствора нитрата серебра (AgNO3):
KCl + AgNO3 → KNO3 + AgCl↓
7. Из уравнения реакции видно, что на каждую моль хлорида калия (KCl) образуется 1 моль нитрата калия (KNO3).
8. Найдем количество вещества нитрата калия (KNO3), содержащееся в рассматриваемой смеси:
n(KNO3) = n(KCl) = 0,025 моль
9. Найдем молярную массу нитрата калия (KNO3):
M(KNO3) = 101 г/моль (молярная масса KNO3)
10. Найдем массу рассматриваемой смеси:
m = n(KNO3) * M(KNO3) = 0,025 моль * 101 г/моль = 2,525 г
11. Найдем процентное содержание нитрата калия (KNO3) в смеси:
%KNO3 = (n(KNO3) * M(KNO3) / m) * 100% = (0,025 моль * 101 г/моль / 2,525 г) * 100% ≈ 39,8%
Ответ:
Процентное содержание нитрата калия (KNO3) в рассматриваемой смеси составляет около 39,8%.