Question

Навеску хлоридов калия и натрия общей массой 25 г растворили в воде и к полученному раствору добавили раствор ацетата серебра массой 160 г с массовой долей водорода 6,25%. после отделения осадка в фильтрат поместили цинковую пластинку до прекращения реакции. при этом масса пластинки увеличилась на 7,55 г. определите состав исходной смеси солей (в % по массе с точностью до десятых).

Answer 1

Дано:
Масса хлоридов калия и натрия (m1) = 25 г
Масса раствора ацетата серебра (m2) = 160 г
Массовая доля водорода в ацетате серебра (w) = 6,25%
Масса цинковой пластинки (Δm) = 7,55 г

Найти:
Состав исходной смеси солей в % по массе

Решение:
1. Найдем количество вещества в растворе ацетата серебра:
Массовая доля серебра в ацетате (массовая доля вещества) = 100% - массовая доля водорода = 100% - 6,25% = 93,75%
Масса серебра (mAg) в ацетате = m2 * (массовая доля серебра / 100) = 160 г * (93,75 / 100) = 150 г
Молярная масса серебра (MAg) = 107,87 г/моль
Количество вещества серебра (nAg) = mAg / MAg = 150 г / 107,87 г/моль ≈ 1,391 моль

2. Реакция между цинком и серебром:
Zn + 2AgNO3 -> Zn(NO3)2 + 2Ag

Масса цинка (mZn) = Δm = 7,55 г
Молярная масса цинка (MZn) = 65,38 г/моль
Количество вещества цинка (nZn) = mZn / MZn = 7,55 г / 65,38 г/моль ≈ 0,115 моль

Мольное соотношение между серебром и цинком 1:2, следовательно, мольное количество серебра должно быть удвоено:
nAg = 2 * nZn

3. Найдем массу хлоридов калия и натрия, зная, что серебро реагирует с хлоридами, образуя хлорид серебра:
2Ag + 2KCl -> 2AgCl + 2K

Мольное количество серебра (nAg) = мольное количество хлорида калия (nKCl)
Масса хлорида калия (mKCl) = nKCl * MKCl
Где MKCl - молярная масса хлорида калия (KCl) = 74,55 г/моль

4. Составляем уравнение массы:
m1 = mKCl + mNaCl

Теперь решим систему уравнений:
1,391 моль * 74,55 г/моль + mNaCl = 25 г

Отсюда находим массу хлорида натрия:
mNaCl = 25 г - 103,79 г ≈ 21,21 г

Ответ:
Массовая доля хлорида калия в исходной смеси составляет около 41,6%, а массовая доля хлорида натрия - около 84,4%.