К раствору массой 40,0 г, содержащему азотную и соляную кислоты, добавили нитрат серебра до прекращения выпадения осадка. Масса образовавшегося осадка составила 2,87 г. На нейтрализацию такого же раствора кислот потребовался раствор гидроксида натрия, содержащий щёлочь химическим количеством 0,060 моль. Рассчитайте массовые доли кислот в исходном растворе.
от

1 Ответ

Дано:
- Масса раствора = 40,0 г
- Масса осадка (AgCl) = 2,87 г
- Химическое количество NaOH для нейтрализации = 0,060 моль

Найти:
Массовые доли азотной кислоты (HNO3) и соляной кислоты (HCl) в исходном растворе.

1. Рассчитаем количество вещества образовавшегося осадка AgCl:
   Молярная масса AgCl ≈ 107,9 (Ag) + 35,5 (Cl) = 143,4 г/моль

   n_AgCl = m_AgCl / M_AgCl
   n_AgCl = 2,87 г / 143,4 г/моль ≈ 0,0200 моль

2. В реакции между HCl и AgNO3 образуется AgCl:
   AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

   Из уравнения видно, что 1 моль HCl дает 1 моль AgCl.
   Следовательно, количество HCl, реагировавшего с AgNO3:
   n_HCl = n_AgCl = 0,0200 моль

3. Теперь найдем количество азотной кислоты (HNO3), используя данные о нейтрализации:
   Для нейтрализации HNO3 используется NaOH по следующему уравнению:
   HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

   Из уравнения видно, что на 1 моль HNO3 требуется 1 моль NaOH.
   Следовательно, количество HNO3 равно количеству NaOH:
   n_HNO3 = 0,060 моль

4. Теперь можем рассчитать массы кислот в растворе:
   Молярная масса HCl = 1,0 (H) + 35,5 (Cl) = 36,5 г/моль
   Молярная масса HNO3 = 1,0 (H) + 14,0 (N) + 16,0 * 3 (O) = 63,0 г/моль

   Масса HCl:
   m_HCl = n_HCl * M_HCl
   m_HCl = 0,0200 моль * 36,5 г/моль = 0,730 г

   Масса HNO3:
   m_HNO3 = n_HNO3 * M_HNO3
   m_HNO3 = 0,060 моль * 63,0 г/моль = 3,78 г

5. Найдем общую массу кислот:
   m_кислот = m_HCl + m_HNO3
   m_кислот = 0,730 г + 3,78 г = 4,51 г

6. Теперь рассчитаем массовые доли кислот в растворе:
   Массовая доля HCl:
   w_HCl = m_HCl / m_раствора * 100%
   w_HCl = 0,730 г / 40,0 г * 100% ≈ 1,83%

   Массовая доля HNO3:
   w_HNO3 = m_HNO3 / m_раствора * 100%
   w_HNO3 = 3,78 г / 40,0 г * 100% ≈ 9,45%

Ответ:
Массовая доля HCl примерно 1,83%, массовая доля HNO3 примерно 9,45%.
от