дано:
- Масса исходного раствора = 125 г
- Масса осадка, образованного при добавлении нитрата серебра = 57,4 г
- Масса 25%-ного раствора гидроксида калия, использованного для нейтрализации = 145,6 г
найти:
- Массовые доли хлороводородной и фтороводородной кислот в исходном растворе
решение:
1. Определим массы осадков. Нитрат серебра реагирует с хлороводородной (HCl) и фтороводородной кислотами (HF), образуя осадки хлорида серебра (AgCl) и фторида серебра (AgF). Масса осадка равна 57,4 г.
Формулы реакций:
- HCl + AgNO3 → AgCl (осадок) + HNO3
- HF + AgNO3 → AgF (осадок) + HNO3
Молекулярные массы:
- M(AgCl) = 143 + 35,5 = 178,5 г/моль
- M(AgF) = 143 + 19 = 162 г/моль
Обозначим массы HCl и HF в растворе как m1 и m2 соответственно.
2. Определим количество вещества осадков:
- Молекулярная масса AgCl = 143 + 35,5 = 178,5 г/моль
- Молекулярная масса AgF = 143 + 19 = 162 г/моль
Количество вещества осадка, который является смесью AgCl и AgF:
- n(AgCl) = m(AgCl) / 178,5
- n(AgF) = m(AgF) / 162
Суммарное количество вещества осадков:
- n(AgCl) + n(AgF) = 57,4 / 178,5 + 57,4 / 162
3. Рассчитаем количество вещества, необходимое для нейтрализации раствора. Для нейтрализации использовали 145,6 г 25%-ного KOH раствора.
- Масса KOH в растворе = 145,6 г * 0,25 = 36,4 г
- Молекулярная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
- Количество вещества KOH = 36,4 / 56 ≈ 0,651 моль
Реакция нейтрализации:
- HCl + KOH → KCl + H2O
- HF + KOH → KF + H2O
Количество вещества кислот, нейтрализованных раствором KOH:
- n(HCl) = n(HF) = 0,651 моль
4. Определим массу каждой кислоты:
- m(HCl) = n(HCl) * M(HCl) = 0,651 * 36,46 ≈ 23,8 г
- m(HF) = n(HF) * M(HF) = 0,651 * 20 = 13,02 г
5. Масса раствора = 125 г, масса кислот = 23,8 + 13,02 = 36,82 г
Массовая доля HCl = 23,8 / 125 ≈ 0,1904 = 19,04%
Массовая доля HF = 13,02 / 125 ≈ 0,1042 = 10,42%
ответ:
- Массовая доля хлороводородной кислоты = 19,04%
- Массовая доля фтороводородной кислоты = 10,42%