Какова массовая доля нитрата свинца и нитрата натрия в смеси массой 176 г, если при этом было получено 17,92 л оксида

Vaska_3950

70

Давайте решим эту задачу в несколько шагов, чтобы все было понятно.

Шаг 1: Посчитаем массу каждого вещества в данной смеси. У нас есть масса смеси 176 г, и массовая доля нитрата свинца составляет 75,23%, а нитрата натрия - 24,77%.

Масса нитрата свинца = 0,7523 * 176 г = 132,21 г
Масса нитрата натрия = 0,2477 * 176 г = 43,79 г

Шаг 2: Теперь найдем количество вещества оксида азота (IV), образующегося при реакции смеси.

Для начала, нам нужно знать молярную массу оксида азота (IV). Молярная масса \(NO_2\) равна 46 г/моль. Так как мы знаем объем газа (17,92 л), нам нужно перевести его в моль, используя уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура. При стандартных условиях, у нас \(P = 1\) атм, \(T = 273\) K. Также, используя информацию о газе (окислительном веществе), мы можем записать уравнение реакции:

\[
Pb(NO_3)_2 + 2NaNO_3 \rightarrow PbO + 2NaNO_2 + NO_2 + O_2
\]

Газ \(NO_2\) образуется в соотношении 1 к 1 с газом \(O_2\). Это означает, что объем \(NO_2\) равен объему \(O_2\).

Шаг 3: Теперь рассчитаем количество вещества оксида азота (IV) при стандартных условиях.

Мы знаем, что \(PV = nRT\), где \(P = 1\) атм, \(V = 17,92\) л вещества, \(R = 0,0821\) л•атм/моль•К и \(T = 273\) K.

\[
n = \frac{PV}{RT} = \frac{1 \cdot 17,92}{0,0821 \cdot 273} = 0,774 \text{ моль}
\]

Шаг 4: Теперь рассчитаем количество вещества нитрата свинца и нитрата натрия в исходной смеси.

Мы знаем молярные массы нитрата свинца (331,2 г/моль) и нитрата натрия (85 г/моль). Поэтому

Количество вещества нитрата свинца:
\(n_{Pb(NO_3)_2} = \frac{132,21}{331,2} = 0,399\) моль

Количество вещества нитрата натрия:
\(n_{NaNO_3} = \frac{43,79}{85} = 0,515\) моль

Шаг 5: Наконец, рассчитаем массовую долю нитрата свинца и нитрата натрия в исходной смеси.

Массовая доля нитрата свинца:
\( \%_{Pb(NO_3)_2} = \frac{n_{Pb(NO_3)_2}}{n_{Pb(NO_3)_2} + n_{NaNO_3}} \cdot 100\% = \frac{0,399}{0,399 + 0,515} \cdot 100\% = 43,6\%\)

Массовая доля нитрата натрия:
\( \%_{NaNO_3} = \frac{n_{NaNO_3}}{n_{Pb(NO_3)_2} + n_{NaNO_3}} \cdot 100\% = \frac{0,515}{0,399 + 0,515} \cdot 100\% = 56,4\%\)

Таким образом, массовая доля нитрата свинца составляет 43,6%, а массовая доля нитрата натрия - 56,4%.