Какой процент по массе составляет исходная смесь солей, если 5,01 г смеси хлорида и иодида натрия были растворены

Maksimovich_6268

45

Данная задача требует проведения ряда химических и математических вычислений, поэтому я предлагаю рассмотреть ее в несколько этапов.

В начале решения задачи, необходимо записать уравнения реакций, описанные в условии.

Уравнение 1: Реакция растворения солей натрия в воде.
\[\text{NaCl} + \text{NaI} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^- + \text{Na}^+ + \text{I}^- + \text{H}_2\text{O}\]

Уравнение 2: Реакция образования осадка нитрата серебра с хлоридами и иодидами натрия.
\[\text{AgNO}_3 + \text{NaCl} \rightarrow \text{AgCl} + \text{NaNO}_3\]
\[\text{AgNO}_3 + \text{NaI} \rightarrow \text{AgI} + \text{NaNO}_3\]

Уравнение 3: Реакция растворения меди в нитратах серебра.
\[\text{Cu} + 2\text{AgNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{Ag}\]

Теперь перейдем к расчетам. Для начала определим количество вещества в исходной смеси солей хлорида и иодида натрия.

Молярная масса \(\text{NaCl}\) = 58.44 г/моль
Молярная масса \(\text{NaI}\) = 149.89 г/моль

Массы \(\text{NaCl}\) и \(\text{NaI}\) в смеси можно определить по формуле:
\(\text{масса} = \text{количество вещества} \times \text{молярная масса}\)

Пусть \(n_{\text{NaCl}}\) - количество вещества \(\text{NaCl}\), а \(n_{\text{NaI}}\) - количество вещества \(\text{NaI}\).

Из условия задачи известно, что масса смеси хлорида и иодида натрия равна 5,01 г. Обозначим ее как \(m_{\text{смесь}}\).

Тогда уравнение для массы смеси примет вид:
\[m_{\text{смесь}} = m_{\text{NaCl}} + m_{\text{NaI}}\]
\[5,01 = n_{\text{NaCl}} \times \text{М}_{\text{NaCl}} + n_{\text{NaI}} \times \text{М}_{\text{NaI}}\]

Затем рассчитаем массу нитрата серебра, добавленного в раствор.

Массовая доля раствора нитрата серебра равна 8,5%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 8,5 г нитрата серебра. Обозначим массу раствора нитрата серебра как \(m_{\text{раствор}}\).

Тогда масса нитрата серебра в растворе будет равна:
\[m_{\text{AgNO}_3} = \frac{8,5}{100} \times m_{\text{раствор}}\]

После реакции образуется осадок. Если условие задачи не указывает обратное, можно предположить, что весь нитрат серебра реагировал с хлоридами и иодидами натрия.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества \(\text{AgNO}_3\) в растворе.
\[n_{\text{AgNO}_3} = \frac{m_{\text{AgNO}_3}}{\text{М}_{\text{AgNO}_3}}\]

Молярная масса \(\text{AgNO}_3\) = 169.87 г/моль

Проведя аналогичные вычисления, можно получить количество вещества \(\text{NaCl}\) и \(\text{NaI}\), которые реагировали с нитратом серебра. Обозначим эти количества вещества как \(n_{\text{NaCl}}"\) и \(n_{\text{NaI}}"\).

Из уравнений реакций (2) получаем, что 1 моль \(\text{NaCl}\) реагирует с 1 молью \(\text{AgNO}_3\) и образует 1 моль \(\text{AgCl}\). Аналогично, 1 моль \(\text{NaI}\) реагирует с 1 молью \(\text{AgNO}_3\) и образует 1 моль \(\text{AgI}\).

Теперь рассчитаем количество осадка, образующегося после реакции агрегирования нитратов серебра с хлоридами и иодидами натрия. Обозначим это количество вещества как \(n_{\text{AgCl}}\) и \(n_{\text{AgI}}\).

После этого проведем расчеты для реакции растворения меди в нитратах серебра.

Масса меди, растворившейся в осадке, равна 0,96 г. Обозначим эту массу как \(m_{\text{Cu}}\).

Из уравнения реакции (3) следует, что 2 моля \(\text{AgNO}_3\) реагируют с 1 молью меди и образуют 1 моль \(\text{Cu(NO}_3)_2\) и 2 моля серебра.

Рассчитаем количество вещества меди, которая растворилась:
\[n_{\text{Cu}} = \frac{m_{\text{Cu}}}{\text{М}_{\text{Cu}}}\]

Молярная масса меди \(\text{Cu}\) = 63.55 г/моль

После всех необходимых расчетов, мы можем определить процент по массе исходной смеси солей.

Масса натрия, соли которого реагировали с нитратом серебра, равна:
\[m_{\text{Na}} = n_{\text{NaCl}}" \times \text{М}_{\text{Na}} + n_{\text{NaI}}" \times \text{М}_{\text{Na}}\]

Весьма вероятно, что в реакции образуются хлориды серебра и иода серебра. Таким образом, участвующая в реакции масса исходных солей равна:
\[m_{\text{исходные соли}} = m_{\text{NaCl}} + m_{\text{NaI}} - m_{\text{Na}}\]

Теперь можно рассчитать процент по массе исходной смеси:
\[\text{Процент по массе} = \frac{m_{\text{исходные соли}}}{m_{\text{смесь}}} \times 100\]

Объединяя все расчеты, получаем полное решение данной задачи.

Пожалуйста, прочтите его внимательно, чтобы лучше понять все процессы и промежуточные вычисления. Если у вас возникнут вопросы, я с радостью на них отвечу.