Банк заданий
Химия
Задание 73499

Задание №73499 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Насыщенный раствор хлорида кальция, приготовленный при некоторой температуре добавлением необходимого количества хлорида кальция к 160 мл воды, разлили на две колбы. В первую колбу добавили избыток раствора карбоната натрия. При этом выпал осадок массой 30 г. Во вторую колбу добавили 595 г раствора нитрата серебра с концентрацией 3,3 моль/л (плотность раствора 1,4 г/мл). Определите массовую долю нитрата серебра в растворе, образовавшемся во второй колбе. Растворимость хлорида кальция в воде при данной температуре составляет 55,5 г на 100 г воды.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

1. По условию протекают реакции:
[1] CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaCl
[2] CaCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl + Ca(NO₃)₂

2. Найдем число моль хлорида кальция в насыщенном растворе:
Пусть m CaCl₂ = x г, тогда
55,5 / 100 = x / 160
x = 88,8; m CaCl2 = 88,8 г
n CaCl₂ = m CaCl₂ / M CaCl₂ = 88,8 / 111 = 0,8 моль

3. Найдем массовую долю хлорида кальция в исходном растворе:
m_р-ра CaCl₂ = m CaCl₂ + m H₂O = 88,8 + 160 = 248,8 г
ω CaCl₂ = m CaCl₂ / m_р-ра CaCl₂ = 88,8 / 248,8 = 0,357

4. Найдем число моль карбоната кальция, выпавшего в осадок в первой колбе:
n CaCO₃ = m CaCO₃ / M CaCO₃ = 30 / 100 = 0,3 моль

5. Найдем число моль хлорида кальция в первой реакции:
n1 CaCl₂ = n CaCO₃ = 0,3 моль

6. Найдем число моль хлорида кальция во второй реакции:
n₂ CaCl₂ = n CaCl₂ – n₁ CaCl₂ = 0,8 – 0,3 = 0,5 моль

7. Найдем число моль нитрата серебра(I) в растворе:
V_р-ра AgNO₃ = m_р-ра AgNO₃ / ρ_р-ра AgNO₃ = 595 / 1,4 = 425 мл = 0,425 л
n AgNO₃ = V_р-ра AgNO₃ ⋅ C AgNO₃ = 0,425 ⋅ 3,3 = 1,4 моль

8. Найдем массу оставшегося нитрата серебра(I):
nпрореаг. AgNO₃ = 2n₂ CaCl₂ = 2 ⋅ 0,5 = 1 моль
n_ост. AgNO₃ = n AgNO₃ – n_{прореаг.} AgNO₃ = 1,4 – 1 = 0,4 моль
m_ост. AgNO₃ = n_ост.AgNO₃ ⋅ M AgNO₃ = 0,4 ⋅ 170 = 68 г

9. Найдем массу хлорида серебра(I), выпавшего в осадок:
n AgCl = 2n₂ CaCl₂ = 2 ⋅ 0,5 = 1 моль
m AgCl = n AgCl ⋅ M AgCl = 1 ⋅ 143,5 = 143,5 г

10. Найдем массу раствора хлорида кальция, добавленного во вторую колбу:
m₂ CaCl₂ = n₂ CaCl₂ ⋅ M CaCl₂ = 0,5 ⋅ 111 = 55,5 г
ω CaCl₂ = ω₂ CaCl₂ = 0,357
m_р_-ра CaCl₂ = m₂ CaCl₂ / ω₂CaCl₂ = 55,5 / 0,357 = 155,46 г

11. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра CaCl₂ + m_р-ра AgNO₃ – m AgCl = 155,46 + 595 – 143,5 = 606,96 г

12. Найдем массовую долю оставшегося нитрата серебра(I) в конечном растворе:
ω_ост. AgNO₃ = m_ост. AgNO₃ / m_{конечн. р-ра} = 68 / 606,96 = 0,112 → 11,2 %

Ответ: ω_ост. AgNO₃ = 11,2 %

Источник: Сборник Добротина Д. Ю.