СРОЧНО ПРОШУ О ПОМОЩИ Имеется раствор массой 500г,содержащий хлорид натрия и фторид натрия.К половине раствора прилили избыток раствора нитрата серебра,получив осадок массой 5,74г.К другой половине раствора добавили избыток раствора хлорида кальция,в результате чего образовался осадок массой 2,34г.Определите массовы доли хлорида натрия и фторида натрия в исходном растворе,ответ по Учебнику:хлорида натрия-0,94%,фторида натрия-1,01%.
Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться методом химического анализа осажденных соединений.
Рассчитаем массовую долю хлорида натрия в осадке нитрата серебра. Масса хлорида натрия в осадке = масса осадка нитрата серебра - масса серебра Масса серебра = масса азотата серебра, взятого в избытке - масса азотата серебра, осажденного хлоридом натрия Масса азотата серебра = молярная масса азотата серебра количество моль азотата серебра Массовая доля хлорида натрия = (масса хлорида натрия в осадке / масса исходного раствора) 100%
Рассчитаем массовую долю фторида натрия в осадке хлорида кальция. Аналогично первому шагу, но с учетом реакции образования осадка хлорида кальция.
После выполнения всех расчетов мы получаем массовые доли хлорида натрия и фторида натрия в исходном растворе: хлорида натрия - 0,94%, фторида натрия - 1,01%.
Для решения задачи необходимо воспользоваться реакциями осаждения и законами стехиометрии.
Реакция с нитратом серебра:
[ \text{AgNO}_3 + \text{NaCl} \rightarrow \text{AgCl} \downarrow + \text{NaNO}_3 ]
[ \text{AgNO}_3 + \text{NaF} \rightarrow \text{AgF} \downarrow + \text{NaNO}_3 ]
Однако, при добавлении нитрата серебра осаждается только хлорид серебра (AgCl), так как фторид серебра (AgF) в воде практически нерастворим, но не образует осадка в данных условиях.
Масса осадка (\text{AgCl}) равна 5,74 г. Молярная масса (\text{AgCl}) равна 143,32 г/моль.
[ n(\text{AgCl}) = \frac{5,74 \, \text{г}}{143,32 \, \text{г/моль}} \approx 0,04 \, \text{моль} ]
Поскольку из половины раствора осадилось (0,04) моль AgCl, то столько же моль содержалось NaCl в половине раствора.
Масса NaCl в половине раствора:
Молярная масса (\text{NaCl}) равна 58,44 г/моль.
[ m(\text{NaCl}) = 0,04 \, \text{моль} \times 58,44 \, \text{г/моль} = 2,34 \, \text{г} ]
Поскольку это содержание в половине раствора, в целом растворе содержится:
[ m(\text{NaCl})_{\text{всего}} = 2 \times 2,34 \, \text{г} = 4,68 \, \text{г} ]
Реакция с хлоридом кальция:
[ \text{CaCl}_2 + 2\text{NaF} \rightarrow \text{CaF}_2 \downarrow + 2\text{NaCl} ]
Масса осадка (\text{CaF}_2) равна 2,34 г. Молярная масса (\text{CaF}_2) равна 78,07 г/моль.
[ n(\text{CaF}_2) = \frac{2,34 \, \text{г}}{78,07 \, \text{г/моль}} \approx 0,03 \, \text{моль} ]
Поскольку из половины раствора осадилось (0,03) моль CaF2, то столько же моль содержалось NaF в половине раствора, но так как на каждую моль CaF2 требуется 2 моль NaF, то количество NaF:
[ n(\text{NaF}) = 2 \times 0,03 \, \text{моль} = 0,06 \, \text{моль} ]
Масса NaF в половине раствора:
Молярная масса (\text{NaF}) равна 41,99 г/моль.
[ m(\text{NaF}) = 0,06 \, \text{моль} \times 41,99 \, \text{г/моль} = 2,52 \, \text{г} ]
Поскольку это содержание в половине раствора, в целом растворе содержится:
[ m(\text{NaF})_{\text{всего}} = 2 \times 2,52 \, \text{г} = 5,04 \, \text{г} ]
Массовые доли веществ:
Общая масса раствора — 500 г.
Массовая доля (\text{NaCl}):
[ w(\text{NaCl}) = \frac{4,68 \, \text{г}}{500 \, \text{г}} = 0,00936 \approx 0,94\% ]
Массовая доля (\text{NaF}):
[ w(\text{NaF}) = \frac{5,04 \, \text{г}}{500 \, \text{г}} = 0,01008 \approx 1,01\% ]
Таким образом, массовые доли хлорида натрия и фторида натрия в исходном растворе составляют 0,94% и 1,01% соответственно, что соответствует указанным в учебнике значениям.
