34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274484

$NaH_2PO_4+2NaOH\rightarrow Na_3PO_4+2H_2O$

$Na_3PO_4+3AgNO_3\rightarrow Ag_3PO_4\downarrow+3NaNO_3$

$2AgNO_3+2NaOH\rightarrow Ag_2O\downarrow+2NaNO_3+H_2O$

Пусть массы исходных веществ равны:

$m(H_2O)=4{,}5x$ $г$

$m(NaH_2PO_4)=0{,}9x$ $г$

$m(NaOH)=x$ $г$

Количество вещества дигидрофосфата натрия:

$n(NaH_2PO_4)=\frac{0{,}9x}{120}=0{,}0075x$ $моль$

Количество вещества гидроксида натрия:

$n(NaOH)=\frac{x}{40}=0{,}025x$ $моль$

По уравнению реакции с дигидрофосфатом натрия:

$n(NaOH\ прореаг.)=2n(NaH_2PO_4)=2\cdot0{,}0075x=0{,}015x$ $моль$

Количество вещества гидроксида натрия, оставшегося в избытке:

$n(NaOH\ изб.)=0{,}025x-0{,}015x=0{,}01x$ $моль$

Количество вещества фосфата натрия:

$n(Na_3PO_4)=n(NaH_2PO_4)=0{,}0075x$ $моль$

Единственное растворённое вещество в конечном растворе — $NaNO_3$.

Масса нитрата натрия в конечном растворе:

$m(NaNO_3)=442\cdot0{,}25=110{,}5$ $г$

Количество вещества нитрата натрия:

$n(NaNO_3)=\frac{110{,}5}{85}=1{,}3$ $моль$

По уравнениям реакций с нитратом серебра:

$n(NaNO_3)=3n(Na_3PO_4)+n(NaOH\ изб.)$

$1{,}3=3\cdot0{,}0075x+0{,}01x$

$1{,}3=0{,}0325x$

$x=40$

Массы исходных веществ:

$m(H_2O)=4{,}5\cdot40=180$ $г$

$m(NaH_2PO_4)=0{,}9\cdot40=36$ $г$

$m(NaOH)=40$ $г$

Масса исходного раствора:

$m_{исх}=180+36+40=256$ $г$

Количество вещества фосфата натрия:

$n(Na_3PO_4)=0{,}0075\cdot40=0{,}3$ $моль$

Количество вещества избытка гидроксида натрия:

$n(NaOH\ изб.)=0{,}01\cdot40=0{,}4$ $моль$

Количество вещества нитрата серебра, вступившего в реакции:

$n(AgNO_3)=3n(Na_3PO_4)+n(NaOH\ изб.)$

$n(AgNO_3)=3\cdot0{,}3+0{,}4=1{,}3$ $моль$

Масса нитрата серебра:

$m(AgNO_3)=1{,}3\cdot170=221$ $г$

Количество вещества осадка фосфата серебра:

$n(Ag_3PO_4)=n(Na_3PO_4)=0{,}3$ $моль$

Масса осадка фосфата серебра:

$m(Ag_3PO_4)=0{,}3\cdot419=125{,}7$ $г$

Количество вещества осадка оксида серебра:

$n(Ag_2O)=\frac{n(NaOH\ изб.)}{2}=\frac{0{,}4}{2}=0{,}2$ $моль$

Масса осадка оксида серебра:

$m(Ag_2O)=0{,}2\cdot232=46{,}4$ $г$

Общая масса осадков:

$m_{осадков}=125{,}7+46{,}4=172{,}1$ $г$

Масса добавленного раствора нитрата серебра:

$m_{р-ра}(AgNO_3)=442+172{,}1-256=358{,}1$ $г$

Массовая доля нитрата серебра в добавленном растворе:

$\omega(AgNO_3)=\frac{221}{358{,}1}\cdot100\%=61{,}72\%$.