34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274499
При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой $15{,}4$ $г$. Этот остаток прореагировал с $20$ $г$ $20\%$-ного раствора гидроксида натрия. Определите массу исходного образца нитрата магния и объём смеси газов (в пересчёте на н.у.), выделившихся при частичном разложении нитрата магния.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
$2Mg(NO_3)_2\rightarrow 2MgO+4NO_2\uparrow+O_2\uparrow$
$Mg(NO_3)_2+2NaOH\rightarrow Mg(OH)_2\downarrow+2NaNO_3$
Масса гидроксида натрия в растворе:
$m(NaOH)=20\cdot0{,}20=4$ $г$
Количество вещества гидроксида натрия:
$n(NaOH)=\frac{4}{40}=0{,}1$ $моль$
С гидроксидом натрия реагирует неразложившийся нитрат магния, содержащийся в твёрдом остатке.
По уравнению реакции:
$n(Mg(NO_3)_2\ ост.)=\frac{n(NaOH)}{2}=\frac{0{,}1}{2}=0{,}05$ $моль$
Масса неразложившегося нитрата магния:
$m(Mg(NO_3)_2\ ост.)=0{,}05\cdot148=7{,}4$ $г$
Масса оксида магния в твёрдом остатке:
$m(MgO)=15{,}4-7{,}4=8$ $г$
Количество вещества оксида магния:
$n(MgO)=\frac{8}{40}=0{,}2$ $моль$
По уравнению разложения:
$n(Mg(NO_3)_2\ разл.)=n(MgO)=0{,}2$ $моль$
Общее количество вещества нитрата магния в исходном образце:
$n(Mg(NO_3)_2)=0{,}05+0{,}2=0{,}25$ $моль$
Масса исходного образца нитрата магния:
$m(Mg(NO_3)_2)=0{,}25\cdot148=37$ $г$
По уравнению разложения из $2$ $моль$ $Mg(NO_3)_2$ образуется $5$ $моль$ газов.
Количество вещества смеси газов:
$n_{газов}=0{,}2\cdot\frac{5}{2}=0{,}5$ $моль$
Объём смеси газов при н.у.:
$V_{газов}=0{,}5\cdot22{,}4=11{,}2$ $л$.