Question

Смесь карбонатов калия и натрия массой 8,22 г обработали избытком азотной кислоты. Масса образовавшихся солей составила 12,7 г. Рассчитайте массовые доли веществ в смеси.

Answer 1

Ответ:

w(K2CO3)=42%

w(Na2CO3)=58%

Объяснение:

1. Запишем уравнения реакций

K2CO3+2HNO3=2KNO3+CO2+H2O

Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2+H2O

2. Пусть масса карбоната калия x г, а масса карбоната натрия - y г, тогда x+y=8,22

3. Из уравнения реакции справедлива пропорция

$2*\frac{m(K2CO3)}{M(K2CO3)}=\frac{m(KNO3)}{M(KNO3)}$, откуда

m(KNO3)=2*x*101/138

Аналогично для нитрата натрия

m(NaNO3)=2*y*85/106

Сумма масс нитратов нам известна

2x101/138+1y85/106=12,7

4. Составим систему и решим её

$\left \{ {{x+y=8,22} \atop {\frac{2*x*101}{138} +\frac{2*y*85}{106}=12,7 }} \right.$

$\left \{ {{x=3,45} \atop {y=4,77}} \right.$

5. Массовая доля карбоната калия в смеси

$w(K2CO3)=\frac{m(K2CO3)}{m(K2CO3)+m(Na2CO3)} *100\%=\frac{3,45}{8,22}*100=42\%$

Для карбоната натрия

$w(Na2CO3)=\frac{4,77}{8,22}*100 =58\%$

Answer 2

Решение на фотографии

Answer 3

Давайте разберемся с данной задачей.

1. Сначала найдем количество уравней реакции, которые происходят между смесью карбонатов и избытком азотной кислоты.

Из уравнений реакций известно, что карбонаты реагируют с азотной кислотой, образуя соответствующие нитраты и выделяя углекислый газ:

K2CO3 + 2HNO3 -> 2KNO3 + CO2 + H2O Na2CO3 + 2HNO3 -> 2NaNO3 + CO2 + H2O

Поскольку образуется два молекулы нитрата для каждой молекулы карбоната, и у нас есть избыток азотной кислоты, то происходит две реакции на одну молекулу карбоната.

2. Найдем количество молекул карбонатов (K2CO3 и Na2CO3) в смеси:

Масса K2CO3 + Na2CO3 = 8.22 г Молярная масса K2CO3 = 2 * 39.1 (K) + 12.01 (C) + 3 * 16.00 (O) = 138.21 г/моль Молярная масса Na2CO3 = 2 * 22.99 (Na) + 12.01 (C) + 3 * 16.00 (O) = 105.99 г/моль

Пусть x граммов - это масса K2CO3, тогда масса Na2CO3 будет (8.22 - x) граммов.

Тогда количество молекул K2CO3 будет x / 138.21, а количество молекул Na2CO3 будет (8.22 - x) / 105.99.

3. Так как на каждую молекулу K2CO3 приходятся две молекулы нитратов, а на каждую молекулу Na2CO3 также приходятся две молекулы нитратов, общее количество молекул нитратов будет:

2 * (x / 138.21) + 2 * ((8.22 - x) / 105.99)

4. Это общее количество молекул нитратов соответствует массе образовавшихся солей (12.7 г), поэтому можно записать уравнение:

2 * (x / 138.21) + 2 * ((8.22 - x) / 105.99) = 12.7 / молярная масса нитрата

Молярная масса нитрата (KNO3 или NaNO3) = 39.1 (K или Na) + 14.01 (N) + 3 * 16.00 (O) = 101.10 г/моль

5. Теперь можно решить уравнение относительно x:

2 * (x / 138.21) + 2 * ((8.22 - x) / 105.99) = 12.7 / 101.10

Решив это уравнение, найдем x, массу K2CO3 в смеси.

6. Найдем массу Na2CO3:

Масса Na2CO3 = 8.22 - x

7. Массовая доля K2CO3 в смеси:

Массовая доля K2CO3 = (масса K2CO3 / общая масса смеси) * 100

8. Массовая доля Na2CO3 в смеси:

Массовая доля Na2CO3 = (масса Na2CO3 / общая масса смеси) * 100

Эти вычисления позволят вам определить массовые доли карбонатов калия и натрия в данной смеси.