Question

Определите массу (г) нитрата калия в начальной смеси, если при нагревании смеси KNO3 и AgNO3 образуется смесь газов массой 9,4 г, где массовая доля O2 51,07%.

Answer 1

Ответ:

20.2 г

Объяснение:

Пишем обе реакции

2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ - реакция №1

2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂ + O₂ - реакция №2

Считаем массу кислорода в газовой смеси

m(O₂) = m(смеси) * w(O₂) = 9.4 * 0.5107 = 4.8 г (0.15 моль)

Пусть х моль - количество вещества кислорода в первой реакции, тогда 0.15 - х моль - количество вещества кислорода во второй реакции, а 2(0.15 - х) моль - количество вещества оксида азота. Поэтому

m(O₂) + m(NO₂) = M(O₂) * n(O₂) + M(NO₂) * n(NO₂) = 9.4 г

4.8 + 46 * 2 * (0.15 - x) = 9.4

x = 0.1 моль

Считаем массу нитрата калия

m(KNO₃) = n(KNO₃) * M(KNO₃) = 2n(O₂) * M(KNO₃) = 2 * 0.1 * 101 = 20.2 г

Answer 2

Перед тем как определить массу нитрата калия в начальной смеси, мы должны рассмотреть химическую реакцию, происходящую при нагревании KNO3 и AgNO3. Из задачи известно, что при нагревании образуется смесь газов с массой 9,4 г и где массовая доля O2 составляет 51,07%.

Уравнение реакции:

2KNO3 → 2KNO2 + O2

Из уравнения видно, что на каждые два моля нитрата калия образуется один моль газообразного продукта O2. Массовая доля O2 составляет 51,07%, поэтому массовая доля остальных компонентов смеси будет составлять 48,93%.

Теперь рассмотрим массовые доли в исходной смеси:

массовая доля KNO3: X
массовая доля AgNO3: 1 - X

По определению массовой доли и пропорции реакций, можем написать следующее уравнение:

(2 * X * молярная масса KNO3) + [(1 - X) * молярная масса AgNO3] = (2 * 48,93% * молярная масса KNO2) + (51,07% * молярную массу O2)

Учитывая, что молярная масса KNO3 равна 101,1 г/моль, а молярная масса AgNO3 равна 169,9 г/моль, а молярная масса KNO2 равна 85,1 г/моль, а молярная масса O2 равна 32 г/моль, мы можем решить это уравнение и найти значение X:

(2 * X * 101,1) + [(1 - X) * 169,9] = (2 * 48,93% * 85,1) + (51,07% * 32)

Решая это уравнение, найдем X = 0,474

Это означает, что массовая доля нитрата калия в исходной смеси составляет 47,4%, а массовая доля нитрата серебра составляет 52,6%.

Теперь, чтобы вычислить массу нитрата калия в начальной смеси, мы умножаем массовую долю на общую массу смеси:

Масса нитрата калия = массовая доля KNO3 * общая масса смеси
= 0,474 * 9,4 г
= 4,45 г

Таким образом, масса нитрата калия в начальной смеси составляет 4,45 г.