Question

Задача на пластинку В раствор объемом 60 см3 (p=1,182 г/см3), содержащий Pb(NO3)2 и Cu(NO3)2 с массовыми долями солей соответственно 16,34%и 2,65 %, насыпали 5,6 г железных опилок. Через некоторое время раствор отфильтровали, масса твердых веществ составила 8,7 г. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Answer 1

a) Fe (М = 56 г/моль) + Pb(NO3)2 (М = 331 г/моль) = Fe(NO3)2 (М = 180 г/моль) + Pb (М = 207 г/моль);

b) Fe + Cu(NO3)2 (М = 188 г/моль) = Fe(NO3)2 + Cu (М = 64 г/моль);

в исх-м р-ре сод-ь (1.182*60*0.1634)/331 = 0.035 моль Pb(NO3)2 и (1.182*60*0.0265)/188 = 0.01 моль Cu(NO3)2;

n Fe = 5.6/56 = 0.1 моль, что больше 0.035+0.01 = 0.045 моль, треб-о для полного выт-я Pb и Cu; т.о. если бы весь свинец и медь были вытеснены из р-ра, то масса тв. в-в (Fe+Pb+Cu) составила бы
5.6-(56*(0.035+0.01))+207*0.035+64*0.01 = 10.965 г, а не 8.7 г по условию;

железо вытеснит всю медь из р-ра, т.к. разность потенциалов процессов Fe -2e- = Fe2+ и Cu -2e- = Cu2+ наибольшая, в этом случае масса тв. остатка (Fe+Cu) составит 5.6-56*0.01+64*0.01 = 5.68 г, т.е. недобор массы составляет 8.7-5.68 = 3.02 г (обусловлен выт-м некоторого кол-ва Pb из р-ра);

в соотв-и с ур-м р-ии a), 207*x-56*x = 3.02, откуда x = 0.02 моль;

проверка: 5.6-(56*(0.01+0.02))+207*0.02+64*0.01 = 8.7 (соотв-т условию);

т.о. масса исх-о р-ра = 1.182*60 = 70.92 г умен-ь на 8.7-5.6 = 3.1 г и составила 70.92-3.1 = 67.82 г;

в кон-м р-ре будет Pb(NO3)2 массой 331*(0.035-0.02) = 4.965 г и Fe(NO3)2 массой 180*(0.02+0.01) = 5.4 г;

м.д. Pb(NO3)2 = 4.965/67.82 = 0.0732 (7.32%), м.д. Fe(NO3)2 = 5.4/67.82 = 0.0796 (7.96%).