РУҚА
34

Шешімі: Массовая доля нитрат-ионов

ЕГЭ · Химия · Тапсырма 34 · Химиялық есептеулер
ЖоғарыФИПИA443B1Толық шешім≈ 15 минутТалдау 11 қадам
Условие

Массовая доля элемента азота в смеси нитратов свинца(II) и калия составляет 0,0972. При нагревании навески этой смеси до постоянства массы выделяется 4,48 л (н.у.) кислорода. Такую же навеску смеси растворили в 320 г воды и в полученный раствор добавили 250 мл раствора иодида калия с концентрацией 1,2 моль/л. Плотность всех растворов примите равной 1 г/мл. Рассчитайте массовую долю нитрат-ионов в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешім по шагам

11 қадам
1

Обозначим количество вещества нитрата свинца(II) через $x$ моль, а количество вещества нитрата калия — через $y$ моль. При нагревании протекают реакции:

$$\mathrm{2Pb(NO_3)_2 \rightarrow 2PbO + 4NO_2 + O_2};\quad \mathrm{2KNO_3 \rightarrow 2KNO_2 + O_2}$$
2

Количество выделившегося кислорода при нормальных условиях:

$$n(\mathrm{O_2})=\dfrac{4{,}48\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}20\ \mathrm{моль}$$
3

Из уравнений разложения следует, что на 1 моль каждой соли приходится 0,5 моль кислорода:

$$0{,}5x+0{,}5y=0{,}20;\quad x+y=0{,}40$$
4

Масса азота в навеске равна $14(x+y)$, а масса смеси определяется из массовой доли азота:

$$m(\mathrm{N})=14\cdot0{,}40=5{,}60\ \mathrm{г};\quad m_{\text{смеси}}=\dfrac{5{,}60}{0{,}0972}=57{,}61\ \mathrm{г}$$
5

Составим уравнение для массы смеси. Используем молярные массы $M(\mathrm{Pb(NO_3)_2})=331\ \mathrm{г/моль}$ и $M(\mathrm{KNO_3})=101\ \mathrm{г/моль}$:

$$331x+101y=57{,}61$$
6

Решая систему $x+y=0{,}40$ и $331x+101y=57{,}61$, получаем:

$$x=0{,}0747\ \mathrm{моль};\quad y=0{,}3253\ \mathrm{моль}$$
7

В растворе нитрат-ионы содержатся в количестве:

$$n(\mathrm{NO_3^-})=2x+y=2\cdot0{,}0747+0{,}3253=0{,}4747\ \mathrm{моль}$$
8

Их масса равна:

$$m(\mathrm{NO_3^-})=0{,}4747\cdot62=29{,}43\ \mathrm{г}$$
9

При добавлении иодида калия образуется осадок иодида свинца(II):

$$\mathrm{Pb(NO_3)_2+2KI\rightarrow PbI_2\downarrow+2KNO_3}$$
10

Масса добавленного раствора иодида калия при плотности $1\ \mathrm{г/мл}$ составляет $250\ \mathrm{г}$. Масса полученного раствора:

$$m_{\text{р-ра}}=57{,}61+320+250=627{,}61\ \mathrm{г}$$

Массовая доля нитрат-ионов в полученном растворе:

$$\omega(\mathrm{NO_3^-})=\dfrac{29{,}43}{627{,}61}\cdot100\%=4{,}69\%$$
Жауап

Массовая доля нитрат-ионов в полученном растворе составляет 4,69%.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать два нитрат-иона в формуле нитрата свинца(II).

Ошибочно вычитать массу осадка из массы раствора при расчёте массовой доли растворённых нитрат-ионов.

Использовать объём раствора иодида калия как его массу без учёта плотности.

Не записать реакцию образования осадка иодида свинца(II).

Закрепить приёмВ теме «Химиялық есептеулер» ещё 309 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 34 ЕГЭ, химия

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 11 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Химические расчёты»: в ней 310 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.