РУҚА
34

Решение: Разложение нитрата серебра

ЕГЭ · Химия · Задание 34 · Химические расчёты
ВысокаяФИПИB07A4CРазвёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 11 шагов
Условие

При нагревании образца нитрата серебра часть вещества разложилась. При этом образовался твёрдый остаток массой 88 г. К этому остатку добавили 200 г 20%-ного раствора соляной кислоты. При этом образовался раствор массой 205,3 г с массовой долей соляной кислоты 15,93%. Определите объём смеси газов (в пересчёте на н.у.), выделившихся в результате частичного разложения нитрата серебра.

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

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

11 шагов
1

При нагревании нитрат серебра разлагается с образованием серебра, диоксида азота и кислорода:

$$\mathrm{2AgNO_3 \xrightarrow{t} 2Ag + 2NO_2\uparrow + O_2\uparrow}$$
2

Нитрат серебра, оставшийся в твёрдом остатке, реагирует с соляной кислотой:

$$\mathrm{AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3}$$
3

Масса HCl в исходном растворе равна:

$$m_0(\mathrm{HCl}) = 200\ \mathrm{г} \cdot 0{,}20 = 40\ \mathrm{г}$$
4

Масса HCl в образовавшемся растворе равна:

$$m_1(\mathrm{HCl}) = 205{,}3\ \mathrm{г} \cdot 0{,}1593 = 32{,}70\ \mathrm{г}$$
5

Масса и количество HCl, вступившего в реакцию:

$$m(\mathrm{HCl}) = 40 - 32{,}70 = 7{,}30\ \mathrm{г};\quad n(\mathrm{HCl}) = \frac{7{,}30\ \mathrm{г}}{36{,}5\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}200\ \mathrm{моль}$$
6

По уравнению реакции количество нитрата серебра, оставшегося после разложения, равно 0,200 моль. Тогда масса образовавшегося хлорида серебра:

$$n(\mathrm{AgCl}) = 0{,}200\ \mathrm{моль};\quad m(\mathrm{AgCl}) = 0{,}200\ \mathrm{моль} \cdot 143{,}5\ \mathrm{г/моль} = 28{,}7\ \mathrm{г}$$
7

В твёрдом остатке находятся серебро и непрореагировавший нитрат серебра. Масса серебра определяется по разности массы остатка и массы оставшегося нитрата серебра и может быть найдена также из материального баланса осадка и раствора. Масса оставшегося нитрата серебра равна:

$$m(\mathrm{AgNO_3}) = 0{,}200\ \mathrm{моль} \cdot 170\ \mathrm{г/моль} = 34{,}0\ \mathrm{г}$$
8

Масса серебра в остатке:

$$m(\mathrm{Ag}) = 88{,}0 - 34{,}0 = 54{,}0\ \mathrm{г}$$
9

Количество серебра, образовавшегося при разложении:

$$n(\mathrm{Ag}) = \frac{54{,}0\ \mathrm{г}}{108\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}500\ \mathrm{моль}$$
10

По уравнению разложения количество вещества разложившегося нитрата серебра равно количеству образовавшегося серебра: $n(\mathrm{AgNO_3})=0{,}500\ \mathrm{моль}$. Поэтому образовалось $0{,}500$ моль $\mathrm{NO_2}$ и $0{,}250$ моль $\mathrm{O_2}$.

$$n(\mathrm{газов}) = n(\mathrm{NO_2}) + n(\mathrm{O_2}) = 0{,}500 + 0{,}250 = 0{,}750\ \mathrm{моль}$$

При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \mathrm{л/моль}$.

$$V(\mathrm{газов}) = 0{,}750\ \mathrm{моль} \cdot 22{,}4\ \mathrm{л/моль} = 16{,}8\ \mathrm{л}$$
Ответ

Объём смеси газов при н.у. равен $16{,}8\ \mathrm{л}$.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Учитывают только объём диоксида азота и не учитывают кислород.

Используют массу исходного раствора HCl вместо массы HCl в растворе.

Путают коэффициенты в уравнении разложения нитрата серебра.

Не учитывают, что в твёрдом остатке находятся и серебро, и непрореагировавший нитрат серебра.

Закрепить приёмВ теме «Химические расчёты» ещё 309 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 34 ЕГЭ, химия

Разбор этой задачи разложен на 11 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Химические расчёты»: в ней 310 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.