Домашние задания: Химия

Помогите решить задачу пожалуйста

К 15%-му горячему раствору азотной кислоты добавили 31,6 г смеси карбоната и сульфида, образованных одним из щелочноземельных металлов. В результате образовался осадок и выделилась бесцветная смесь двух газов, содержащая 4,214*1023 атомов. После того как к этой смеси добавили 6,72 л (н.у.) кислорода, объемная доля кислорода в образовав­шейся смеси газов составила 40%. Вычислите массовую долю нитрата щелочноземельного металла в полученном растворе, если массовая доля азотной кислоты в нем равна 2,44%.
Просто Пафа !
Просто Пафа !
2 431
MCO3 + 2HNO3 = M(NO3)2 + CO2 + H2O
3MS + 8HNO3 = 3M(NO3)2 + 3S↓ + 2NO + 4H2O.

Обозначим за n1 и n2 количества вещества CO2 и NO.Так как в молекуле CO2 – три атома, в молекуле NO – два атома, то можно записать, что 3*n1 + 2*n2 = 4,214*10^23/6,02*10^23 = 0,7. Далее, если к смеси CO2 и NO добавить кислород (0,3 моль), то пойдёт реакция 2NO + O2 = 2NO2, в итоге получаем смесь CO2 (n1 моль), NO2 (n2 моль) и O2 (0,3 – 0,5*n2 моль). Итого, имеем, что:

3*n1 + 2*n2 = 0,7,
(0,3 – 0,5*n2)/(0,3 – 0,5*n2 + n1 + n2) = 0,4.

3*n1 + 2*n2 = 0,7,
n1 + 1,75*n2 = 0,45.

n1 = 0,1 моль, n2 = 0,2 моль.

Тогда получаем, что исходная смесь содержала 0,1 моль карбоната MCO3 и 0,2*(3/2) = 0,3 моль сульфида MS. Находим М:

0,1*(М + 60) + 0,3*(М + 32) = 31,6
0,4М + 15,6 = 31,6, М = 40, M = Ca.

Тогда, в совокупности по двум реакциям получится 0,1 + 0,3 = 0,4 моль нитрата кальция, что составляет по массе 0,4*164 = 65,6 г.

Для вычисления массы раствора по истечении процесса можно записать, что:

mр = mр(НNO3) + 31,6 – m(S) – m(CO2) – m(NO),
m(S) = 0,3*32 = 9,6 г, m(CO2) = 0,1*44 = 4,4 г, m(NO) = 0,2*30 = 6г,
mр = mр(НNO3) + 11,6.

С другой стороны, можно также записать, что:

0,15*mр(НNO3) = (0,1*2 + 0,2*4)*63 + 0,0244*mр,
0,15*mр(НNO3) = 63 + 0,0244*mр.

Отсюда получаем систему уравнений:

3*mр = 3*mр(НNO3) + 34,8,
3*mр(НNO3) = 1260 + 0,488*mр.

Тогда 3*mр = 1260 + 0,488*mр + 34,8,
2,512*mр = 1294,8
mр = 515,45 г.

Окончательно получаем, что:

w(Ca(NO3)2) = 65,6/515,45 = 0,1273 (12,73%).
РБ
Раушана Бегимбетова
58 128
Лучший ответ
Это же легко найти в интернете
1. Найдем количество вещества, добавленного в раствор:

n = m/M, где
m - масса смеси карбоната и сульфида, г
M - молярная масса смеси карбоната и сульфида

M(SO3) = 80 г/моль (молярная масса сульфида)
M(CO3) = 60 г/моль (молярная масса карбоната)
Допустим, что образовавшийся осадок состоит из нитрата щелочноземельного металла, тогда M(N2O3) = 149 г/моль (молярная масса нитрата щелочноземельного металла)

Тогда:
M = M(SO3) + M(CO3) = 80 + 60 = 140 г/моль
n = m/M = 31,6/140 = 0,2257 моль

2. Найдем количество молекул газов, образовавшихся при реакции:

N = 4,214*10^23 молекул

3. Найдем количество кислорода, добавленного в раствор:

n(O2) = V/22,4, где
V - объем кислорода, добавленного в раствор, л
22,4 - молярный объем газа при н.у.

n(O2) = 6,72/22,4 = 0,3 моль

4. Найдем количество молекул кислорода в образовавшейся смеси газов:

n(O2) = 0,4*N/(6,022*10^23) = 0,4*4,214*10^23/(6,022*10^23) = 0,279 моль

5. Найдем количество молекул другого газа в образовавшейся смеси:

n(gas) = N - n(O2)*6,022*10^23 = 4,214*10^23 - 0,279*6,022*10^23 = 2,335*10^23 молекул

6. Поскольку количество молекул газа и его объемная доля известны, можно найти его молярную долю:

n(gas) = V(gas)*P/RT, где
V(gas) - объем газа, моль
P - давление газа, атм
R - универсальная газовая постоянная, 0,0821 л*атм/(моль*К)
T - температура газа, К

n(gas)/n(total) = 0,6 (объемная доля кислорода)
n(total) = n(gas) + n(O2) = 0,279 + 2,335 = 2,614 моль

V(gas) = n(gas)*RT/P = 2,335*0,0821*293/1 = 56,15 л (н.у.)

7. Найдем количество нитрата щелочноземельного металла в полученном растворе:

n(N2O3) = n(O2)*2 = 0,558 моль

8. Найдем массу нитрата щелочноземельного металла:

m(N2O3) = n(N2O3)*M(N2O3) = 0,558*149 = 83,1 г

9. Найдем массовую долю нитрата щелочноземельного металла в полученном растворе:

m(раствор) = m(N2O3)/(0,0244 + m(раствор)/100) (массовая доля азотной кислоты в растворе равна 2,44%)

m(раствор) = 83,1/(0,0244 + m(раствор)/100)
0,0244 + m(раствор)/100 = 83,1/m(раствор)
m(раствор) = 83,1/(0,0244/100 + 1) = 336,8 г

массовая доля нитрата щелочноземельного металла = m(N2O3)/m(раствор)*100% = 83,1/336,8*100% = 24,7%
Просто Пафа ! можно. там полно всякой чуши.