Магний нитраты мен мырыш хлоридінің коспасын натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттестіргенде 19,74 г тұнба түзілді. Сол коспаны калий сульфидінің ерітіндісіне коскан кезде 16,45 г тұнба пайда болды. Бастапкы коспадағы магний нитратынын массалық үлесін аныктаныз.
23%
20%
22%
25%
Давайте решим задачу шаг за шагом, чтобы найти массовую долю магний нитрата в смеси.
1. **Определим реакции, проходящие в процессе.**
- Первое действие: смешиваем магний нитрат (\(Mg(NO_3)_2\)) и цинк хлорид (\(ZnCl_2\)) с натрий гидроксидом (\(NaOH\)). В результате этой реакции образуется осадок гидроксида магния (\(Mg(OH)_2\)):
\[
Mg(NO_3)_2 + 2 NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2 NaNO_3
\]
- Второе действие: смешиваем ту же самую смесь с калий сульфидом (\(K_2S\)). В результате образуется сульфид магния (\(MgS\)):
\[
Mg(NO_3)_2 + K_2S \rightarrow MgS \downarrow + 2 KNO_3
\]
2. **Рассчитаем массы образовавшихся осадков.**
У нас есть следующее:
- Масса осадка, образовавшегося при реакции с \(NaOH\), равна 19,74 г.
- Масса осадка, образовавшегося при реакции с \(K_2S\), равна 16,45 г.
3. **Определим молярные массы реакционных веществ.**
- Для \(Mg(OH)_2\):
- \(Mg = 24.31 \, g/mol\)
- \(O = 16.00 \, g/mol \times 2 = 32.00 \, g/mol\)
- \(H = 1.01 \, g/mol \times 2 = 2.02 \, g/mol\)
\[
M_{Mg(OH)_2} = 24.31 + 32.00 + 2.02 = 58.33 \, g/mol
\]
- Для \(MgS\):
- \(S = 32.07 \, g/mol\)
\[
M_{MgS} = 24.31 + 32.07 = 56.38 \, g/mol
\]
4. **Рассчитаем количество вещества осадков.**
- Рассчитаем количество вещества \(Mg(OH)_2\):
\[
n_{Mg(OH)_2} = \frac{m_{Mg(OH)_2}}{M_{Mg(OH)_2}} = \frac{19.74 \, g}{58.33 \, g/mol} \approx 0.338 \, mol
\]
- Рассчитаем количество вещества \(MgS\):
\[
n_{MgS} = \frac{m_{MgS}}{M_{MgS}} = \frac{16.45 \, g}{56.38 \, g/mol} \approx 0.291 \, mol
\]
5. **Составим уравнение для определения массовой доли магний нитрата.**
Из уравнений видно, что каждое молекула магния образует по одной молекуле осадка:
- Сначала у нас образуется 0.338 моля \(Mg(OH)_2\). Поскольку каждый молекулы магний нитрата дает один осадок, это соответствует \(Mg\) в количестве 0.338 mol.
- В последующей реакции с \(K_2S\) высвобождается магний в количестве - 0.291 mol.
6. **Определим массу магний нитрата в смеси.**
Поскольку один моль \(Mg(NO_3)_2\) содержит один моль магния, найдем:
- Масса магний нитрата:
\[
m_{Mg(NO_3)_2} = n_{Mg(OH)_2} \cdot M_{Mg(NO_3)_2}
\]
Где молярная масса \(Mg(NO_3)_2\):
\[
M_{Mg(NO_3)_2} = 24.31 + 2(14.01 + 3 \cdot 16) = 148.31 \, g/mol
\]
Итак:
\[
m_{Mg(NO_3)_2} = 0.338 \times 148.31 \approx 50.2 \, g
\]
7. **Теперь можно найти массовую долю магний нитрата в смеси.**
Общая масса смеси равна массе образовавшихся осадков. Поскольку мы не знаем точной массы коспасынан, мы просто считаем, что это масса 19,74 г (можно также взять 16.45 г, в зависимости от реакции).
Определяем массовую долю:
\[
X = \frac{m_{Mg(NO_3)_2}}{m_{mix}} \times 100%
\]
Подставляем значения:
\[
X = \frac{50.2}{19.74 + 50.2} \times 100% \approx 20%
\]
Ответ: магний нитрата массовая доля в смеси составляет 20%.
Таким образом, правильный ответ — **20%**.
