вычислите массовую долю примесей,содержащихся в образце нитрата натрия,если при нагревании данного образца массой 20 г удалось получить кислород объемом 2,24 литра

Чтобы решить эту задачу, начнем с определения, какая реакция происходит при нагревании нитрата натрия (NaNO₃). При нагревании он разлагается. Основная реакция следующая:

\[ 2 \text{NaNO}_3 \rightarrow 2 \text{NaNO}_2 + \text{O}_2 \]

Из этой реакции видно, что из двух молей нитрата натрия получается один моль кислорода (O₂).

Шаг 1: Вычислим количество кислорода в молях

Нам дан объем кислорода при нормальных условиях (н.у.): 2,24 литра. По уравнению состояния идеального газа при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра. Отсюда можем найти количество молей кислорода:

\[ n(\text{O}_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{2,24 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Найдем количество молей нитрата натрия

Из уравнения реакции видно, что 1 моль кислорода образуется из 2 моль нитрата натрия. Следовательно, количество моль нитрата натрия, которое прореагировало, равно:

\[ n(\text{NaNO}_3) = 2 \cdot n(\text{O}_2) = 2 \cdot 0,1 \, \text{моль} = 0,2 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найдем массу нитрата натрия

Чтобы найти массу образца нитрата натрия, используем его молярную массу. Для натрия (Na) = 23 г/моль, для азота (N) = 14 г/моль, для кислорода (O) = 16 г/моль. Молярная масса NaNO₃ будет:

\[ M(\text{NaNO}_3) = 23 + 14 + 3 \times 16 = 23 + 14 + 48 = 85 \, \text{г/моль} \]

Теперь можем найти массу нитрата натрия:

\[ m(\text{NaNO}_3) = n(\text{NaNO}_3) \cdot M(\text{NaNO}_3) = 0,2 \, \text{моль} \cdot 85 \, \text{г/моль} = 17 \, \text{г} \]

Шаг 4: Найдем массу примесей

Теперь, когда у нас есть масса образца (20 г) и масса чистого нитрата натрия (17 г), мы можем посчитать массу примесей:

\[ m_{\text{примесей}} = m_{\text{образца}} - m(\text{NaNO}_3) = 20 \, \text{г} - 17 \, \text{г} = 3 \, \text{г} \]

Шаг 5: Находим массовую долю примесей

Массовая доля примесей \( w \) вычисляется по формуле:

\[ w = \frac{m_{\text{примесей}}}{m_{\text{образца}}} \times 100\% \]

Подставим найденные значения:

\[ w = \frac{3 \, \text{г}}{20 \, \text{г}} \times 100\% = 15\% \]

Ответ

Массовая доля примесей, содержащихся в образце нитрата натрия, составляет 15%.