При разложении образца нитрата магния выделилась смесь газов объемом 10,08 л (в пересчете на н. у.). Масса остатка составила 69,36 г. После этого остаток поместили в 100 мл воды и добавили к нему 240 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления.
Классно, давай разберёмся по шагам и проверим твой подход.
Твоя текущая позиция: ты ещё не дал ответ на задание. Это нормально — давай вместе пройдём весь путь и получим числовой ответ.
Как решить задачу (пошагово, чтобы понять каждую часть):
1) Разложение нитрата магния
- Уравнение: 2 Mg(NO3)2 → 2 MgO + 4 NO2 + O2
- Объем газовой смеси V = 10,08 л при нормальных условиях.
- Число молей газа: n_gases = V / Vm = 10,08 / 22,4 = 0,450 моль.
- По стехиометрии из уравнения 2 Mg(NO3)2 дают 2 MgO и 4 NO2 + O2, т.е. отношение n(MgO) к общей газовой смеси: 5 n(MgO) = 2 n(gases) → n(MgO) = 0,450 * 2 / 5 = 0,180 моль.
- Масса MgO: m(MgO) = 0,180 * 40,0 = 7,20 г.
- Масса остатка твёрдого вещества после разложения: m_ost = 69,36 г (дано) − 7,20 г = 62,16 г.
- Количество вещества остатка Mg(NO3)2: n(Mg(NO3)2,ost) = 62,16 / 148 ≈ 0,420 моль.
2) Затем остаток поместили в воду и добавили 20%-й раствор NaOH (массой 240 г)
- NaOH в растворе: m_NaOH_start = 0,20 × 240 = 48 г; n_NaOH_start = 48 / 40 = 1,20 моль.
- Реакция Mg(NO3)2 + 2 NaOH → Mg(OH)2↓ + 2 NaNO3
Нужно 2 моля NaOH на 1 моль Mg(NO3)2. Так как n(Mg(NO3)2) = 0,420 моль, то потребность в NaOH: n_NaOH_consumed = 2 × 0,420 = 0,840 моль.
- Масса NaOH, которая осталась после реакции: m_NaOH_remaining = m_NaOH_start − n_NaOH_consumed × M(NaOH)
= 48 г − 0,840 × 40 = 48 г − 33,6 г = 14,4 г.
- Масса Mg(OH)2, образовавшегося осадка: n(Mg(OH)2) = 0,420 моль; m(Mg(OH)2) = 0,420 × 58,0 ≈ 24,36 г.
3) Масса конечного раствора и массовая доля NaOH
- После реакции Mg(NO3)2 полностью прореагировал и образовал NaNO3, а MgO остаётся нерастворимым (условие задачи принято так: MgO не переходит в раствор).
- Масса конечного раствора (согласно приведённому решению):
m_final ≈ m_rest Mg(NO3)2 + m(H2O) + m_NaOH_растворенный_в_растворе, но минус масса осадка Mg(OH)2:
здесь по принятым в задаче допущениям берём: m_final = 62,16 + 100 + 240 − 24,36 = 378 г.
В этом выражении учитывается вода 100 г, масса всего NaOH-вода раствора и добавленного раствора, и вычитается масса выпавшего Mg(OH)2.
- Массовая доля NaOH в образовавшемся растворе:
ω(NaOH) = m_NaOH_remaining / m_final = 14,4 / 378 ≈ 0,0381 → 3,81%.
Итого правильный ответ: массовая доля NaOH в растворе = 0,0381 (или 3,81%).
Почему твой исходный ответ был неправильным
- Ты написал: “Ученик не дал ответ на задание.” — это значит, что ответа вообще не было, поэтому система не может проверить правильность.
- Чтобы получить верный числовой результат, нужно перейти через все этапы химических превращений и выполнить баланс массы и стехиометрию. Без последовательных расчётов невозможно получить окончательную долю NaOH, особенно с учётом того, что часть NaOH остаётся в растворе, часть расходуется на реакцию, и часть MgO/ Mg(OH)2 образуют осадок.
- Важно корректно учесть исходные массы и моли, а также условия растворения/осаждения, чтобы правильно сформировать массу раствора в конце.
Хочешь, я помогу ещё раз пройти по каждому пункту вслух и проверить твои вычисления по шагам? Или хочешь, чтобы я дал компактную записку с формулами и ключевыми числами для запоминания на ЕГЭ?
Пожалуйста, оцените мой ответ лайком или дизлайком.