При термическом разложении образца нитрата натрия, загрязненного хлоридом натрия, выделилось 3,36 л кислорода. Вычислите массовую долю примесей в данном образце, если масса твердого остатка после окончания разложения оказалась равна 23,9 г. (Запишите число с точностью до целых.)
Давай разберёмся по-рукам как решить задачу.
Суть задачи
- При термическом разложении смеси NaNO3, загрязнённой NaCl, выделился O2 объёмом 3,36 л.
- После разложения остаётся твёрдый остаток массой 23,9 г.
- Нужно найти массовую долю примесей (NaCl) в начальном образце.
Пошаговое решение
1) Найдём количество молей кислорода O2, если газ считается при стандартных условиях (1 моль газа занимает 22,4 л):
n(O2) = 3,36 л / 22,4 л/моль = 0,15 моль.
2) Реакция разложения двух молей NaNO3 даёт один моль O2:
2 NaNO3 → 2 NaNO2 + O2
Следовательно, масса NaNO3, подвергшаяся разложению, соответствует:
n(NaNO3) = 2 · n(O2) = 0,30 моль.
3) Масса NaNO3, подвергшаяся разложению:
M(NaNO3) ≈ 84,99 г/моль → m(NaNO3) ≈ 0,30 · 84,99 ≈ 25,5 г.
4) Количество NaNO2, образовавшееся после разложения (то, что остаётся в твёрдой фазе вместе с примесью NaCl):
M(NaNO2) ≈ 68,99 г/моль → m(NaNO2) = 0,30 · 68,99 ≈ 20,7 г.
5) В твёрдом остатке после разложения содержатся NaNO2 и примесь NaCl. Их сумма равна массe твёрдого остатка:
m_остатка = 23,9 г = m(NaNO2) + m(NaCl) ⇒ m(NaCl) = 23,9 − 20,7 ≈ 3,2 г.
6) Масса начального образца:
m_образца = m(NaNO3) + m(NaCl) ≈ 25,5 г + 3,2 г ≈ 28,7 г.
7) Массовая доля примесей:
w = m(NaCl) / m_образца ≈ 3,2 / 28,7 ≈ 0,1115 ≈ 11%.
Ответ: массовая доля примесей в образце ≈ 11%.
Подсказка, чтобы не путаться
- Свяжи объём O2 с количеством вещества через STP: n(O2) = V / 22,4.
- По стехиометрии смеси NaNO3 и O2 узнай, сколько NaNO3 было в образце.
- Учти, что твёрдый остаток состоит из продуктов разложения (NaNO2) плюс примесь NaCl; из массы остатка вычти массу NaNO2 — получишь массу примеси.
- Затем найди долю примеси в составе начального образца.
Если хочешь, могу ещё пройтись по любому пункту подробнее или разобрать другой пример.
Пожалуйста, оцените мой ответ лайком или дизлайком.
