Уравнения реакций:
1) CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl
2) CaCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl + Ca(NO3)2
Определим количество вещества хлорида кальция в насыщенном растворе:
Пусть m(CaCl2 ) = x г, тогда
55,5 : 100 = x : 160
x = 88,8;
m (CaCl2 ) = 88,8 г
n(CaCl2) = m : M = 88,8 : 111 = 0,8 моль
Определим массовую долю хлорида кальция в исходном растворе:
mр-ра(CaCl2) = m(CaCl2) + m(H2O) = 88,8 + 160 = 248,8 г
ω(CaCl2) = m(CaCl2) : mр-ра(CaCl2) = 88,8 : 248,8 = 0,357
Определим количество вещества карбоната кальция в первой колбе:
n(CaCO3) = m : M = 30 : 100 = 0,3 моль
Определим количество вещества хлорида кальция (1):
n1(CaCl2) = n(CaCO3) = 0,3 моль
Определим хлорида кальция (2):
n2(CaCl2) = n(CaCl2) – n1(CaCl2) = 0,8 – 0,3 = 0,5 моль
Определим количество вещества нитрата серебра(I) в растворе:
m( AgNO3) = mр-ра(АgNO3) ⋅ ω( AgNO3 ) = 595 ⋅ 0,4 = 238 г
n (AgNO3) = m( AgNO3 ) : M( AgNO3) = 238 : 170 = 1,4 моль
Определим массу оставшегося нитрата серебра(I):
nпрореаг.(AgNO3) = 2n2(CaCl2) = 2 ⋅ 0,5 = 1 моль
nост.(AgNO3) = n(AgNO3) – nпрореаг.(AgNO3) = 1,4 – 1 = 0,4 моль
mост.(AgNO3) = nост. ⋅ M = 0,4 ⋅ 170 = 68 г
Определим массу хлорида серебра(I), выпавшего в осадок:
n(AgCl) = 2n2(CaCl2) = 2 ⋅ 0,5 = 1 моль
m(AgCl) = n ⋅ M = 1 ⋅ 143,5 = 143,5 г
Определим массу раствора хлорида кальция, добавленного во вторую колбу:
m2(CaCl2) = n2 ⋅ M = 0,5 ⋅ 111 = 55,5 г
ω(CaCl2) = ω2(CaCl2) = 0,357
mр-ра(CaCl2) = m2(CaCl2) : ω2(CaCl2) = 55,5 : 0,357 = 155,46 г
Определим массу конечного раствора:
m(конеч.р-ра) = mр-ра(CaCl2) + mр-ра(AgNO3) – m(AgCl) = 155,46 + 595 – 143,5 = 606,96 г
Определим массовую долю оставшегося нитрата серебра(I) в конечном растворе:
ωост.(AgNO3) = mост.(AgNO3) : mконечн. р-ра = 68 : 606,96 = 0,112 или 11,2%.