Правильный ответ
- Вычислим массу твердого остатка
n2(NО2) = 2n2(Cu(NO3)2) = 2 • 0,12 = 0,24 моль
n2(О2) = 1/2n2(Cu(NO3)2) = 1/2 • 0,12 = 0,06 моль
Пусть в реакции (3) образовалось у моль О2 и 8у моль NО2, тогда
nобщ.(О2) = y + 0,06
nобщ.(NО2) = 8y + 0,24
По условию задачи V(О2) : V(NО2) = 1 : 7, тогда n(О2) : n(NО2) = 1 : 7
(y + 0,06) : (8y + 0,24) = 1 : 7
у = 0,18 моль
n(CuO) = n2(Cu(NO3)2) = 0,12 моль
m(CuO) = n • M = 0,12 • 80 = 9,6 г
n(Fe2O3) = 2n3(O2) = 2 • 0,18 = 0,36 моль
m(Fe2O3) = n • M = 0,36 • 160 = 57,6 г
m(смеси) = m(CuO) + m(Fe2O3) = 9,6 + 57,6 = 67,2 г
Полное решение
- Запишем уравнения реакций
(1) Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3
(2) 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
(3) 4Fe(NO3)2 = 2Fe2O3 + 8NO2 ↑ + O2 ↑
- Вычислим количество гидроксида натрия
mв-ва(NaOH) = ω • mp-pa = 75 • 0,16 = 12 г
n(NaOH) = m : M = 12 : 40 = 0,3 моль
- Вычислим количество нитрата меди (II) в каждой порции
Пусть на реакцию (1) пошло х моль Cu(NO3)2, тогда
nизр.(NaOH) = 2х моль, а n(Сu(OH)2) = х моль
nост.(NaOH) = 0,3 – 2х , а mост.(NaOH) = 40 • (0,3 – 2х) = 12 – 80х
m(итог. р-ра) = mр-ра(NaOH) + m1(Cu(NO3)2) ‒ m(Сu(OH)2)
m(итог. р-ра) = 75 + 188x – 98x = 75 + 90x
По условию задачи ωост.(NaOH) = 0,028
mост.(NaOH) = ωост.(NaOH) • mитог. р-ра
12 – 80х = 0,028 • (75 + 90x)
х = 0,12 моль, значит n1(Cu(NO3)2) = n2(Cu(NO3)2) = 0,12 моль
- Вычислим массу твердого остатка
n2(NО2) = 2n2(Cu(NO3)2) = 2 • 0,12 = 0,24 моль
n2(О2) = 1/2n2(Cu(NO3)2) = 1/2 • 0,12 = 0,06 моль
Пусть в реакции (3) образовалось у моль О2 и 8у моль NО2, тогда
nобщ.(О2) = y + 0,06
nобщ.(NО2) = 8y + 0,24
По условию задачи V(О2) : V(NО2) = 1 : 7, тогда n(О2) : n(NО2) = 1 : 7
(y + 0,06) : (8y + 0,24) = 1 : 7
у = 0,18 моль
n(CuO) = n2(Cu(NO3)2) = 0,12 моль
m(CuO) = n • M = 0,12 • 80 = 9,6 г
n(Fe2O3) = 2n3(O2) = 2 • 0,18 = 0,36 моль
m(Fe2O3) = n • M = 0,36 • 160 = 57,6 г
m(смеси) = m(CuO) + m(Fe2O3) = 9,6 + 57,6 = 67,2 г