Правильный ответ
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu ↓ + O2 ↑ + 4HNO3
(2) 2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 + CO2 ↑ + H2O
- Определим количество вещества исходных реагентов:
m(Cu(NO3)2) = mр-ра • ω = 598 • 0,1572 = 94 г
n(Cu(NO3)2) = m : M = 94 : 188 = 0,5 моль
m(Na2CO3) = mр-ра • ω = 163 • 0,13 = 21,19 г
n(Na2CO3) = m : M = 21,19 : 106 = 0,2 моль
- Определим массу солей в полученном растворе:
V(O2) = V : Vm = 4,48 : 22,4 = 0,2 моль
nпрореаг.(Cu(NO3)2) = n(O2) • 2 = 0,2 • 2 = 0,4 моль
nост.(Cu(NO3)2) = 0,5 − 0,4 = 0,1 моль
n(HNO3) = n(O2) • 4 = 0,2 • 4 = 0,8 моль
0,8 : 2 = 0,4 > 0,2 : 1 = 0,2 ⇒ HNO3 в избытке
mост.(Cu(NO3)2) = n • M = 0,1 • 188 = 18,8 г
n(NaNO3) = n(Na2CO3) • 2 = 0,2 • 2 = 0,4 моль
m(NaNO3) = n • M = 0,4 • 85 = 34 г
- Определим массовые доли солей в конечном растворе:
n(Cu) = n(O2) • 2 = 0,2 • 2 = 0,4 моль
n(CO2) = n(Na2CO3) = 0,2 моль
mкон. р-ра = mр-ра(Cu(NO3)2) − m(Cu) − m(O2) + mр-ра(Na2CO3) − m(СО2)
mкон. р-ра = 598 − 0,4 • 64 − 0,2 • 32 + 163 − 0,2 • 44 = 720,2 г
ωост.(Cu(NO3)2) = m ост.(Cu(NO3)2) : mкон. р-ра • 100 = 18,8 : 720,2 • 100 = 2,61%
ω(NaNO3) = m( NaNO3) : mкон. р-ра • 100 = 34 : 720,2 • 100 = 4,72%
Ответ: 4,72 %
Максимальный балл: 4
Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu ↓ + O2 ↑ + 4HNO3
(2) 2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 + CO2 ↑ + H2O
- Определим количество вещества исходных реагентов:
m(Cu(NO3)2) = mр-ра • ω = 598 • 0,1572 = 94 г
n(Cu(NO3)2) = m : M = 94 : 188 = 0,5 моль
m(Na2CO3) = mр-ра • ω = 163 • 0,13 = 21,19 г
n(Na2CO3) = m : M = 21,19 : 106 = 0,2 моль
- Определим массу солей в полученном растворе:
V(O2) = V : Vm = 4,48 : 22,4 = 0,2 моль
nпрореаг.(Cu(NO3)2) = n(O2) • 2 = 0,2 • 2 = 0,4 моль
nост.(Cu(NO3)2) = 0,5 − 0,4 = 0,1 моль
n(HNO3) = n(O2) • 4 = 0,2 • 4 = 0,8 моль
0,8 : 2 = 0,4 > 0,2 : 1 = 0,2 ⇒ HNO3 в избытке
mост.(Cu(NO3)2) = n • M = 0,1 • 188 = 18,8 г
n(NaNO3) = n(Na2CO3) • 2 = 0,2 • 2 = 0,4 моль
m(NaNO3) = n • M = 0,4 • 85 = 34 г
- Определим массовые доли солей в конечном растворе:
n(Cu) = n(O2) • 2 = 0,2 • 2 = 0,4 моль
n(CO2) = n(Na2CO3) = 0,2 моль
mкон. р-ра = mр-ра(Cu(NO3)2) − m(Cu) − m(O2) + mр-ра(Na2CO3) − m(СО2)
mкон. р-ра = 598 − 0,4 • 64 − 0,2 • 32 + 163 − 0,2 • 44 = 720,2 г
ωост.(Cu(NO3)2) = m ост.(Cu(NO3)2) : mкон. р-ра • 100 = 18,8 : 720,2 • 100 = 2,61%
ω(NaNO3) = m( NaNO3) : mкон. р-ра • 100 = 34 : 720,2 • 100 = 4,72%
Ответ: 4,72 %
Максимальный балл: 4