1. Запишем уравнения реакций:

(1) 2Pb(NO₃)₂ = 2PbO + 4NO₂ ↑ + O₂ ↑

(2) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ ↑

(3) Pb(NO₃)₂ + 2KI = PbI₂ ↓+ 2KNO₃

2. Вычислим количество вещества исходных реагентов и продуктов:

n(O₂) = V  : V_m = 4,48 : 22,4 = 0,2 моль

n_исх.(KI) = c • V = 1,2 • 0,25 = 0,3 моль

Пусть х  моль Pb(NO₃)₂ и y  моль KNO₃

тогда n(N) в Pb(NO₃)₂ = 2х моль, а n(N) в KNO₃ = y моль

m(N) = M • n = 14 • (2x + y) = 28x + 14y

m(Pb(NO₃)₂) = M • n = 331x

m(KNO₃) = M • n = 101y

n₁(O₂) = n(Pb(NO₃)₂) : 2 = 0,5х моль

n₂(O₂) = n(KNO₃) : 2 = 0,5y моль

Составим систему уравнений:

(28x + 14y) : (331x + 101y) = 0,0972

0,5x + 0,5y = 0,2 ⇒ х = 0,2 моль Pb(NO₃)₂; y = 0,2 моль KNO₃

3. Вычислим количество вещества продуктов реакции [3]:

n(Pb(NO₃)₂) : 1 = 0,2 : 1 = 0,2 моль > n(KI) : 2 = 0,3 : 2 = 0,15 моль ⇒ KI в недостатке

n(PbI₂)  = n(KI) : 2 = 0,3 : 2 = 0,15 моль

n(NO₃⁻) = n(Pb(NO₃)₂) • 2 + n(KNO₃) = 0,2 • 2 + 0,2 = 0,6 моль

4. Вычислим массовую долю нитрат-ионов в итоговом растворе:

m(NO₃⁻) = n • M = 0,6 •  62 = 37,2 г
m_{fin р-ра} = m(H₂O) + m(Pb(NO₃)₂) + m(KNO₃) + m_р-ра(KI) – m(PbI₂)

m_{fin р-ра} = 320 • 1 + 0,2 • 331 + 0,2 • 101 + 250 • 1 − 0,15 • 461 = 587,25 г

ω(NO₃⁻) = 37,2 : 587,25 · 100% = 6,33%

Максимальный балл: 4