Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2Zn(NO3)2 = 2ZnO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
(2) 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 ↑ + O2 ↑
(3) 2AgNO3 + SrCl2 = 2AgCl ↓+ Sr(NO3)2
- Вычислим количество вещества исходных реагентов и продуктов:
n(O2) = V : Vm = 5,6 : 22,4 = 0,25 моль
nисх.(SrCl2) = c • V = 0,75 • 0,2 = 0,15 моль
Пусть х моль Zn(NO3)2 и y моль AgNO3
тогда n(O) в Zn(NO3)2 = 6х моль, а n(O) в AgNO3 = 3y моль
m(O) = M • n = 16 • (6x + 3y) = 96x + 48y г
m(Zn(NO3)2) = M • n = 189x г
m(AgNO3) = M • n = 170y г
n1(O2) = n(Zn(NO3)2) : 2 = 0,5х моль
n2(O2) = n(AgNO3) : 2 = 0,5y моль
Составим систему уравнений:
(96x + 48y) : (189x + 170y) = 0,4234
0,5x + 0,5y = 0,25
х = 0,3 моль Zn(NO3)2; y = 0,2 моль AgNO3
- Вычислим количество вещества продуктов реакции:
n(AgNO3) : 2 = 0,2 : 2 = 0,1 моль < n(SrCl2) : 1 = 0,15 моль ⇒ AgNO3 в недостатке
n(AgCl) = n(AgNO3) = 0,2 моль
n(Zn2+) = n(Zn(NO3)2) = 0,3 моль
- Вычислим массовую долю ионов цинка в итоговом растворе:
m(Zn2+) = n • M = 0,3 • 65 = 19,5 г
mfin р-ра = m(H2O) + m(Zn(NO3)2) + m(AgNO3) + mр-ра(SrCl2) − m(AgCl)
mfin р-ра = 300 • 1 + 0,3 • 189 + 0,2 • 170 + 200 • 1 − 0,2 • 143,5 = 562 г
ω(Zn2+) = 19,5 : 562 • 100% = 3,47%
