Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
(2) 2KNO3 = 2KNO2 + O2 ↑
(3) Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2 ↓+ 2KNO3
- Вычислим количество вещества исходных реагентов и продуктов:
n(O2) = V : Vm = 4,48 : 22,4 = 0,2 моль
nисх.(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 г
m(Pb(NO3)2) = M • n = 331x г
m(KNO3) = M • n = 101y г
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
- Вычислим количество вещества продуктов реакции:
n(Pb(NO3)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−) = 2n(Pb(NO3)2) + n(KNO3) = 2 • 0,2 + 0,2 = 0,6 моль
- Вычислим массовую долю нитрат-ионов в итоговом растворе:
m(NO3−) = n • M = 0,6 • 62 = 37,2 г
mfin р-ра = m(H2O) + m(Pb(NO3)2) + m(KNO3) + mр-ра(KI) − m(PbI2)
mfin 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%
