Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2Mg(NO3)2 = 2MgO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
(2) Mg(NO3)2 + 2NaOH = Mg(OH)2 ↓ + 2NaNO3
(3) MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O
- Вычислим количество вещества исходных реагентов и продуктов:
mисх.(NaOH) = ω • mр-ра = 0,3 • 410 = 123 г
nисх.(NaOH) = m : M = 123 : 40 = 3,075 моль
Пусть в твердом остатке х моль Mg(NO3)2
тогда nпрореаг.(NaOH) = 2x моль, n(Mg(OH)2) = x моль
nост.(NaOH) = 3,075 – 2x моль ⇒ mост.(NaOH) = M • n = 40 • (3,075 − 2x) = 123 − 80x г
m(Mg(OH)2) = M • n = 58x г
m2(Mg(NO3)2) = M • n = 148x г
Cоставим уравнение:
(123 − 80x) : (148x + 410 − 58x) = 0,25
x = 0,2 моль Mg(NO3)2 в первой части твердого остатка
m(HNO3) = ω • mр-ра = 0,3 • 525 = 157,5 г
nисх.(HNO3) = m : M = 157,5 : 63 = 2,5 моль
- Вычислим количество вещества продуктов реакции:
Вторая часть твердого остатка в 158,4 : 39,6 = 4 раза больше, чем первая
nво вт. части(Mg(NO3)2) = 0,2 • 4 = 0,8 моль
mво вт. части(MgO) = 158,4 − 148 • 0,8 = 40 г
nво вт. части(MgO) = m : M = 40 : 40 = 1 моль
nост.(HNO3) = nисх.(HNO3) − nпрореаг.(HNO3) = 2,5 − 1 • 2 = 0,5 моль
- Вычислим массовую долю азотной кислоты в итоговом растворе:
m(HNO3) = n • M = 0,5 • 63 = 31,5 г
mfin р-ра = mвт. части + mр-ра(HNO3) = 158,4 + 525 = 683,4 г
ω(HNO3) = 31,5 : 683,4 • 100% = 4,6%
