Номер 4, страница 16 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

2. Задачи на примеси и практический выход реакции. Проверьте себя - номер 4, страница 16.

Условие.

4. При взаимодействии 127,5 г 40 %-ного раствора нитрата серебра с избытком раствора фосфата натрия образовалось 39,8 г осадка ярко-жёлтого цвета. С каким практическим выходом прошла данная реакция?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(р-ра\ AgNO_3) = 127,5\ г$

$w(AgNO_3) = 40\% = 0,4$

$m_{практ.}(осадка) = 39,8\ г$

$Na_3PO_4$ - в избытке

$m(р-ра\ AgNO_3) = 127,5\ г = 0,1275\ кг$

$m_{практ.}(осадка) = 39,8\ г = 0,0398\ кг$

Найти:

$\eta$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия нитрата серебра с фосфатом натрия. В результате реакции обмена образуется нерастворимый в воде фосфат серебра(I) ($Ag_3PO_4$) ярко-жёлтого цвета и растворимый нитрат натрия ($NaNO_3$).

$3AgNO_3 + Na_3PO_4 \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow + 3NaNO_3$

2. Рассчитаем массу чистого нитрата серебра ($AgNO_3$), содержащегося в растворе:

$m(AgNO_3) = m(р-ра\ AgNO_3) \cdot w(AgNO_3)$

$m(AgNO_3) = 127,5\ г \cdot 0,4 = 51\ г$

3. Найдем количество вещества нитрата серебра ($AgNO_3$). Для этого сначала вычислим его молярную массу:

$M(AgNO_3) = M(Ag) + M(N) + 3 \cdot M(O) = 108 + 14 + 3 \cdot 16 = 170\ г/моль$

Теперь найдем количество вещества:

$n(AgNO_3) = \frac{m(AgNO_3)}{M(AgNO_3)} = \frac{51\ г}{170\ г/моль} = 0,3\ моль$

4. По уравнению реакции определим теоретическое количество вещества осадка — фосфата серебра ($Ag_3PO_4$).

Из уравнения реакции следует, что из 3 моль $AgNO_3$ образуется 1 моль $Ag_3PO_4$.

Следовательно, $n_{теор.}(Ag_3PO_4) = \frac{1}{3} n(AgNO_3)$

$n_{теор.}(Ag_3PO_4) = \frac{1}{3} \cdot 0,3\ моль = 0,1\ моль$

5. Рассчитаем теоретическую массу осадка ($m_{теор.}(Ag_3PO_4)$). Для этого найдем молярную массу фосфата серебра:

$M(Ag_3PO_4) = 3 \cdot M(Ag) + M(P) + 4 \cdot M(O) = 3 \cdot 108 + 31 + 4 \cdot 16 = 324 + 31 + 64 = 419\ г/моль$

Теперь вычислим теоретическую массу:

$m_{теор.}(Ag_3PO_4) = n_{теор.}(Ag_3PO_4) \cdot M(Ag_3PO_4) = 0,1\ моль \cdot 419\ г/моль = 41,9\ г$

6. Теперь мы можем рассчитать практический выход реакции ($\eta$), зная практическую массу осадка (дана в условии) и теоретическую массу (которую мы рассчитали).

$\eta = \frac{m_{практ.}(Ag_3PO_4)}{m_{теор.}(Ag_3PO_4)} \cdot 100\%$

$\eta = \frac{39,8\ г}{41,9\ г} \cdot 100\% \approx 94,988\% \approx 95\%$

Ответ: практический выход реакции составил 95%.