[1] 2Mg(NO₃)₂ = 2MgO + 4NO₂↑ + O₂↑ (t°)
[2] 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂↑ (t°)
[3] Mg(NO₃)₂ + 2NaF = MgF₂↓ + 2NaNO₃
n(O₂) = V/Vₘ = 5,6/22,4 = 0,25 моль
Пусть n(Mg(NO₃)₂) = x моль, n(KNO₃) = y моль
n₁(N) = 2n(Mg(NO₃)₂) = 2x моль
n₂(N) = n(KNO₃) = y моль
n(N) = n₁(N) + n₂(N) = (2x + y) моль
m(N) = n · M = (2x + y) · 14 = (28x + 14y) г
m(Mg(NO₃)₂) = n · M = 148x г
m(KNO₃) = n · M = 101y г
ω(N) = m(N)/(m(Mg(NO₃)₂) + m(KNO₃)) = (28x + 14y)/(148x + 101y) = 0,1636
n₁(O₂) = 0,5n(Mg(NO₃)₂) = 0,5x моль – по уравнению реакции [1]
n₂(O₂) = 0,5n(KNO₃) = 0,5y моль – по уравнению реакции [2]
n(O₂) = n₁(O₂) + n₂(O₂) = 0,5x + 0,5y = 0,25
(28x + 14y)/(148x + 101y) = 0,1636
0,5x + 0,5y = 0,25
x + y = 0,5
x = 0,5 - y
(28(0,5 - y) + 14y)/(148(0,5 - y) + 101y) = 0,1636
14 - 14y = 12,1064 - 7,6892y
6,3108y = 1,8936
y = 0,3
x = 0,5 - 0,3 = 0,2
n(Mg(NO₃)₂) = 0,2 моль, n(KNO₃) = 0,3 моль
n(NaF) = C(р-ра NaF) · V(р-ра NaF) = 0,4 · 0,25 = 0,1 моль – недостаток по уравнению реакции [3]
n(MgF₂) = n(прор. Mg(NO₃)₂) = 0,5n(NaF) = 0,5 · 0,1 = 0,05 моль – по уравнению реакции [3]
n₁(NO₃⁻) = 2 · n(Mg(NO₃)₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n₂(NO₃⁻) = n(KNO₃) = 0,3 моль
n(NO₃⁻) = n₁(NO₃⁻) + n₂(NO₃⁻) = 0,4 + 0,3 = 0,7 моль
m(NO₃⁻) = n · M = 0,7 · 62 = 43,4 г
m(р-ра) = m(навески) + m(H₂O) + m(р-ра NaF) - m(MgF₂)
m(Mg(NO₃)₂) = n · M = 0,2 · 148 = 29,6 г
m(KNO₃) = n · M = 0,3 · 101 = 30,3 г
m(навески) = m(Mg(NO₃)₂) + m(KNO₃) = 29,6 + 30,3 = 59,9 г
m(H₂O) = V · ρ = 160 · 1 = 160 г
m(р-ра NaF) = V · ρ = 250 · 1 = 250 г
m(MgF₂) = n · M = 0,05 · 62 = 3,1 г
m(р-ра) = 59,9 + 160 + 250 - 3,1 = 436,8 г
ω(NO₃⁻) = m(NO₃⁻)/m(р-ра) = 43,4/436,8 = 0,0994 (9,94%)