Задание 34 ЕГЭ по химии

NH3 + HCl = NH4Cl

AgNO3 + NH4Cl = NH4NO3 + AgCl

m(NH4NO3) = 760 * 0,2105 = 160 г

n(NH4NO3) = 160 / 80 = 2 моль

n(NH3) = n(HCl) = n(AgNO3) = n(AgCl) = n(NH4NO3) = 2 моль

V(NH3) = V(HCl) = 44,8 л

m(NH3) = 2 * 17 = 34 г

m(HCl) = 2 * 36,5 = 73 г

m(H2O в р-ре NH3) = 44,8 * 1000 : 640 = 70 г

m(H2O в р-ре HCl) = 44,8 * 1000 : 448 = 100 г

m(AgCl) = 2 * 143,5 = 287 г

m(AgNO3) = 170 * 2 = 340 г

m(р-ра AgNO3) = 640 - 100 - 70 - 34 - 73 + 287 = 650 г

w(AgNO3) = 340 : 650 * 100 = 52,3 %

Подробный разбор

1) Реакции по условию:

1. $NH_{3} + HCl = NH_{4}Cl$

2. $AgNO_{3} + NH_{4}Cl = NH_{4}NO_{3} + AgCl\downarrow$

2) Так как все вещества реагировали полностью, в конечном растворе после отделения осадка $AgCl$ остаётся единственное растворённое вещество — нитрат аммония:

• $m(NH_{4}NO_{3}) = 760\ г \cdot 0{,}2105 = 160\ г$

• $n(NH_{4}NO_{3}) = \dfrac{160\ г}{80\ г/моль} = 2\ моль$

3) По уравнениям (1) и (2) все количества связаны как 1 : 1, поэтому $n(NH_{3}) = n(HCl) = n(NH_{4}Cl) = n(AgNO_{3}) = n(AgCl) = n(NH_{4}NO_{3}) = 2\ моль$.

4) Находим массы исходных насыщенных растворов. Объёмы газов:

• $V(NH_{3}) = V(HCl) = 2\ моль \cdot 22{,}4\ л/моль = 44{,}8\ л$

• $m(NH_{3}) = 2\ моль \cdot 17\ г/моль = 34\ г$; $m(HCl) = 2\ моль \cdot 36{,}5\ г/моль = 73\ г$

Растворимость дана на 1 л воды, то есть на 1000 г воды, отсюда воды в каждом растворе:

• $m(H_{2}O)_{NH_{3}} = \dfrac{44{,}8\ л \cdot 1000\ г}{640\ л} = 70\ г$

• $m(H_{2}O)_{HCl} = \dfrac{44{,}8\ л \cdot 1000\ г}{448\ л} = 100\ г$

5) Массу раствора нитрата серебра $m_{р-ра}(AgNO_{3})$ находим из закона сохранения массы: сумма всех добавленных масс минус выпавший осадок даёт 760 г. Масса осадка $m(AgCl) = 2\ моль \cdot 143{,}5\ г/моль = 287\ г$, поэтому

$m_{р-ра}(AgNO_{3}) = 760\ г - 120\ г - (34 + 70)\ г - (73 + 100)\ г + 287\ г = 650\ г$

6) Масса самого нитрата серебра по уравнению (2): $m(AgNO_{3}) = 2\ моль \cdot 170\ г/моль = 340\ г$, тогда

$\omega(AgNO_{3}) = \dfrac{340\ г}{650\ г} \cdot 100\% = 52{,}3\%$

Ответ: $\omega(AgNO_{3}) = 52{,}3\%$.