Как найти массовую долю нитрата натрия

 Вычисление массовой доли нитрата натрия в тестовых задачах по химии

Иногда в тестах ЕГЭ встречаются задачи, в которых при расчете массы конечного раствора необходимо учитывать выпавшее в осадок вещество.
Задача 3.2.
К 1170 г 0,5%-ного раствора хлорида натрия прилили 1275 г 0,2%-ного раствора нитрата серебра. Какова массовая доля нитрата натрия в полученном растворе.
Дано:
масса раствора хлорида натрия: m_{р_ра}(NаС1) = 1170 г;
массовая доля NаС1 в исходном р-ре:  (NаС1)в исх р-ре = 0,5% ;
масса раствора нитрата серебра: m_р-ра(АgNО₃) = 1275 г;
массовая доля АgNО₃ в исходном р-ре:  (АgNО₃)_{в исх.р-ре}= 0,2% ;
Найти: массовую долю NaNО₃ в конечном растворе:  (NaNО₃)_{в кон..р-ре} = ?
Решение¹:
При смешивании двух исходных растворов, растворенные вещества вступают между собой в реакцию обмена с образованием осадка:

NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl

Для наглядности все условие задачи удобно отобразить в виде рисунка:

В условии указана информация, позволяющая определить количество вещества каждого из исходных участников реакции. Следовательно, сначала необходимо определить, какое вещество дано в недостатке, и далее по нему вести расчет. Кроме того, при определении массы конечного раствора следует учесть, что АgС1 выводиться из состава раствора в виде осадка.

Алгоритм решения данной задачи можно отразить следующей схемой:

1. Находим массу и количество вещества аNaС1 в первом исходном растворе:

2. Находим массу и количество вещества AgNO₃ во втором исходном растворе:

3. Находим, какое вещество дано в недостатке.
Выберем за основу хлорид натрия и определим по уравнению реакции количество АgNО₃, которое необходимо для расходования 0,1 моль NаС1.

Составляем пропорцию:
на 0,1 моль NаС1 должно расходоваться х моль АgNО₃ (по условию)
на 1 моль МаС1 полностью расходуется 1 моль

АgNО₃ (по уравнению)АgNО₃ необходимо для полного расходования всего NаС1.

Нитрат серебра находится в недостатке и расходуется весь в процессе реакции. Поэтому дальнейшие расчеты по уравнению реакции будем проводить по количеству АgNО₃.

4. По уравнению реакции, используя полученные значения количества вещества АgNО₃, находим массу NaNО₃ и АgС1:

5. Находим массовую долю NaNО₃ в конечном растворе:

Масса раствора будет складываться из суммы масс исходных двух растворов, из которой вычтена масса осадка АgСl:
 

 m_{кон. р-ра} = m_{исх. р-р}а(NaCl) + m_{исх. р-ра}(AgNO₃) – m(AgCl) =
= 1170 + 1275 – 2,15 = 2442,85 г.

Подставляем все данные в соотношение для массовой доли NaNО₃:

Ответ: (NaNO₃)_{в кон. р-ре} =  0,052%.