Задания 34 (2021). Расчет массовой доли химического соединения в смеси и массы веществ.

3K₂O + P₂O₅ = 2K₃PO₄    (1)

Пусть в исходной смеси содержалось х моль P₂O₅ и y моль K₂O.

Отношение количеств атомов фосфора и кислорода равно отношению количеств веществ этих атомов:

N(О)/N(P) =ν(О)/ν(P) =14,5/4
ν(O)= 5 ⋅ ν(P₂O₅) + ν(K₂O) = 5x+y, а ν(P) = 2⋅ν(P₂O₅) = 2x;

Тогда будет верным такое соотношение:

(5x+y)/2x=14,5/4

Отсюда выразим одну переменную через другую:

4⋅(5x + y) = 2x ⋅14,5
20⋅x + 4⋅y = 29⋅x
9⋅x = 4y
x = 4/9⋅y

Далее, зная массовую долю водорода в полученном растворе, можем определить массу атомов водорода и добавленной воды:

m(H) = ω(Н) ∙ m(получ.р-ра)= 0,076  ∙ 447,4 = 34 г
ν(Н) = 34/1= 34 моль
ν(Н₂О) = ν(Н)/2 = 34/2=17 моль
m(Н₂О)=17 ∙ 18 = 306 г

Так как после растворения в воде получившейся в результате реакции (1) смеси никакие вещества не покидали сферу реакции, масса раствора стала равна сумме масс исходной смеси оксидов и добавленной воды:

m (получ. р-ра) = m_исх (P₂O₅ и K₂O) + m_доб(Н₂О) = 142x +94y+306 = 447,4 г

Составим систему уравнений:

x= y∙ 4/9
142x+94y+306=447,4

Подставим выражение для х во второе уравнение:

142 y ⋅4/9 +94y+306=447,4
63,11y+94y+306=447,4
157,11y=141,4
y=0,9
x=0,9 ⋅ 4/9=0,4

Таким образом исходные количества оксидов равны х = ν_исх (P₂O₅) = 0,4 моль,
y = ν_исх (K₂O) = 0,9 моль.
Количество вступившего в реакцию сплавления оксида фосфора(V) согласно уравнению реакции (1) в 3 раза меньше количества оксида калия:

ν₁ (P₂O₅)= ν_исх (K₂O)/3 = 0,9/3 = 0,3 моль, из этого видно, что оксид фосфора взят в избытке. Количество полученного в результате реакции (1) фосфата калия рассчитаем по соотношению с количеством вещества оксида калия:

ν₁(K₃PO₄) = ν(K₂O) ∙ 2/3 = 0,9∙ 2/3 = 0,6 (моль)

Оставшийся оксид фосфора будет вступать в реакцию с добавленной водой с образованием ортофосфорной кислоты:

P₂O₅ + 3Н₂О = 2H₃PO₄      (2)

Найдём количества оставшегося после реакции (1) оксида фосфора, вступившего в реакцию (2), и фосфорной кислоты:

ν₂(P₂O₅) = ν_исх.(P₂O₅) — ν₁(P₂O₅) = 0,4 – 0,3 = 0,1 (моль).
ν(H₃PO₄) = 2 ∙ ν₂ (P₂O₅) = 2 ∙ 0,1 = 0,2 (моль)

Теперь обратим внимание на то, что фосфорная кислота может взаимодействовать с фосфатом натрия двумя путями в зависимости от соотношения  «соль : кислота» с образованием двух разных кислых солей:

2K₃PO₄ + H₃PO₄ = 3K₂НPO₄
K₃PO₄ + 2H₃PO₄ = 3KН₂PO₄

Установим соотношение между полученными количествами фосфата калия и кислоты в нашей задаче:

ν(H₃PO₄):ν₁(K₃PO₄) = 0,2:0,6 = 1:3, то есть соли в полученном растворе в 3 раза больше, чем кислоты, поэтому реакция (3) протекает с образованием гидрофосфата калия:

2K₃PO₄ + H₃PO₄ = 3K₂НPO₄ 

Количество вещества фосфата калия, затраченного на взаимодействие с кислотой: 
ν₃ (K₃PO₄) = ν(H₃PO₄) ∙ 2 = 2 ∙ 0,2 = 0,4 (моль), тогда в растворе фосфата калия осталось

ν_ост (K₃PO₄) = ν₁ (K₃PO₄) — ν₃ (K₃PO₄) = 0,6 – 0,4 = 0,2 (моль)
m_ост (K₃PO₄) = 0,2 ∙ 212 = 42,4 г

(1) 3Na₂O + P₂O₅ = 2Na₃PO₄

Пусть в исходной смеси содержалось х моль P₂O₅ и y моль Na₂O.

Отношение количеств атомов фосфора и натрия равно отношению количеств веществ этих атомов и по условию составляет:

N(P)/N(Na) =ν(P)/ν(Na) =7/18

ν(P) = 2⋅ν(P₂O₅ ) = 2x, а  ν(Na) = 2⋅ν(Na₂O) = 2y

Тогда будет верным такое соотношение:
2x/2y = 7/18

2x ⋅ 18 = 2y ⋅ 7

x = y ⋅ 7/18

Далее, зная массовую долю водорода в полученном растворе, можем определить массу атомов водорода и добавленной воды:

m(H) = ω(Н) ∙ m(получ.р-ра) = 0,0736  ∙ 312,5 = 23 г

ν(Н) = 23 /1 = 23  моль

ν(Н₂О) = ν(Н)/2 = 23 /2 = 11,5 моль

m(Н₂О) = 11,5 ∙ 18 = 207 г

Так как после растворения в воде получившейся в результате реакции (1) смеси никакие вещества не покидали сферу реакции, масса раствора стала равна сумме масс исходной смеси оксидов и добавленной воды:

m (получ. р-ра) = m_исх (P₂O₅ и Na₂O) + m_доб(Н₂О) = 142x + 62y + 206,64 = 312,5 (г)

Составим систему уравнений:

x = y ⋅ 7/18
142x+62y+207=312,5

Подставим выражение для х во второе уравнение:

142y ⋅ 7/18 + 62y + 207=312,5
55,22y + 62y + 207 = 312,5
117,22y = 105,5
y = 0,9
x = 0,9⋅7/18 = 0,35

Таким образом исходные количества оксидов равны х = ν_исх (P₂O₅) = 0,35 моль,
y = ν_исх (Na₂O) = 0,9 моль.

Количество вступившего в реакцию сплавления оксида фосфора (V) согласно уравнению реакции (1) в 3 раза меньше количества оксида натрия:

ν₁ (P₂O₅) = ν_исх (K₂O)/3 = 0,9/3 = 0,3 моль, из этого видно, что оксид фосфора взят в избытке. Количество полученного в результате реакции (1) фосфата натрия рассчитаем по соотношению с количеством вещества оксида натрия:

ν₁ (Na₃PO₄) = ν (Na₂O) ∙ 2/3 = 0,9∙ 2/3 = 0,6 моль

Оставшийся оксид фосфора будет вступать в реакцию с добавленной водой с образованием ортофосфорной кислоты:

(2) P₂O₅ + 3Н₂О = 2H₃PO₄

Найдём количества оставшегося после реакции (1) оксида фосфора, вступившего в реакцию (2), и фосфорной кислоты:

ν₂ (P₂O₅) = ν_исх (P₂O₅) — ν₁ (P₂O₅) = 0,35 – 0,3 = 0,05 моль

ν (H₃PO₄) = 2 ∙ ν₂ (P₂O₅) = 2 ∙ 0,05 = 0,1 моль

Теперь обратим внимание на то, что фосфорная кислота может взаимодействовать с фосфатом натрия двумя путями в зависимости от соотношения «соль : кислота» с образованием двух разных кислых солей:

2Na₃PO₄ + H₃PO₄ = 3Na₂НPO₄

Na₃PO₄ + 2Na₃PO₄ = 3NaН₂PO₄

Установим соотношение между полученными количествами фосфата калия и кислоты в нашей задаче:

ν (H₃PO₄) : ν₁ (Na₃PO₄) = 0,1 : 0,6 = 1:6, то есть соли в полученном растворе в 6 раз больше, поэтому реакция (3) протекает с образованием гидрофосфата калия:

(3) 2Na₃PO₄ + H₃PO₄ = 3Na₂НPO₄

Количество вещества фосфата натрия, затраченного на взаимодействие с кислотой: 
ν₃ (Na₃PO₄) = ν(H₃PO₄) ∙ 2 = 2 ∙ 0,1 = 0,2 (моль), тогда в растворе фосфата натрия осталось

ν_ост (Na₃PO₄) = ν₁ (Na₃PO₄) — ν₃ (Na₃PO₄) = 0,6 – 0,2 = 0,4 моль

m_ост (Na₃PO₄) = 0,4 ∙ 164 = 65,6 г

Запишем уравнения реакций, протекающих в первой и второй колбах. В первой колбе с серной кислотой реагируют и хлорид бария, и гидроксид бария. Во второй колбе только гидроксид бария вступает во взаимодействие с соляной кислотой:

BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl           (1)

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2H₂O    (2)

Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O           (3)

Начнем решение задачи с рассмотрения процессов во второй колбе. Рассчитаем количество вещества хлороводорода в исходном растворе соляной кислоты, добавленной во II колбу:

ν_исх (HCl) = m_{исх.р-ра} (HCl) ∙ ω₁ (HCl) / M(HCl) = 166,5 ∙ 0,2 / 36,5 = 0,912 моль

Массовая доля хлороводорода после добавления к раствору во II колбе составила
ω₂ = ω₁/2 = 20% / 2 = 10%, а масса полученного раствора будет складываться из массы исходного раствора добавленной кислоты и исходного раствора во II колбе:

m (получ. р-ра во II колбе) = m_{исх.р-ра} (HCl) + m_{исх.р-ра} (во II колбе) = 166,65 + 130 = 296,65 г

Тогда количество вещества хлороводорода, оставшегося  во II колбе после реакции:

ν_ост (HCl) = m (получ. р-ра во II колбе) ∙ ω₂(HCl) / M(HCl) = 296,65 ∙ 0,1 / 36,5 = 0,813 моль

Исходя из полученных данных рассчитаем количество вещества хлороводорода, затраченного на реакцию (3):

ν_{прореаг} (HCl) = ν_исх (HCl) — ν_ост (HCl) = 0,912 – 0,813 ≈ 0,1 моль

Согласно уравнению реакции (3) количество вещества вступившего в реакцию гидроксида бария в 2 раза меньше количества вещества хлороводорода:

ν₃ (Ba(OH)₂) = ν_{прореаг} (HCl) / 2 = 0,1 / 2 = 0,05 моль

Так как отношение количеств растворенных веществ к общей массе раствора одинаково для каждой колбы, найдем количество вещества гидроксида бария в первой колбе:

 ν₃ (Ba(OH)₂) / m ( исх. р-ра во II колбе) = ν₂ (Ba(OH)₂) / m ( исх. р-ра во I колбе), где
ν₃ (Ba(OH)₂)  — количество вещества гидроксида бария во II колбе

ν₂ (Ba(OH)₂) — количество вещества гидроксида бария в I колбе

0,05 / 130 = ν₂ (Ba(OH)₂) / 520

ν₂ (Ba(OH)₂) = 0,05 ∙ 520 / 130 = 0,2 моль

Рассчитаем количество вещества сульфата бария, выделившегося в первой колбе:

ν_общ (BaSO₄) = 163,1 / 233 = 0,7 моль

По уравнению реакции (2) количества веществ гидроксида бария и сульфата бария равны: ν₂ (BaSO₄) = ν₂ (Ba(OH)₂) = 0,2 моль, тогда в реакции (1) выделилось
ν₁ (BaSO₄) = 0,7 – 0,2 = 0,5 моль. Отсюда найдем количество хлорида бария в I колбе:

ν₁ (BaCl₂) = ν₁ (BaSO₄) = 0,5 моль

m₁ (BaCl₂) = 0,5 ∙ 208 = 104 г

m₁ (Ba(OH)₂) = 0,2 ∙ 171 = 34,2 г

Зная, что массовая доля хлорида бария и гидроксида бария одинакова во всех исходных растворах, разлитых по трем колбам, вычислим массовые доли этих веществ в первой колбе, что и будем верным ответом для третьей колбы:

ω_III (Ba(OH)₂)  = ω_I (Ba(OH)₂) = 34,2 / 520 ∙ 100% = 6,58%

ω_III (BaCl₂) = ω_I (BaCl₂) = 104 / 520 ∙ 100% = 20%

Запишем уравнения реакций, протекающих в первой и второй колбах. В первой колбе с фосфатом натрия реагируют и хлорид бария, и хлорид алюминия. Во второй колбе только хлорид бария вступает во взаимодействие с сульфатом натрия:

AlCl₃ + Na₃PO₄ = AlPO₄↓ + 3NaCl               (1)

3BaCl₂ + 2Na₃PO₄ = Ba₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl  (2)

BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓+ 2NaCl               (3)

Начнем решение задачи с рассмотрения процессов во второй колбе. Рассчитаем количество вещества сульфата натрия в исходном растворе, добавленном во II колбу:

m_исх(Na₂SO₄) = m_{исх.р—ра} (Na₂SO₄) ∙ ω₁ (Na₂SO₄)= 155,61 ∙ 0,2 = 31,122 г

Массовая доля Na₂SO₄ сульфата натрия после добавления к раствору во II колбе составила
ω₂ (Na₂SO₄) = ω₁/2 = 20% / 2 = 10%

Пусть в (3) реакцию вступило х моль Na₂SO₄, тогда образовалось х моль сульфата бария.

Масса полученного раствора будет складываться из массы исходного раствора сульфата натрия, исходного раствора солей во II колбе, учитывая массу выпавшего осадка:

m (получ. р-ра во II колбе) = m_{исх.р-ра} (Na₂SO₄) + m_{исх.р-ра} (во II колбе) – m (BaSO₄)= 155,61+ 120 – 233х = 275,61 – 233х г

Тогда массовая доля сульфата натрия в полученном растворе после протекания (3) реакции:

(31,122 – 142х) / (275,61 – 233х) = 0,1
31,122 – 142х = (275,61 – 233х) ∙ 0,1
31,122 – 142х = 27,561 – 23,3х
118,7х = 3,561
х = 0,03

ν₃ (Na₂SO₄) = ν₃ (BaCl₂) = х = 0,03 моль

Так как отношение количеств растворенных веществ к общей массе раствора одинаково для каждой колбы, найдем количество вещества хлорида бария в первой колбе:

 ν₃ (BaCl₂) / m ( исх. р-ра во II колбе) = ν₂ (BaCl₂) / m ( исх. р-ра во I колбе), где
ν₃ (BaCl₂)  — количество вещества  хлорида бария во II колбе

ν₂ (BaCl₂) — количество вещества хлорида бария в I колбе

0,03 / 120 = ν₂ (BaCl₂) / 300

ν₂ (BaCl₂) = 0,03 ∙ 300 / 120 = 0,075 моль

Рассчитаем количество вещества фосфата натрия, прореагировавшего с хлоридом бария в первой колбе:

ν₂ (Na₃PO₄) = ν₂ (BaCl₂) ∙ 2 / 3 = 0,075 ∙ 2 / 3 = 0,05 моль

Общее количество фосфата натрия, добавленного в I колбу составит:

ν_общ (Na₃PO₄) = 164 ∙ 0,1 / 164 = 0,1 моль

Тогда рассчитаем количество фосфата, прореагировавшего с хлоридом алюминия:

ν₁ (Na₃PO₄) = ν_общ (Na₃PO₄) — ν₂ (Na₃PO₄) = 0,1 – 0,05 = 0,05 моль

Отсюда по уравнению (1) найдем количество хлорида алюминия в первой колбе:

ν₁ (AlCl₃) = ν₁ (Na₃PO₄) = 0,05 моль

m₁ (AlCl₃) = 0,05 ∙ 133,5 = 6,675 г

m₁ (BaCl₂) = 0,075 ∙ 208 = 15,6 г

Зная, что массовая доля хлорида бария и хлорида алюминия одинакова во всех исходных растворах, разлитых по трем колбам, вычислим массовые доли этих веществ в первой колбе, что и будем верным ответом для третьей колбы:

ω_III (AlCl₃)  = ω_I (AlCl₃) = 6,675 / 300 ∙ 100% = 2,225%

ω_III (BaCl₂) = ω_I (BaCl₂) = 15,6 / 300 ∙ 100% = 5,2% 

Начнем решение задачи с рассмотрения процессов в первой колбе. С нитратом серебра взаимодействует только хлорид магния:

2AgNO₃ + MgCl₂ = 2AgCl↓ + Mg(NO₃)₂  (1)

Вычислим массу выпавшего осадка:

ν₁ (AgCl) = 114,8 / 143,5 = 0,8 моль

ν₁ (MgCl₂) = ν₁ (AgCl) / 2 = 0,8 / 2 = 0,4 моль

m₁ (MgCl₂) = 0,4 ∙ 95 = 38 г

Рассчитаем массовую долю хлорида магния, которая в каждой колбе одинакова:

ω_III (MgCl₂) = ω_I (MgCl₂) = 38 / 750 ∙ 100% = 5,07%

Реакции, протекающие после добавления гидроксида натрия  во вторую колбу:

MgCl₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂ +2NaCl                  (2)

Al(NO₃)₃ + 4NaOH = Na[Al(OH)₄] + 3NaNO₃   (3)

Далее рассчитаем количество хлорида магния во второй колбе, учитывая, что отношение количества растворенного вещества к массе раствора везде одинаково:

ν₁ (MgCl₂) / m_I (исх. раствора солей) = ν₂ (MgCl₂) / m_II (исх. раствора солей)

ν₂ (MgCl₂)  = ν₁ (MgCl₂) ∙ m_II (исх. раствора солей) / m_I (исх. раствора солей) = 0,4 ∙ 300 / 750 = 0,16 моль.

Найдем общее количество вещества гидроксида натрия, добавленного во вторую колбу:

ν_общ (NaOH) = 0,2 ∙ 868,54 / 40 = 4,34 моль

Известно, что после взаимодействия гидроксида натрия с растворенными солями его массовая доля уменьшилась в 1,6 раз, то есть составила

ω₂ (NaOH) = ω₁/1,6 = 20% / 1,6 = 12,5%

Для вычисления массы полученного после реакций (2) и (3) раствора нам потребуется найти массу выпавшего в осадок гидроксида магния:

ν (Mg(OH)₂)  = ν₂ (MgCl₂)  = 0,16 моль

m (Mg(OH)₂)  = 0,16 ∙ 58 = 9,28 г

m_II (полученного раствора после 2 и 3 реакции) = m_II (исх. раствора солей) + m_исх (р-ра NaOH) — m (Mg(OH)₂)  = 300 + 868,54 – 9,28 = 1159 г

Пусть в реакцию (3) вступило х моль нитрата алюминия, тогда количество прореагировавшего с ним гидроксида натрия составит 4х моль.

Массовая доля оставшегося гидроксида натрия в полученном после реакций (2) и (3) раствора:

(4,02 – 4х) ∙ 40 / 1159 = 0,125
1159 ∙ 0,125 = (4,02 – 4х) ∙ 40
144,9 = 160,8 – 160х
160х = 15,9
х = 0,099

ν₂ (Al(NO₃)₃) = х = 0,099 моль

m₂ (Al(NO₃)₃) = 0,099 ∙ 213 = 21,09 г

Учитывая, что массовая доля солей одинакова во всех колбах, рассчитаем массовую долю нитрата алюминия:

ω_III (Al(NO₃)₃) = ω_II (Al(NO₃)₃) = 21,09 / 300 ∙ 100% = 7,03%

В первой колбе с нитратом бария взаимодействует только сульфат железа.:

 FeSO₄ + Ba(NO₃)₂ = Fe(NO₃)₂ + BaSO₄↓ (1)

При этом выпадает ν₁ (BaSO₄) = 116,5 / 233 = 0,5 моль, тогда по уравнению реакции (1) ν₁ (FeSO₄) = ν₁ (BaSO₄) = 0,5 моль
m₁ (FeSO₄) = 152 ∙ 0,5 = 76 г

Так как массовая доля растворенных солей одинакова во всех трех колбах, найдем массовую долю сульфата железа в первой колбе:

ω_III (FeSO₄) = ω_I (FeSO₄) = 76 / 800  ∙ 100% = 9,5%

Рассмотрим процессы, протекающие во второй колбе. С гидроксидом натрия реагируют обе исходные соли, при этом выпадают гидроксид железа, массу которого нам потребуется вычесть для нахождения массы полученного раствора после протекания реакций (2) и (3):

2NaOH + FeSO₄ = Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄      (2)

4NaOH + ZnCl₂ = Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaCl  (3)

Исходя из того, что отношение количества растворенного вещества к общей массе раствора одинаково в каждой колбе, найдем количество вещества сульфата железа во второй колбе:

ν₁ (FeSO₄) / m (исх. р-ра в I колбе) = ν₂ (FeSO₄) / m (исх. р-ра во II колбе)

ν₂ (FeSO₄) = ν₁ (FeSO₄) ∙ m (исх. р-ра во II колбе) / m (исх. р-ра в I колбе)

ν₂ (FeSO₄) = 0,5 ∙ 320 / 800 = 0,2 моль, тогда согласно уравнению (2):

ν₂ (NaOH) = 2 ∙ ν₂ (FeSO₄) = 2 ∙ 0,2= 0,4 моль

Количество вещества гидроксида натрия в исходном растворе:

ν_исх (NaOH) = 462 ∙ 0,4 / 40 = 4,62 моль

Массовая доля щелочи в полученном растворе составит:

ω_ост (NaOH) = ω_исх/2 = 40% / 2 = 20%

Количество прореагировавшего в (3) реакции хлорида цинка примем за х моль, что позволит выразить массу оставшейся в растворе щелочи:

m_ост (NaOH) = 40 ∙ (4,62 – 4х – 0,4) = 168,8 – 160х г

m (получ. р-ра после реакций (2) и (3)) = m (исх. р-ра солей во II колбе) + m (исх. р-ра NaOH) – m (Fe(OH)₂) = 320 + 462 – 90 ∙ 0,2 = 764 г

Приравняем отношение массы оставшегося гидроксида натрия к массе полученного раствора к найденной массовой доле:

(168,8 – 160х) / 764 = 0,2
168,8 – 160х = 0,2 ∙ 764
168,8 – 160х = 152,8
160х = 16
х = 0,1

ν₃ (ZnCl₂) = 0,1 моль

m₃ (ZnCl₂) = 0,1 ∙ 136 = 13,6 г

ω_III (ZnCl₂) = ω_II (ZnCl₂) = 13,6 / 320 ∙ 100% = 4,25%

В первой колбе обе соли взаимодействуют с нитратом серебра, при этом выпадают в осадок галогениды серебра, массу которых нужно вычесть при нахождении массы полученного раствора после протекания реакций (1) и (2).

Во второй колбе только йодид калия способен окислиться нитратом меди (II), поэтому начнем решение задачи с рассмотрения второй колбы.

KBr + AgNO₃ = AgBr↓ + KNO₃              (1)

KI + AgNO₃ = AgI↓ + KNO₃                    (2)

2Cu(NO₃)₂ + 4KI = 2CuI↓ + I₂ + 4KNO₃  (3)

Найдем количество выпавшего йодида меди (I):

ν₃ (CuI) = 28,65 / 191 = 0,15 моль

Согласно уравнению реакции (3) количество йодида калия во второй колбе в 2 раза больше количества выпавшего йодида меди:

ν₃ (KI) = 2 ∙ ν₃ (CuI) = 2 ∙ 0,15 моль = 0,3 моль

m₃ (KI) = 0,3 ∙ 166 = 49,8 г

Так как массовая доля растворенных солей одинакова во всех трех колбах, найдем массовую долю сульфата железа в первой колбе:

ω_III (KI) = ω_II (KI) = 49,8 / 300  ∙ 100% = 16,6%

Исходя из того, что отношение количества растворенного вещества к общей массе раствора одинаково в каждой колбе, найдем количество вещества йодида калия в первой колбе:

ν₂ (KI) / m (исх. р-ра в I колбе) = ν₃ (KI) / m (исх. р-ра во II колбе)

ν₂ (KI) = ν₃ (KI) ∙ m (исх. р-ра во I колбе) / m (исх. р-ра во II колбе)

ν₂ (KI) = 0,3 ∙ 250 / 300 = 0,25 моль, тогда согласно уравнению (2) количество вступившего в реакцию (2) нитрата серебра:

ν₂ (AgNO₃) = ν₂ (KI) = 0,25 моль

Вычислим общее количество вещества добавленного в первую колбу нитрата серебра:

m_исх (AgNO₃) = 430 ∙ 0,4 = 172 г

Пусть количество вещества нитрата серебра, вступившего в реакцию (1) х моль, тогда масса оставшегося нитрата серебра составит:

m_ост (AgNO₃) = 172 — 170 ∙ (0,25 + х) = 172 – 42,5 – 170х = 129,5 – 170х г, а масса полученного раствора в первой колбе:

m (получ.р-ра в I колбе по реакций (1) и (2)) = 250 + 430 – 235 ∙ 0,25 – 188х =
=621,25 – 188х г

Составим выражение для нахождения массовой доли нитрата серебра в полученном растворе и найдем х:

(129,5 – 170х) / (621,25 – 188х) = 0,0844

129,5 – 170х = (621,25 – 188х) ∙ 0,0844

129,5 – 170х = 52,43 – 15,87х

154,13х = 77,07

х = 0,5

ν₁ (AgNO₃) = ν₁ (KBr) = 0,5 моль

m₁ (KBr) = 0,5 ∙ 119 = 59,5 г

ω_III (KBr) = ω_II (KBr) = 59,5/ 250 ∙ 100% = 23,8%

В первой колбе с нитратом серебра взаимодействуют обе растворенные соли, при этом в осадок выпадают хлорид и бромид серебра:

2AgNO₃ + CaBr₂ = 2AgBr↓ + Ca(NO₃)₂  (1)

2AgNO₃ + CuCl₂ = 2AgCl↓ + Cu(NO₃)₂  (2)

Во второй колбе йодид калия окисляется хлоридом меди (II):

4KI + 2CuСl₂ = 2CuI↓ + I₂ + 4KCl           (3)

В результате этой реакции в осадок выпадает ν₃ (CuI) = 64,94 / 191 = 0,34 моль.

Согласно уравнению реакции (3) ν₃ (CuCl₂) = ν₃ (CuI) = 0,34 моль.

Известно, что массовая доля растворенных солей одинакова во всех трех колбах, рассчитаем массовую долю хлорида меди (II) во второй колбе:

m₃ (CuCl₂) = 0,34 ∙ 135 = 45,9 г

ω_III (CuCl₂) = ω_II (CuCl₂) = 45,9 / 340 ∙ 100% = 13,5%

Теперь учитывая, что отношение количества растворенного вещества к общей массе раствора одинаково в каждой колбе, найдем количество вещества хлорида меди в первой колбе:

ν₂ (CuCl₂) / m (исх. р-ра в I колбе) = ν₃ (CuCl₂) / m (исх. р-ра во II колбе)

ν₂ (CuCl₂) = ν₃ (CuCl₂) ∙ m (исх. р-ра во I колбе) / m (исх. р-ра во II колбе)

ν₂ (CuCl₂) = 0,34 ∙ 200 / 340 = 0,2 моль, тогда согласно уравнению (2) количество вступившего в реакцию (2) нитрата серебра и выпавшего хлорида серебра:

ν₂ (AgNO₃) = 2 ∙ ν₂ (CuCl₂) = 2 ∙ 0,2 моль = 0,4 моль = ν₂ (AgCl)

Рассчитаем массу нитрата серебра в исходном растворе, добавленном в первую колбу:

m_исх (AgNO₃) = 785 ∙ 0,3 = 235,5 г

Пусть в реакцию (1) вступило х моль бромида кальция, тогда с ним прореагировало 2х моль нитрата серебра и в осадок выпало 2х моль бромида серебра. Тогда выразим массу полученного раствора после протекания реакций (1) и (2) и составим выражение для массовой доли оставшегося в растворе нитрата серебра:

m (получ.р-ра после р-ций (1) и(2)) = 200 + 785 – 0,4 ∙ 143,5 – 2х ∙  188 = 927,6 – 376х г

ω_ост (AgNO₃) = (235,5 – 170 ∙ (0,4 + 2х)) / (927,6 – 376х) = 0,3 / 2

235,5 – 170 ∙ (0,4 + 2х) = (927,6 – 376х) ∙ 0,15
167,5 – 340х = 139,14 – 56,4х
283,6х = 28,36
х = 0,1

ν₁ (CaBr₂) = 0,1 моль

m₁ (CaBr₂) = 0,1 ∙ 200 = 20 г

Учитывая, что массовая доля солей одинакова во всех колбах, рассчитаем массовую долю бромида кальция:

ω_III (CaBr₂) = ω_I (CaBr₂) = 20 / 200 ∙ 100% = 10%

Рассмотрим процессы, протекающие при электролизе сульфата цинка. По условию задачи сказано, что на катоде выделяется газ. Он получается не иначе как в результате электролиза воды. Запишем уравнения реакций:

2ZnSO₄ + 2H₂O = 2Zn + O₂↑ + 2H₂SO₄   (1)

2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑   (2)

Пусть в реакции (2) выделилось х моль кислорода, тогда водорода выделилось 2х моль. Так как сказано, что объемы газов на катоде и аноде равны, значит при н.у. равны их количества веществ:

V(H₂) = V₁(O₂) + V₂(O₂)

ν (H₂) = ν₁ (O₂) + ν₂ (O₂)

2х = ν₁ (O₂) + х

ν₁ (O₂) = х моль, тогда количество сульфата цинка, вступившего в реакцию электролиза составит 2х моль.

Общая масса сульфата цинка в исходном растворе составляла:

m_общ (ZnSO₄) = 520 ∙ 0,161 = 83,72 г

После проведения электролиза масса раствора уменьшается за счет разложившейся воды, кислорода и цинка в реакции (1):

m (раствора после электролиза) = m (исх. р-ра ZnSO₄) – m_разл (H₂O) – m (O₂) =
= 520 – 18 ∙ 2х – 32х – 65 ∙ 2х = 520 – 198х г

Составим выражение для массовой доли оставшегося в растворе после электролиза сульфата цинка и найдем х:

(83,72 – 161 ∙ 2х) / (520 – 198х) = 0,103
83,72 – 322х = (520 – 198х) ∙ 0,103
83,72 – 322х = 53,56 – 20,4х
301,6х = 30,16
х = 0,1

Масса полученного раствора m (раствора после электролиза) = 520 – 198х = 500,2 г

Сравним количества серной кислоты и карбоната натрия:

ν (H₂SO₄) = 2 ∙ 0,1 = 0,2 моль

ν (Na₂CO₃) = 212 ∙ 0,1 / 106 = 0,2 моль

Так как их соотношение 1:1, сделаем вывод, что протекает только реакция карбоната натрия с серной кислотой:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑  (3)

Для определения массовой доли сульфата цинка в конечном растворе найдем массу оставшегося сульфата цинка и массу полученного после (3) реакции раствора:

m_ост (ZnSO₄) = 83,72 – 161 ∙ 0,2 = 51,52 г

m (получ. р-ра после (3) р-ции) = m (раствора после электролиза) + m (р-ра Na₂CO₃) – m (CO₂) = 500,2 + 212 — 44 ∙ 0,2 = 703,4 г

ω_ост (ZnSO₄) = 51,52 / 703,4 ∙ 100% = 7,32%

При электролизе водного раствора нитрата железа на катоде выделяется водород из воды

2Fe(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Fe + O₂↑+ 4HNO₃ (1)

2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑  (2)

По условию дано соотношение объемов газов, выделившихся на катоде и аноде:

V(H₂) = V(O₂) / 2, для газов при н.у. ν (H₂) = (ν₁ (O₂) + ν₂ (O₂)) / 2

2 ∙ ν (H₂) = ν₁ (O₂) + ν₂ (O₂)

Пусть количество вещества кислорода, выделившегося во второй реакции х моль, тогда количество водорода — 2х моль:

2 ∙ 2х = ν₁ (O₂) + х

ν₁ (O₂) = 3х моль

Масса нитрата железа (II) в исходном растворе составляла:

m_общ (Fe(NO₃)₂) = 400 ∙ 0,36 = 144 г

Масса, вступившего в реакцию электролиза нитрата железа:

m_{прореаг.} (Fe(NO₃)₂)  3х ∙ 2 ∙ 180 = 1080х г

Масса раствора после электролиза будет уменьшаться за счет разложившейся воды и кислорода и железа, выделяющихся в первой реакции:

m (получ.р-ра после электролиза) = 400 – 18 ∙ 2х – 32 ∙ 3х – 56 ∙ 2 ∙ 3х = 400 – 468х г

Составим выражение для массовой доли оставшегося нитрата железа в полученном после электролиза растворе:

(144 — 1080х) / (400 – 468х) = 0,1019
144 — 1080х = (400 – 468х) ∙ 0,1019
144 — 1080х = 40,76 – 47,67х
1032,33х = 103,24
х = 0,1

Количество вещества выделившейся азотной кислоты в реакции (1) составит

ν₁ (HNO₃) = 3х ∙ 4 = 1,2 моль

Запишем уравнение реакции азотной кислоты и карбоната аммония:

2HNO₃ + (NH₄)₂CO₃ = 2NH₄NO₃ + H₂O + CO₂↑   (3)

Найдем количество вещества карбоната аммония:

ν ((NH₄)₂CO₃) = 120 ∙ 0,4 / 96 = 0,5 моль

Азотная кислота по сравнению с карбонатом аммония — в избытке.

При расчете массы конечного раствора учтем массу выделившегося углекислого газа:

m (СO₂) = 0,5 ∙ 44 = 22 г

m (конечного р-ра) = 400 – 468 ∙ 0,1 + 120 – 22 = 451,2 г

m_ост (Fe(NO₃)₂) = 144 – 1080 ∙ 0,1 = 36 г

ω_ост (Fe(NO₃)₂) = 36 / 451,2 ∙ 100% = 7,98%

Электролиз водного раствора нитрата бария сводится к электролизу воды:

2H₂O = 2H₂↑+ O₂↑  (1)

Газ, выделившийся на аноде – кислород. Найдем его количество вещества, и по уравнению реакции (1) определим количество и массу разложившейся в ходе электролиза воды:

ν (O₂) = 8,4 / 22,4 = 0,375 моль

ν_разл (H₂O) = 2 ∙ ν (O₂) = 0,375 ∙ 2 = 0,75 моль

m_разл (H₂O) = 0,75 ∙ 18 = 13,5 г

Оставшийся в растворе нитрат бария реагирует с сульфатом натрия глауберовой соли:

Na₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓+ 2NaNO₃  (2)

Количество вещества нитрата бария в исходном растворе:

ν (Ba(NO₃)₂) = 522 ∙ 0,05 / 261 = 0,1 моль

Количество вещества сульфата натрия равно количеству вещества глауберовой соли:

ν_исх (Na₂SO₄) = ν (Na₂SO₄ ∙ 10H₂O) = 96,6 / 322 = 0,3 моль

m_исх (Na₂SO₄) = 0,3 ∙ 142 = 42,6 г

Согласно уравнению реакции (2) количество вступившего в реакцию сульфата натрия равно количеству нитрата бария и выпавшего сульфата бария:

ν_{прореаг} (Na₂SO₄) = ν (Ba(NO₃)₂) = ν (BaSO₄) = 0,1 моль

Примем за х г массу воды, добавленной к глауберовой соли для получения насыщенного раствора сульфата натрия. С этим учетом масса исходного насыщенного раствора:

m_исх.(насыщ. р-ра Na₂SO₄) = 96,6 + х г,

а масса конечного раствора после реакции (2) составляла:

m (конечного р-ра) = 522 – 13,5 + 96,6 + х – 0,1 ∙ 233 = 581,8 + х г

Масса оставшегося сульфата натрия:

m_ост (Na₂SO₄) = 142 ∙ (0,3 – 0,1) = 28,4 г

По условию задачи массовая доля сульфата натрия уменьшается в 4,5 раза:

ω₁ (Na₂SO₄) / ω₂ (Na₂SO₄) = 4,5

ω₁ (Na₂SO₄) = 42,6 / (96,6 + х)

ω₂ (Na₂SO₄) = 28,4 / 581,8 + х

Подставим соответствующие выражения и найдем х:

42,6 / (96,6 + х) = 4,5 ∙ 28,4 / 581,8 + х
42,6 ∙ (581,8 + х) = 4,5 ∙ 28,4 ∙ (96,6 + х)
12345,48 + 127,8х = 24784,68 +42,6х
85,2х = 12439,2
х = 146

m_доб (H₂O) = 146 г

Теперь найдем массовую долю сульфата натрия в насыщенном растворе при комнатной температуре:

ω₁ (Na₂SO₄) = 42,6 / (96,6 + 146) = 0,1756

Так как массовая доля вещества в насыщенном растворе при определенной температуре не зависит от массы раствора, можем рассчитать растворимость сульфата натрия, что есть масса растворенного вещества в 100 г растворителя, в нашем случае воды.

Обозначим эту массу через y г, составим выражение для массовой доли и приравняем к уже известному значению:

y / (y+100) = 0,1756
(y+100) ∙ 0,1756 = у
0,8244у = 17,56
у = 21,3

Растворимость сульфата натрия составляет 21,3 г в 100 г воды.

Электролиз водного раствора нитрата бария сводится к электролизу воды:

2H₂O = 2H₂↑+ O₂↑  (1)

Газ, выделившийся на катоде – водород. Найдем его количество вещества, и по уравнению реакции (1) определим количество и массу разложившейся в ходе электролиза воды:

ν (H₂) = 94,08 / 22,4 = 4,2 моль

ν_разл (H₂O) = ν (H₂) = 4,2 моль

m_разл (H₂O) = 4,2 ∙ 18 = 75,6 г

Оставшийся в растворе нитрат бария реагирует с сульфатом меди (II):

CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓+ Cu(NO₃)₂   (2)

Количество вещества нитрата бария в исходном растворе:

ν (Ba(NO₃)₂) = 522 ∙ 0,1 / 261 = 0,2 моль

Количество вещества сульфата натрия равно количеству вещества глауберовой соли:

ν_исх (CuSO₄) = ν (CuSO₄ ∙ 5H₂O) = 100 / 250 = 0,4 моль

m_исх (CuSO₄) = 0,4 ∙ 160 = 64 г

Согласно уравнению реакции (2) количество вступившего в реакцию сульфата меди (II) равно количеству нитрата бария и выпавшего сульфата бария:

ν_{прореаг} (CuSO₄) = ν (Ba(NO₃)₂) = ν (BaSO₄) = 0,2 моль

Примем за х г массу воды, добавленной к медному купоросу для получения насыщенного раствора сульфата меди (II). С этим учетом масса исходного насыщенного раствора:

m_исх.(насыщ. р-ра CuSO₄) = 100 + х г,

а масса конечного раствора после реакции (2) составляла:

m (конечного р-ра) = 522 – 75,6 + 100 + х – 0,2 ∙ 233 = 499,8 + х г

Масса оставшегося сульфата натрия:

m_ост (Na₂SO₄) = 160 ∙ (0,4 – 0,2) = 28,4 г

По условию задачи массовая доля сульфата меди уменьшается в 4 раза:

ω₁ (CuSO₄) / ω₂ (CuSO₄) = 4

ω₁ (CuSO₄) = 64 / (100 + х)

ω₂ (CuSO₄) = 32 / 499,8 + х

Подставим соответствующие выражения и найдем х:

64 / (100 + х) = 4 ∙ 32 / 499,8 + х
64 ∙ (499,8 + х) = 4 ∙ 32∙ (100 + х)
31987,2 + 64х = 12800 + 128х
64х = 19187,2
х = 299,8

m_доб (H₂O) = 299,8 г

Теперь найдем массовую долю сульфата натрия в насыщенном растворе при комнатной температуре:

ω₁ (CuSO₄) = 64 / (100 + 299,8)

Так как массовая доля вещества в насыщенном растворе при определенной температуре не зависит от массы раствора, можем рассчитать растворимость сульфата натрия, что есть масса растворенного вещества в 100 г растворителя, в нашем случае воды.

Обозначим эту массу через y г, составим выражение для массовой доли и приравняем к
ω₁ (CuSO₄):

y / (y+100) = 64 / (100 + 299,8)
(y+100) ∙ 64 = у ∙ 399,8
335,8у = 6400
у = 19,06

Растворимость сульфата меди (II) составляет 19,06 г в 100 г воды.

Определим формулу кристаллогидрата Al₂(SO₄)₃ ∙ xH₂O. Нам известно соотношение массовых долей серы и кислорода, оно равно соотношению массы атомов серы к массе атомов кислорода.

В 1 моль кристаллогидрата содержится 3 моль атомов серы и (12 + х) моль атомов кислорода, тогда:

m (S) = 32 ∙ 3 = 96 г

m (О) = (12 + х) ∙ 16 = 192 + 16х г

ω (S) / ω (О) = m (S) / m (О) = 96 / (192 + 16х) = 1 / 5

96 ∙ 5 = 192 + 16х

16х = 480 – 192

х = 18

Состав кристаллогидрата: Al₂(SO₄)₃ ∙ 18H₂O

Электролиз водного раствора этого кристаллогидрата сводится к электролизу воды:

2H₂O = 2H₂↑+ O₂↑  (1)

Газ, выделившийся на аноде – кислород.

ν (O₂) = 35,84 / 22,4 = 1,6 моль

ν_разл (H₂O) = 2 ∙ ν (O₂) = 1,6 ∙ 2 = 3,2 моль

m_разл (H₂O) = 0,75 ∙ 18 = 57,6 г

Далее добавленный карбонат натрия вступает в реакцию с сульфатом алюминия:

Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ +3H₂O = 2Al(OH)₃ + 3CO₂ + 3Na₂SO₄ (2)

m_исх (Na₂CO₃) = 424 ∙ 0,1 = 42,4 г

Массовая доля уменьшилась в 10 раз и в конечном растворе составила 1%.

Примем за х моль количество вступившего в реакцию сульфата алюминия. Тогда согласно уравнению реакции (2) количество карбоната натрия, прореагировавшего с ним:

ν_{прореаг} (Na₂CO₃) = 3х моль

Для расчета массы конечного раствора необходимо вычислить массы покинувших сферу реакции гидроксида алюминия и углекислого газа:

ν (Al(OH)₃) = 2х моль

m (Al(OH)₃) = 2х ∙ 78 = 156х г

ν (CO₂) = 3х моль

m (CO₂) = 3х ∙ 44 = 132х г

Тогда масса конечного раствора равна:

m (конечного раствора) = 722,4 – 57,6 + 424 – 156х – 132х г

Составим выражение для массовой доли оставшегося карбоната натрия в конечном растворе:

ω₂ (Na₂CO₃) = (42,4 — 3х ∙ 106) / (1088,8 -288х)

(42,4 — 3х ∙ 106) / (1088,8 — 288х) = 0,01

42,4 – 318х = 0,01 ∙ (1088,8 — 288х)

42,4 – 318х = 10,888 – 2,88х

315,12х = 31,512

х = 0,1

ν (Al₂(SO₄)₃) = 0,1 моль

ν (Al₂(SO₄)₃ ∙ 18H₂O) = ν (Al₂(SO₄)₃) = 0,1 моль

m (Al₂(SO₄)₃ ∙ 18H₂O) = 0,1 ∙ 666 = 66,6 г

Задание №14

Рассмотрим процессы, происходящие в первой колбе:

2AgNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ +2Ag  (1)

Исходная масса нитрата меди (II) в первой колбе составляла:

m_исх (Cu(NO₃)₂) _{в I колбе} = 500 ∙ 0,094 = 47 г

ν_исх (Cu(NO₃)₂) _{в I колбе} = 47 / 188 = 0,25 моль

Учитывая, что доля вещества в растворе не зависит от массы раствора, найдем исходное количество вещества нитрата меди (II) во второй колбе:

0,25 / 500 = ν_исх (Cu(NO₃)₂) _{во II колбе} / 200

ν_исх (Cu(NO₃)₂) _{во II колбе} = 0,1 моль

Пусть в реакцию (1) вступило х моль меди, тогда образовалось х моль нитрата меди (II) и 2х моль серебра.

Масса нитрата меди (II) в образовавшемся растворе после протекания реакции (1) складывается из масс исходной и образовавшейся соли:

m_получ (Cu(NO₃)₂) _{в I колбе} = m_исх (Cu(NO₃)₂) _{в I колбе} + m_обр (Cu(NO₃)₂) _{в I колбе} = 47 + 188х г

Для расчета массы полученного раствора в первой колбе потребуется учесть вступившую в реакцию медь и выделившееся серебро:

m_получ (р-ра) _{в I колбе} = 500 + 64х — 108 ∙ 2х = 500 – 152х г

Зная, что массовая доля нитрата меди (II) в полученном растворе составляла 25,5%, найдем х:

(47 + 188х) / = 0,255
47 + 188х = 0,255 ∙ (500 – 152х)
226,76х = 80,5
х = 0,355

ν (AgNO₃) _{в I колбе} = 20,355 = 0,71 моль, тогда рассчитаем количество нитрата серебра во второй колбе:

0,71 / 500 = ν (AgNO₃) _{во II колбе} /200

ν (AgNO₃) _{во II колбе} = 0,71 ∙ 200 / 500 = 0,284 моль

Во второй колбе с цинковым порошком взаимодействовали нитрат меди (II) и нитрат серебра:

Cu(NO₃)₂ + Zn = Cu + Zn(NO₃)₂   (2)

2AgNO₃ + Zn = 2Ag + Zn(NO₃)₂   (3)

Масса нитрата цинка во второй колбе таким образом после протекания реакций составит:

m_получ (Zn(NO₃)₂) _{во II колбе} = m_исх (Zn(NO₃)₂) _{во II колбе} + m_{обр в реакции (2)} (Zn(NO₃)₂) _{во II колбе} +
m_{обр в реакции (3)} (Zn(NO₃)₂) _{во II колбе} = 0,189 ∙ 200 + 189 ∙ (0,1 + 0,142) = 83,54 г

При расчете массы конечного раствора во второй колбе прибавим массу прореагировавшего цинка и вычтем массы серебра и меди:

m_получ (раствора) _{во II колбе} = 200 + (0,1 +0,142) ∙ 65 – 0,1 ∙ 64 – 0,284 ∙ 108 = 178,66 г

ω (Zn(NO₃)₂) _{во II колбе} = 83,54 / 178,66  ∙ 100% = 46,76%

Пусть масса раствора нитрата меди (II) в первой колбе равна х г, тогда масса раствора нитрата меди (II), приходящаяся на вторую колбу – 2х г

х + 2х = 2730

х = 910

m_I (р-ра Cu(NO₃)₂) = 910 г, m_II (р-ра Cu(NO₃)₂) = 910 ∙ 2 =1820 г

Запишем уравнение реакции между нитратом серебра и медной проволокой, происходящей в первой колбе:

2AgNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ +2Ag  (1)

Исходя из постоянства массовой доли растворенного вещества в любой отобранной порции раствора, найдем исходную массу нитрата меди (II) в первой колбе:

m_исх (Cu(NO₃)₂) _{в I колбе} = 0,188  ∙  910 = 171,08 г

Примем количество вступившей в реакцию (1) меди за у моль, тогда и нитрата меди (II) образовалось у моль, серебра — 2у моль.

Рассчитывая массу получившегося раствора после протекания реакции, учтем массу вступившей в реакцию меди и выделившегося серебра:

m_получ (р-ра) _{в I колбе} = 910 + 64у – 2у ∙ 108 = 910 – 152у

Масса нитрата меди (II) в полученном после реакции растворе в первой колбе складывается из исходной массы и массы образовавшегося нитрата меди (II):

m_получ (Cu(NO₃)₂) _{в I колбе} = 171,08 + 188у г

Составим выражение для уже численно известной массовой доли нитрата меди (II) в конечном растворе в первой колбе и найдем у:

(171,08 + 188у) / (910 – 152у) = 0,2

171,08 + 188у = 0,2 ∙ (910 – 152у)

218,4у = 10,92

у = 0,05

Согласно уравнению реакции (1) нитрат серебра вступил в количестве:

 ν (AgNO₃) _{в I колбе} = 2у = 0,1 моль

Тогда рассчитаем исходное количество нитрита серебра во второй колбе:

0,1 / 910 = ν (AgNO₃) _{во II колбе} / 1820

ν (AgNO₃) _{во II колбе} = 0,2 моль

ν_исх (Cu(NO₃)₂) _{во II колбе} = (0,188 ∙ 1820) / 188 = 1,82 моль

Cu(NO₃)₂ + Zn = Cu + Zn(NO₃)₂   (2)

2AgNO₃ + Zn = 2Ag + Zn(NO₃)₂   (3)

Масса нитрата цинка в конечном растворе во второй колбе:

m_получ (Zn(NO₃)₂) _{во II колбе} = (1,82 + 0,1) ∙ 189 = 362,88 г

m_получ (р-ра) _{во II колбе} = 1820 + 65 ∙ (0,1 + 1,82) – 1,82 ∙ 64 – 0,2 ∙ 108 = 1806, 72 г

ω (Zn(NO₃)₂) _{во II колбе} = 362,88 /   1806, 72 ∙ 100% = 20%