Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между фосфатом калия и нитратом серебра. В результате реакции обмена образуется нерастворимый в воде фосфат серебра (осадок жёлтого цвета) и нитрат калия:
$3AgNO_{3} + K_{3}PO_{4} \rightarrow Ag_{3}PO_{4}\downarrow + 3KNO_{3}$

2. Найдём массу чистого нитрата серебра $AgNO_{3}$, содержащегося в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на его массовую долю (в долях единицы):
$m(AgNO_{3}) = m_{р-ра} \cdot \omega = 102\text{ г} \cdot 0,1 = 10,2\text{ г}$

3. Вычислим количество вещества нитрата серебра. Сначала определим его молярную массу:
$M(AgNO_{3}) = 108 + 14 + 16 \cdot 3 = 170\text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества (число моль):
$n(AgNO_{3}) = \frac{m(AgNO_{3})}{M(AgNO_{3})} = \frac{10,2\text{ г}}{170\text{ г/моль}} = 0,06\text{ моль}$

4. По условию задачи фосфат калия взят в избытке, значит, расчёт массы осадка ведём по нитрату серебра. Согласно уравнению реакции, из 3 моль $AgNO_{3}$ образуется 1 моль $Ag_{3}PO_{4}$. Следовательно, количество вещества осадка в 3 раза меньше количества вещества нитрата серебра:
$n(Ag_{3}PO_{4}) = \frac{1}{3} n(AgNO_{3}) = \frac{1}{3} \cdot 0,06\text{ моль} = 0,02\text{ моль}$

5. Вычислим массу образовавшегося осадка фосфата серебра. Найдём его молярную массу:
$M(Ag_{3}PO_{4}) = 108 \cdot 3 + 31 + 16 \cdot 4 = 324 + 31 + 64 = 419\text{ г/моль}$
Найдём массу:
$m(Ag_{3}PO_{4}) = n(Ag_{3}PO_{4}) \cdot M(Ag_{3}PO_{4}) = 0,02\text{ моль} \cdot 419\text{ г/моль} = 8,38\text{ г}$

Ответ: 8,38 г

Источник: ФИПИ