Question

При нагревании образца нитрата магния часть вещества разложилась. Масса твердого остатка составила 15,4 г. Этот остаток может прореагировать с 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массу исходного образца и объем выделившихся газов (в пересчете на н.у.).

Answer 1

При разложении нитрата магния образуются оксид магния, диоксид азота и кислород:

2Mg(NO₃)₂  → 2MgO + 4NO₂↑ + O₂↑ (нагревание)

Оксид магния реагирует с водой только при кипячении, поэтому с водным раствором щелочи взаимодействует оставшийся нитрат магния:

Mg(NO₃)₂ + 2NaOH → Mg(OH)₂↓ + 2NaNO₃

Вычислим массу и количество вещества щелочи, взаимодействующей с нитратом магния:

m(NaOH) = 20 г · 0,2 = 4 г; ν(NaOH) = 4 г/40 г/моль = 0,1 моль, следовательно, количество вещества нитрата магния, реагирующего с щелочью, равно:

ν_ост.(Mg(NO₃)₂) = 1/2ν(NaOH) = 0,1 моль/2 = 0,05 моль, при этом

m_ост.(Mg(NO₃)₂ ) = 148 г/моль · 0,05 моль = 7,4 г

Вычислим массу оксида магния:

m(MgO) = 15,4 г – 7,4 г = 8 г

ν(MgO) = 8 г/40 г/моль = 0,2 моль; ν(MgO) = ν(Mg(NO₃)₂); m(Mg(NO₃)₂ ) = 148 г/моль · 0,2 моль = 29,6 г

m_общ.(Mg(NO₃)₂ ) = 7,4 г + 29,6 г = 37 г

По уравнению реакции разложения нитрата магния:

ν(MgO) = 2/5ν(NO₂ + O₂), отсюда ν(NO₂ + O₂) = 5 · 0,2 моль/2 = 0,5 моль, V(NO₂ + O₂) = 0,5 моль · 22,4 л/моль = 11,2 л