Навеску 1 400 г вещества содержащего ВаСО3

При растворении в соляной кислоте идут следующие реакции:
ВаСО3 + 2HCl = BaCl2 + H2O + CO2;
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2.
Осадок SiO2 в кислоте не растворяется, его отделяем фильтрованием.
В ходе титрования идут реакции
BaCl2 + 2AgNO3 = Ba(NO3)2 + 2AgCl↓;
NaCl + AgNO3 = NaCl + AgCl↓.
Число молей эквивалентов хлоридов равно
п(МеClх) = СН(AgNO3)∙V(AgNO3)∙10-3,
где СН(AgNO3) – молярная концентрация эквивалента AgNO3, равна молярной концентрации AgNO3: СН(AgNO3) = СМ(AgNO3) = 0,9505 М;
V(AgNO3) – объём раствора AgNO3, затраченный на титрование, 20,94 мл;
10-3 – коэффициент перевода мл в л.
п(МеClх) = 0,9505∙20,94∙10-3 = 0,01990 (моль).
Число молей эквивалентов хлоридов равно
п(МеClх) = пЭ(BaCl2) + пЭ(NaCl),
где пЭ(BaCl2) – число молей эквивалентов BaCl2, моль;
пЭ(NaCl) – число молей эквивалентов NaCl, моль.
пЭ(BaCl2) = т(BaCl2)/МЭ(BaCl2),
где т(BaCl2) – масса хлорида бария, г;
МЭ(BaCl2) – молярная масса эквивалента BaCl2, равна 1/2 молярной массы этого соединения, так как один ион Ва2+ эквивалентен двум ионам Н+:
МЭ(BaCl2) = (137,33 + 35,45∙2) : 2 = 104,115 г/моль.
пЭ(NaCl) = т(NaCl)/МЭ(NaCl),
где т(NaCl) – масса хлорида натрия, г;
МЭ(NaCl) – молярная масса эквивалента NaCl, равна молярной массе этого соединения, так как один ион Nа+ эквивалентен одному иону Н+:
МЭ(NaCl) = 22,99 + 35,45 = 58,44 г/моль.
Масса хлорида натрия в выпаренном остатке равна
т(NaCl) = т(МеClх) - т(BaCl2),
где т(МеClх) – масса выпаренных хлоридов, 1,255 г;
т(BaCl2) – масса хлорида бария, г.
п(МеClх) = т(BaCl2)/МЭ(BaCl2) + (т(МеClх) - т(BaCl2))/МЭ(NaCl);
0,01990 = т(BaCl2)/104,115 + (1,255 - т(BaCl2))/58,44.
т(BaCl2) = (1,255∙104,115 – 0,01990∙104,115∙58,44)/(104,115 – 58,44);
т(BaCl2) = 0,2098 (г).
т(NaCl) = 1,255 – 0,2098 = 1,045 (г).
пЭ(BaCl2) = 0,2098 : 104,115 = 0,0020 (моль);
пЭ(NaCl) = 1,045 : 58,44 = 0,0179 (моль).
Число молей эквивалентов ВаСО3 равно число молей эквивалентов BaCl2:
пЭ(ВаСО3) = пЭ(BaCl2) = 0,0020 (моль).
Масса ВаСО3 равна
т(ВаСО3) = пЭ(ВаСО3)∙МЭ(ВаСО3),
где пЭ(ВаСО3) – число молей эквивалентов ВаСО3, равно 0,0020 моль;
МЭ(ВаСО3) – молярная масса эквивалента ВаСО3, равна 1/2 молярной массы:
МЭ(ВаСО3) = (137,33 + 12,01 + 16,00∙3) : 2 = 98,67 г/моль.
т(ВаСО3) = 0,0020∙98,67 = 0,1973 (г).
Число молей эквивалентов Na2CO3 равно числу молей эквивалентов NaCl:
пЭ(Na2CO3) = пЭ(NaCl) = 0,0179 (моль).
Масса Na2CO3 равна
т(Na2CO3) = пЭ(Na2CO3)∙МЭ(Na2CO3),
где пЭ(Na2CO3) – число молей эквивалентов Na2CO3, равно 0,0179 моль;
МЭ(Na2CO3) – молярная масса эквивалента Na2CO3, равна 1/2 молярной массы Na2CO3, так как в состав молекулы карбоната натрия входит два однозарядных иона:
МЭ(Na2CO3) = (22,99∙2 + 12,01 + 16,00∙3) : 2 = 53,0 г/моль.
т(Na2CO3) = 0,0179∙53,00 = 0,9487 (г).
Массовая доля ВаСО3 равна
ω(ВаСО3) = т(ВаСО3)∙100/тН,
где т(ВаСО3) – масса ВаСО3, равна 0,1973 г;
тН – масса навески вещества, равна 1,400 г.
ω(ВаСО3) = 0,1973∙100/1,400 = 14,09 (%).
Массовая доля Na2CO3 равна
ω(Na2CO3) = т(Na2CO3)∙100/тН,
где т(Na2CO3) – масса Na2CO3, равна 0,9487 г;
тН – масса навески вещества, равна 1,400 г.
ω(Na2CO3) = 0,9487∙100/1,400 = 67,77 (%).
Масса SiO2 равна
т(SiO2) = тН - т(ВаСО3) - т(Na2CO3),
где тН – масса навески вещества, равна 1,400 г;
т(ВаСО3) – масса ВаСО3, равна 0,1973 г;
т(Na2CO3) – масса Na2CO3, равна 0,9487 г.
т(SiO2) = 1,400 – 0,1973 – 0,9487 = 0,2540 (г)
Массовая доля оксида кремния равна
ω(SiO2) = т(SiO2)∙100/тН,
где т(SiO2) – масса SiO2, равна 0,2540 г;
тН – масса навески вещества, равна 1,400 г.
ω(SiO2) = 0,2540∙100/1,400 = 18,14 (%).
Ответ: ω(ВаСО3) = 14,09 %; ω(Na2CO3) = 67,77 %; ω(SiO2) = 18,14 %.