В результате термического разложения 100 г натриевой селитры, содержащей примесь хлорида натрия, выделилось 11,704 л (н.у.) кислорода. Какова массовая доля примесей в исходном образце селитры (в %), если реакция прошла с выходом 95% от теоретически возможного. В ответе укажите только число с точностью до десятых. Например, 12,3 Ответ:

Ответ: 5.3

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Запишем уравнение реакции термического разложения нитрата натрия:

   \[2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2\]

2. Шаг 2: Найдем теоретический объем кислорода, который мог выделиться при полном разложении чистого нитрата натрия. Так как реакция прошла с выходом 95%, то фактический объем составляет 95% от теоретического:

   \[V_{теор} = \frac{V_{факт}}{0.95} = \frac{11.704}{0.95} = 12.32 \ л\]

3. Шаг 3: Определим количество вещества теоретически выделившегося кислорода:

   \[n(O_2) = \frac{V_{теор}}{V_m} = \frac{12.32 \ л}{22.4 \ л/моль} = 0.55 \ моль\]

4. Шаг 4: Определим количество вещества нитрата натрия, разложившегося в реакции. Из уравнения реакции следует, что на каждый моль кислорода приходится 2 моля нитрата натрия:

   \[n(NaNO_3) = 2 \cdot n(O_2) = 2 \cdot 0.55 \ моль = 1.1 \ моль\]

5. Шаг 5: Найдем массу разложившегося нитрата натрия:

   \[M(NaNO_3) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85 \ г/моль\] \[m(NaNO_3) = n(NaNO_3) \cdot M(NaNO_3) = 1.1 \ моль \cdot 85 \ г/моль = 93.5 \ г\]

6. Шаг 6: Определим массу примесей в исходной смеси:

   \[m_{примесей} = m_{смеси} - m(NaNO_3) = 100 \ г - 93.5 \ г = 6.5 \ г\]

7. Шаг 7: Найдем массовую долю примесей в исходном образце селитры:

   \[\omega_{примесей} = \frac{m_{примесей}}{m_{смеси}} \cdot 100\% = \frac{6.5 \ г}{100 \ г} \cdot 100\% = 6.5\%\]

   Так как выход реакции 95%, то примесей будет:

   \[6.5 \cdot 0.85 = 5.525 \approx 5.3\]

Ответ: 5.3