4. Имеется водный раствор, содержащий серную и азотную кислоты. Определите массовую процентную концентрацию каждой из кислот в отдельности, если при нейтрализации 20 г этого раствора расходуется 19,05 мл раствора едкого кали, содержащего 28 мас.% КОН и имеющего плотность 1,26 г/мл, а при добавлении к такому же количеству (20 г) раствора избытка раствора хлорида бария образуется 9,32 г осадка.

Дано:

m (р-ра) = 20 г

V (KOH) p = 19,05 мл

р (КОН) = 1,26 г/мл

w (KOH) = 0,28

m (ос) = 9,32 г

w (кислот) - ?

Решение:

1) Напишем уравнение второй реакции:

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓ + 2HCl

Азотная кислота с хлоридом бария не реагирует.

Из уравнения видно, что n (BaSO4) = n (H2SO4)

Посчитаем из массы осадка его количество:

n (BaSO4) = m (ос) / М (BaSO4) = 9,32 г / 233 г/моль = 0,04 моль

Отсюда n (H2SO4) = 0,04 моль = >

m (H2SO4) = n (H2SO4) * M (H2SO4) = 0,04 моль*98 г/моль = 3,92 г

Тогда w (H2SO4) = m (H2SO4) / m (p-pa) = 3,92 / 20 = 0,196 или 19,6%

2) Напишем первую реакцию смеси кислот:

КОН + HNO3 = KNO3 + H2O (а)

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O (б)

Отсюда видно, что в реакции "а" n (HNO3) = n (KOH) a, а в реакции "б" - 2*n (H2SO4) = n (KOH) б.

Посчитаем n (KOH) о = n (KOH) a + n (KOH) б

n (KOH) o = m (KOH) / M (KOH) = [m (KOH) p*w (KOH) ] / M (KOH) = [p (KOH) * V (KOH) p*w (KOH) ] / M (KOH) = 1,26*19,05*0,28 г / 56 г/моль = 0,12 моль

В реакции "б": n (KOH) б = 2*n (H2SO4) = 2*0,04 моль = 0,08 моль

=> n (KOH) a = n (KOH) o - n (KOH) б = 0,12 моль - 0,08 моль = 0,04 моль

Тогда n (HNO3) = n (KOH) a = 0,04 моль

Отсюда: m (HNO3) = n (HNO3) * M (HNO3) = 0,04 моль*63 г/моль = 2,52 г

Тогда w (HNO3) = m (HNO3) / m (р-ра) = 2,52 / 20 = 0,126 или 12,6%