Для решения задачи сначала определим, какие реакции происходят в процессе взаимодействия.
-
Реакция между серной кислотой и хлоридом натрия:
Серная кислота (H2SO4) реагирует с хлоридом натрия (NaCl) с образованием кислой соли (NaHSO4) и хлороводорода (HCl):
H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl↑
-
Реакция между хлороводородом и фторидом серебра:
Хлороводород (HCl)...
Объем раствора серной кислоты: V = 7,83 мл
Концентрация раствора: 98%
Плотность раствора: ρ = 1,98 г/мл
Сначала найдем массу раствора:
m_раствора = V 1,98 г/мл = 15,5 г
Теперь найдем массу серной кислоты в растворе:
m 15,5 г = 15,19 г
Молярная масса H2SO4 = 216 = 98 г/моль
Количество вещества серной кислоты:
nH2SO4 / M2SO4 = 15,19 г / 98 г/моль = 0,154 моль
Молярная масса NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль
Количество вещества NaCl:
nNaCl / MaCl = 1,17 г / 58,5 г/моль = 0,020 моль
Согласно уравнению реакции, на 1 моль H2SO4 требуется 1 моль NaCl. У нас 0,154 моль H2SO4 и 0,020 моль NaCl. Следовательно, NaCl является лимитирующим реагентом.
На 1 моль NaCl образуется 1 моль NaHSO4. Значит, количество образовавшейся кислой соли:
nNaCl = 0,020 моль
Молярная масса NaHSO4 = 23 + 1 + 32 + 4*16 = 120 г/моль
Масса образовавшейся кислой соли:
mNaHSO4 120 г/моль = 2,4 г
Теперь определим, сколько HCl образовалось и сколько AgCl выпало в осадок.
Количество HCl, образовавшегося в реакции:
nNaCl = 0,020 моль
Теперь найдем, сколько AgCl образуется. Для этого нужно знать, сколько фторида серебра (AgF) было в растворе.
Масса 1%-го раствора фторида серебра: 127 г
Концентрация: 1%
Следовательно, масса AgF в растворе:
mgF = 0,01 * 127 г = 1,27 г
Молярная масса AgF = 107,87 + 19 = 126,87 г/моль
Количество вещества AgF:
nAgF / MgF = 1,27 г / 126,87 г/моль = 0,01 моль
Теперь определим, сколько AgCl образуется. На 1 моль HCl требуется 1 моль AgF для образования 1 моля AgCl. У нас 0,020 моль HCl и 0,01 моль AgF, следовательно, лимитирующим реагентом является AgF.
Количество образовавшегося AgCl:
nAgF = 0,01 моль
Молярная масса AgCl = 107,87 + 35,5 = 143,37 г/моль
Масса AgCl:
mAgCl 143,37 г/моль = 1,4337 г
Масса выпавшей в осадок соли (AgCl) составляет 1,43 г.
Уравнения реакций:
- H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl↑
- HCl + AgF → AgCl↓ + HF
Ответ: 1,43 г.