Раствор нитрата меди(II) объёмом 2 л 374 мл с плотностью 1,15 г/мл и концентрацией нитрата меди(II) 1,15 моль/л, содержащий в качестве примеси нитрат серебра, разлили на две колбы в соотношении 1 : 2.

Для решения задачи выполним последовательные вычисления. ### 1. Анализ исходных данных - Общий объем раствора: $V_{общ} = 2,374 \text{ л} = 2374 \text{ мл}$. - Плотность раствора: $\rho = 1,15 \text{ г/мл}$. - Общая масса раствора: $m_{общ} = V_{общ} \cdot \rho = 2374 \cdot 1,15 = 2730,1 \text{ г}$. - Молярная концентрация $Cu(NO_3)_2$: $C_M = 1,15 \text{ моль/л}$. - Общие моли $Cu(NO_3)_2$: $n = C_M \cdot V_{общ} = 1,15 \cdot 2,374 \approx 2,73 \text{ моль}$. ### 2. Расчет для первой колбы Колбы распределены в соотношении $1:2$. Значит, на первую колбу приходится $1/3$ часть раствора, а на вторую — $2/3$ части. - Масса раствора в первой колбе ($m_1$): $2730,1 / 3 = 910,03 \text{ г}$. - Моли $Cu(NO_3)_2$ в первой колбе ($n_{Cu1}$): $2,73 / 3 = 0,91 \text{ моль}$. - Уравнение реакции: $Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag$. Пусть $x$ — количество вещества $AgNO_3$ (в моль) в первой колбе. Тогда образуется $0,5x$ моль $Cu(NO_3)_2$, расходуется $0,5x$ моль меди (масса $32x$ г) и выпадает $x$ моль серебра (масса $108x$ г). Масса соли $Cu(NO_3)_2$ стала: $m(Cu(NO_3)_2) = (0,91 + 0,5x) \cdot 188 = 171,08 + 94x$. Новая масса раствора: $m_{р-ра1} = 910,03 + 32x - 108x = 910,03 - 76x$. По условию массовая доля $20\%$, то есть $0,2$: $(171,08 + 94x) / (910,03 - 76x) = 0,2$ $171,08 + 94x = 182,006 - 15,2x$ $109,2x = 10,926 \Rightarrow x \approx 0,1 \text{ моль}$. ### 3. Расчет для второй колбы Во второй колбе находится $2/3$ исходного количества веществ: - $n(Cu(NO_3)_2) = 2 \cdot 0,91 = 1,82 \text{ моль}$. - $n(AgNO_3) = 2 \cdot 0,1 = 0,2 \text{ моль}$. - Масса раствора $m_2 = 1820,07 \text{ г}$. Реакции с цинком: 1) $Zn + 2AgNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + 2Ag$ Реагирует $0,2 \text{ моль } AgNO_3$, образуется $0,1 \text{ моль } Zn(NO_3)_2$, выпадает $0,2 \text{ моль } Ag$ (масса $21,6 \text{ г}$). 2) $Zn + Cu(NO_3)_2 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + Cu$ Реагирует $1,82 \text{ моль } Cu(NO_3)_2$, образуется $1,82 \text{ моль } Zn(NO_3)_2$, выделяется $1,82 \text{ моль } Cu$ (масса $116,48 \text{ г}$). Всего $Zn(NO_3)_2$ образовалось: $0,1 + 1,82 = 1,92 \text{ моль}$. Масса $Zn(NO_3)_2 = 1,92 \text{ моль} \cdot 189,4 \text{ г/моль} = 363,648 \text{ г}$. Общая масса цинка: $(0,1 + 1,82) \cdot 65,4 = 125,568 \text{ г}$. Конечная масса раствора: $1820,07 + 125,568 - 21,6 - 116,48 = 1807,558 \text{ г}$. Массовая доля соли: $363,648 / 1807,558 \approx 0,2012$. **Ответ: 20,12%**