Смесь иодида и нитрата кальция массой 19,28 г может вступить в реакцию с раствором, содержащим 11,28 г нитрата меди (1). Такую же смесь солей кальция такой же массы растворили в воде. Вычислите массу фторида натрия, необходимую для полного связывания ионов кальция, содержащихся в полученном растворе.

Начнем с балансировки уравнения реакции между иодидом кальция и нитратом меди:

CaI2 + Cu(NO3)2 → CuI2 + Ca(NO3)2

Молярная масса CaI2 = 40,078 г/моль + 2 × 126,904 г/моль = 293,886 г/моль

Молярная масса Cu(NO3)2 = 63,546 г/моль + 2 × 14,007 г/моль + 6 × 16,00 г/моль = 187,556 г/моль

Масса Cu(NO3)2, необходимая для реакции с CaI2 массой 19,28 г:

n(CaI2) = m(CaI2) / M(CaI2) = 19,28 г / 293,886 г/моль = 0,0657 моль CaI2

n(Cu(NO3)2) = n(CaI2) = 0,0657 моль

m(Cu(NO3)2) = n(Cu(NO3)2) × M(Cu(NO3)2) = 0,0657 моль × 187,556 г/моль = 12,36 г Cu(NO3)2

Таким образом, для реакции с смесью иодида и нитрата кальция массой 19,28 г необходимо 12,36 г нитрата меди.

Далее, рассмотрим реакцию между фторидом натрия и кальцием:

CaF2 + 2NaF → CaF2 + Na2CaF4

Молярная масса CaF2 = 40,078 г/моль + 2 × 18,998 г/моль = 78,074 г/моль

Молярная масса NaF = 22,990 г/моль + 18,998 г/моль = 41,988 г/моль

Масса CaF2, содержащаяся в растворе после растворения смеси солей кальция массой 19,28 г:

n(CaI2) = m(CaI2) / M(CaI2) = 19,28 г / 293,886 г/моль = 0,0657 моль CaI2

n(CaF2) = n(CaI2) = 0,0657 моль

m(CaF2) = n(CaF2) × M(CaF2) = 0,0657 моль × 78,074 г/моль = 5,13 г CaF2

Для полного связывания ионов кальция необходимо добавить столько же массы фторида натрия:

m(NaF) = m(CaF2) / 2 = 5,13 г / 2 = 2,57 г NaF

Итак, для полного связывания ионов кальция, содержащихся в полученном растворе, необходимо добавить 2,57 г фторида натрия.