34.08 Смеси

Запишем реакцию разложения нитрата магния:
1) 2Mg(NO₃)₂ = 2MgO + 4NO₂ + O₂
Так как разложилась лишь часть соли, твердый остаток состоит из двух веществ: нитрата магния и оксида магния. Пусть n(Mg(NO₃)₂) = х моль, а n(MgO) = у моль, тогда можем составить уравнение:
148х + 40у = 53,6 г
Запишем реакцию взаимодействия нитрата магния с гидроксидом натрия:
2) Mg(NO₃)₂ + 2NaOH = 2NaNO₃ + Mg(OH)₂
Найдем изначальное количество гидроксида натрия:
n(NaOH) = (m_р-ра * w(NaOH)) / M(NaOH) = (200 г * 0,24) / 40 г/моль = 1,2 моль
Найдем массу гидроксида натрия и его количество после реакции:
m(NaOH) = m_р-ра * w(NaOH) = 206,4 г * 0,155 ~ 32 г
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 32 г / 40 г/моль = 0,8 моль
Таким образом, выясняем, что во второй реакции участвовало 1,2 - 0,8 = 0,4 моль гидроксида натрия. Из этого выходит, что нитрат магния находится в недостатке и во второй реакции участвовало 0,2 моль нитрата магния (в два раза меньше по коэффициентам реакции) - это и есть наш х. Подставив его в уравнение, можем найти у:
148 г/моль * 0,2 моль + 40у = 53,6 г
у = 0,6 моль
Так как оксид магния образовывался только в первой реакции, можем исходя из его количества определить количества газов, которые образовались в первой реакции. Так, оксида азота (IV) образовалось в два раза больше, чем оксида магния (1,2 моль), а кислорода - в два раза меньше, чем оксида магния (0,3 моль)
Суммарное количество газов составило 1,2 + 0,3 = 1,5 моль. Рассчитаем объем газовой смеси:
V_смеси = n_газов * V_M = 1,5 моль * 22,4 л/моль = 33,6 л
Ответ: 33,6 л