9. Определите массовую долю азота в смеси, содержащей 10 г мочевины (NH2)2CO и столько же хлорида калия.

Дано:

m((NHX2)X2CO)=m(KCl)=10 г.m\ce{((NH2)2CO)}=m\ce{(KCl)}=10\,г.

Найти:

ω(N)−?\omega\ce{(N)}-?

Решение:

Рассчитаем относительную молекулярную массу мочевины:

Mr((NHX2)X2CO)=2A3(N)+4A3(H)+A3(C)+A3(O);M_\mathrm{r}\ce{((NH2)2CO)}=2A_\mathrm{3}\ce{(N)}+4A_\mathrm{3}\ce{(H)}+A_\mathrm{3}\ce{(C)}+A_\mathrm{3}\ce{(O)};

Mr((NHX2)X2CO)=2⋅14+4⋅1+12+16=60.M_\mathrm{r}\ce{((NH2)2CO)}=2\cdot 14+4\cdot 1+12+16=60.

Найдём массовую долю азота в мочевине:

ω(N)=2Ar(N)Mr((NHX2)X2CO)=2⋅1460=0.467.\omega\ce{(N)}=\dfrac{2A_\mathrm{r}\ce{(N)}}{M_\mathrm{r}\ce{((NH2)2CO)}}=\dfrac{2\cdot 14}{60}=0.467.

Тогда масса азота в смеси равна:

m(N)=m((NHX2)X2CO)⋅ω(N)=10⋅0.467=4.67 г.m\ce{(N)}=m\ce{((NH2)2CO)}\cdot \omega\ce{(N)}=10\cdot 0.467=4.67\,г.

Масса смеси складывается из масс мочевины и хлорида калия:

m(смеси)=m((NGX2)X2CO)+m(Kcl)=10+10=20 г.m(смеси)=m\ce{((NG2)2CO)}+m\ce{(Kcl)}=10+10=20\,г.

Отсюда массовая доля азота в смеси составляет:

ω(N)=m(N)m(смеси)⋅100=4.6720⋅100=23.3%.\omega\ce{(N)}=\dfrac{m\ce{(N)}}{m(смеси)}\cdot 100=\dfrac{4.67}{20}\cdot 100=23.3\%.

Ответ: 23.3%.23.3\%.