Какая массовая доля азотной кислоты была в исходном растворе, если при обработке раствора декагидрата карбоната натрия

  • 37
Какая массовая доля азотной кислоты была в исходном растворе, если при обработке раствора декагидрата карбоната натрия массой 150 г раствором азотной кислоты выделилось 2,67 л углекислого газа (н.у.)?
Mihaylovna
31
Для решения этой задачи нам понадобятся основные понятия стехиометрии и уравнения реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой.

В начале рассмотрим уравнение реакции:
Na2CO3+2HNO3CO2+H2O+2NaNO3

Из уравнения видно, что на каждый моль карбоната натрия реагируют два моля азотной кислоты. Теперь найдем количество молей карбоната натрия и азотной кислоты, используя их массы и соотношение молярных масс:

Молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) равна 106 г/моль. Масса карбоната натрия, заданная в условии, составляет 150 г. Следовательно, количество молей карбоната натрия можно найти, разделив массу на молярную массу:
n(Na2CO3)=150г106г/моль1.42моль

Согласно уравнению реакции, каждый моль карбоната натрия реагирует с двумя молями азотной кислоты. Таким образом, количество молей азотной кислоты равно:
n(HNO3)=2n(Na2CO3)=21.42моль=2.84моль

Теперь рассмотрим объем углекислого газа, образованного при реакции. При нормальных условиях (н.у.), один моль газа занимает объем 22.4 литра. Таким образом, объем 2.67 литра углекислого газа соответствует количеству молей:
n(CO2)=2.67л22.4л/моль0.12моль

Согласно уравнению реакции, каждый моль карбоната натрия образует один моль углекислого газа. Таким образом, количество молей карбоната натрия, разложившегося, равно:
n(Na2CO3)=n(CO2)=0.12моль

Теперь мы можем найти массовую долю азотной кислоты в исходном растворе. Для этого воспользуемся формулой:
Массовая доля=Масса компонентаОбщая масса раствора×100%

Масса азотной кислоты равна разности общей массы раствора и массы карбоната натрия:
Масса азотной кислоты=Масса раствораМасса карбоната натрия=150г150г=0г

Общая масса раствора равна массе азотной кислоты плюс массе карбоната натрия:
Общая масса раствора=Масса азотной кислоты+Масса карбоната натрия=0г+150г=150г

Теперь можем вычислить массовую долю азотной кислоты:
Массовая доля=0г150г×100%=0%

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в исходном растворе равна нулю процентов. Это означает, что исходный раствор состоит только из карбоната натрия, а азотной кислоты в нем не было.