Какова масса осадка и молярная концентрация эквивалента в получившемся растворе, после добавления 20 мл 60%-го раствора

Смешарик_263

42

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать знания о массовой концентрации и стехиометрии.

Первым шагом будем находить массу осадка. Для этого необходимо учесть, что в реакции азотная кислота (HNO3) реагирует с сурьмой (Pb3O4) по следующему уравнению:
\[ Pb3O4 + 8HNO3 \rightarrow 3Pb(NO3)2 + 2H2O\]

Молярная масса сурика (Pb3O4) равна 685.6 г/моль.
Так как у нас есть 5 г сурика, то первым делом найдем количество вещества сурика:
\[n_{Pb3O4} = \frac{m_{Pb3O4}}{M_{Pb3O4}} = \frac{5}{685.6} \approx 0.0073 \text{ моль}\]

Поскольку по уравнению 1 моль сурика соответствует 3 молям осадка (Pb(NO3)2), количество осадка будет равно:
\[n_{осадка} = 3 \cdot n_{Pb3O4} = 3 \cdot 0.0073 \approx 0.0219 \text{ моль}\]

Теперь можем найти массу осадка, используя молярную массу:
\[m_{осадка} = n_{осадка} \cdot M_{осадка} = 0.0219 \cdot 331.2 = 7.244 \text{ г}\]

Теперь перейдем к нахождению молярной концентрации эквивалента в получившемся растворе после разбавления. Для этого воспользуемся формулой:

\[C = \frac{n}{V}\]

где C - молярная концентрация, n - количество вещества, V - объем раствора.

Мы добавили 20 мл (или 0.02 литра) 60%-го раствора азотной кислоты. Чтобы найти количество вещества азотной кислоты, нам понадобится знать ее молярную концентрацию. Допустим, она равна x моль/л.
По определению молярной концентрации, 60% раствора aзотной кислоты содержит 60 г азотной кислоты в 100 мл раствора.

Масса азотной кислоты в 20 мл 60%-го раствора составляет:
\[ m_{азотной\ кислоты} = \frac{60 \ \text{г}}{100 \ \text{мл}} \cdot 20 \ \text{мл} = 12 \ \text{г}\]

Далее найдем количество вещества азотной кислоты:
\[ n_{азотной\ кислоты} = \frac{m_{азотной\ кислоты}}{M_{азотной\ кислоты}} = \frac{12}{63} \approx 0.1905 \ \text{моль}\]

После разбавления объем полученного раствора составит 2000 мл (или 2 литра). Тогда молярная концентрация эквивалента будет равна:

\[ C = \frac{n_{осадка}}{V_{раствора}} = \frac{0.0219}{2} = 0.01095 \ \text{моль/л}\]

Таким образом, масса осадка составляет 7.244 г, а молярная концентрация эквивалента в полученном растворе после разбавления равна 0.01095 моль/л.