Какова массовая доля азотной кислоты в растворе, полученном после реакции растворения твердого остатка, полученного

Светлячок_В_Лесу

68

Для решения данной задачи мы должны сначала определить количество вещества, которое принимает участие в реакции, а затем вычислить массу азотной кислоты в полученном растворе.

Давайте начнем с того, что найдем количество вещества оксида меди (II). Для этого воспользуемся молярной массой CuO. Молярная масса CuO равна сумме масс меди (63,55 г/моль) и кислорода (16 г/моль), что даёт нам молярную массу CuO равной 79,55 г/моль.

Теперь можем использовать данную молярную массу для вычисления количества вещества оксида меди (II) по формуле:

\[ n = \frac{m}{M} \]

Где n - количество вещества, m - масса и M - молярная масса. Подставляя значения, получим:

\[ n_{\text{CuO}} = \frac{16 \, \text{г}}{79,55 \, \text{г/моль}} \approx 0,2014 \, \text{моль} \]

Так как оксид меди (II) реагирует с угарным газом по уравнению:

\[ \text{2CuO} + \text{C} \rightarrow \text{2Cu} + \text{CO}_2 \]

Мы знаем, что в реакции происходит молярное превращение 1:2. Это означает, что каждая моль оксида меди (II) реагирует с 2 молями угарного газа.

Преобразуем количество вещества оксида меди (II) в количество вещества угарного газа:

\[ n_{\text{C}} = 2 \times n_{\text{CuO}} = 2 \times 0,2014 \, \text{моль} = 0,4028 \, \text{моль} \]

Далее необходимо найти массу 85%-ного раствора азотной кислоты. Если раствор содержит 85 массовых процентов азотной кислоты, это означает, что 100 г раствора содержит 85 г азотной кислоты.

Можем использовать данную информацию, чтобы вычислить массу азотной кислоты в 126 г раствора:

\[ m_{\text{HNO}_3} = \frac{85}{100} \times 126 \, \text{г} = 107,1 \, \text{г} \]

Теперь мы можем найти количество вещества азотной кислоты с помощью её молярной массы. Молярная масса HNO3 равна сумме масс водорода (1 г/моль), азота (14 г/моль) и кислорода (16 г/моль), что дает нам молярную массу HNO3, равную 63 г/моль.

Используя формулу, аналогичную предыдущей, вычислим количество вещества азотной кислоты:

\[ n_{\text{HNO}_3} = \frac{m_{\text{HNO}_3}}{M_{\text{HNO}_3}} = \frac{107,1 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 1,7 \, \text{моль} \]

Наконец, чтобы найти массовую долю азотной кислоты в растворе, используем следующую формулу:

\[ \text{Массовая доля} = \frac{\text{Масса азотной кислоты}}{\text{Масса раствора}} \times 100\% \]

\[ \text{Массовая доля} = \frac{m_{\text{HNO}_3}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% \]

Подставляя значения, получим:

\[ \text{Массовая доля} = \frac{107,1 \, \text{г}}{126 \, \text{г}} \times 100\% \approx 85 \, \% \]

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в полученном растворе составляет около 85%.