Какова процентная концентрация азотной кислоты в растворе, если для полного реагирования было использовано

Сонечка

57

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать понятие эквивалента водорода (ЭВ). Эквивалент водорода определяет количество граммов вещества, способного обменяться одним молем водорода и тем самым реагировать с другими веществами.

Начнем с определения эквивалента водорода азотной кислоты (HNO3). Для этого нужно найти количество граммов азотной кислоты, соответствующее одному молю водорода. Молярная масса азотной кислоты равна \(63 \, \text{г/моль}\), а масса одного моля водорода равна \(1 \, \text{г}\). Таким образом, эквивалент водорода азотной кислоты составляет:

\[\text{ЭВ(HNO3)} = \frac{{\text{молярная масса (HNO3)}}}{{\text{молярная масса водорода}}} = \frac{{63 \, \text{г/моль}}}{{1 \, \text{г}}} = 63 \, \text{г/моль}\]

Теперь применим это значение, чтобы найти количество граммов азотной кислоты, использованное для реагирования с гидроксидом железа(III). Масса гидроксида железа(III) равна \(18,5 \, \text{г}\). Таким образом, количество граммов азотной кислоты, реагирующей с этим количеством гидроксида железа(III), составляет:

\[\text{масса HNO3} = \frac{{\text{масса Fe(OH)3}} \times \text{ЭВ(HNO3)}}{{\text{ЭВ(Fe(OH)3)}}}\]

Учитывая, что молярная масса гидроксида железа(III) равна \(106,8 \, \text{г/моль}\), а эквивалент водорода гидроксида железа(III) равен половине массы одного моля водорода, получим:

\[\text{масса HNO3} = \frac{{18,5 \times 63}}{{106,8 \times 0,5}} = 10,88 \, \text{г}\]

Теперь можно рассчитать процентную концентрацию азотной кислоты в растворе, используя следующую формулу:

\[\text{процентная концентрация} = \frac{{\text{масса HNO3}}}{{\text{масса раствора}}} \times 100\%\]

Масса раствора составляет \(270 \, \text{г}\). Подставив значения массы азотной кислоты и массы раствора, получим:

\[\text{процентная концентрация} = \frac{{10,88}}{{270}} \times 100\% \approx 4,03\%\]

Таким образом, процентная концентрация азотной кислоты в растворе составляет около 4,03%.