Растворимый газ, образующийся при растворении 96 г меди в разбавленной азотной кислоте согласно схеме

Пингвин

56

Для решения данной задачи нам необходимо разобраться в исходных данных и последовательно применить соответствующие химические законы.

Исходные данные:

Масса меди (Cu) = 96 г
Химическое уравнение реакции: HNO3 + Cu = Cu(NO3)3 + NO + H2O

Шаг 1: Определение объема растворимого газа

Первое, что нам понадобится, это молярные массы всех соединений, участвующих в реакции. Давайте расчитаем их:

Молярная масса Cu = 63.55 г/моль
Молярная масса HNO3 = 63.01 г/моль
Молярная масса Cu(NO3)3 = 241.61 г/моль
Молярная масса NO = 30.01 г/моль
Молярная масса H2O = 18.02 г/моль

Теперь мы можем перейти к расчёту.

Сначала найдем количество вещества меди (Cu), используя массу меди и её молярную массу:

Н количество = масса / молярная масса = 96 г / 63.55 г/моль

Таким образом, количество вещества меди (Cu) равно \[N_{Cu} = \frac{96}{63.55}\] моль.

Согласно схеме реакции, каждые 3 моль меди (Cu) соответствуют 1 моль NO. Поэтому мы можем записать соотношение следующим образом:

\[\frac{N_{NO}}{N_{Cu}} = \frac{1 \, \text{моль NO}}{3 \, \text{моль Cu}}\]

Теперь мы можем выразить количество вещества NO:

\[N_{NO} = \frac{N_{Cu}}{3}\]

Теперь найдем объемный процент NO в растворимом газе. Объемный процент NO означает, что мы ищем отношение объема NO к общему объему газа, умноженное на 100%.

К сожалению, по данным задачи нам не дана информация о начальном объеме газа, поэтому мы не сможем точно определить объемный процент NO. Мы можем только выразить количество NO в молях, как было показано выше.

Шаг 2: Расчет массы 5% раствора азотной кислоты

Теперь перейдем ко второй части задачи, где нам нужно рассчитать массу 5% раствора азотной кислоты.

Рассмотрим определение массовой концентрации:

масса раствора = масса растворенного вещества / массовую долю растворенного вещества в процентах

Мы знаем, что массовая доля азотной кислоты составляет 5%. Предположим, что масса 5% раствора азотной кислоты равна 100 г (для простоты расчетов).

Следовательно, масса азотной кислоты в растворе составляет:

масса азотной кислоты = масса раствора x массовую долю азотной кислоты в процентах

масса азотной кислоты = 100 г x 0.05 = 5 г

Таким образом, масса 5% раствора азотной кислоты, необходимого для данной реакции, равна 5 г.

Шаг 3: Расчет массовой доли соли в конечном растворе

Чтобы рассчитать массовую долю соли в конечном растворе, нам сначала нужно определить массу соли и массу раствора.

Мы уже рассчитали массу азотной кислоты в растворе (5 г). Исходя из химического уравнения реакции, мы знаем, что одна моль Cu(NO3)3 образуется из одной моль меди (Cu). Следовательно, масса Cu(NO3)3 будет равна массе меди (96 г).

Теперь мы можем рассчитать общую массу раствора:

общая масса раствора = масса меди + масса азотной кислоты + масса Cu(NO3)3

общая масса раствора = 96 г + 5 г + 241.61 г = 342.61 г

И, наконец, мы можем рассчитать массовую долю соли в конечном растворе:

массовая доля соли = (масса Cu(NO3)3 / общая масса раствора) x 100%

массовая доля соли = (241.61 г / 342.61 г) x 100%