Железную окалину Fe3O4 массой 7,656 г обработали концентрированным раствором объёмом 31,9 см3 с массовой долей азотной кислоты 70% (P=1,41 г/см3).Определите массовые доли веществ в образованном растворе.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем количество израсходованной азотной кислоты:
m(HNO3) = PV = 1,41 г/см3 31,9 см3 = 44,979 г

Найдем количество Fe3O4, которое реагировало с азотной кислотой:
n(Fe3O4) = m(Fe3O4) / M(Fe3O4) = 7,656 г / (55,84 г/моль + 3*15,999 г/моль) ≈ 0,0427 моль

Так как Fe3O4 реагирует с азотной кислотой по уравнению:
Fe3O4 + 8HNO3 = Fe(NO3)3 + 2NO + 4H2O

то количество HNO3, участвующее в реакции, должно быть в 8 раз больше, чем количество молей Fe3O4. Поэтому:
n(HNO3) = 8n(Fe3O4) = 80,0427 моль = 0,3416 моль

Найдем массу HNO3, содержащуюся в образовавшемся растворе:
m(HNO3_solution) = n(HNO3)M(HNO3) = 0,3416 моль 63,01 г/моль = 21,497 г

Теперь найдем массовую долю HNO3 в растворе:
X(HNO3) = (m(HNO3_solution) / m(solution)) 100% = (21,497 г / (7,656 г + 21,497 г)) 100% ≈ 73,770%

Массовая доля воды в растворе будет равна:
X(H2O) = 100% - X(HNO3) = 100% - 73,770% = 26,230%

Итак, массовые доли веществ в образовавшемся растворе: HNO3 - 73,770%, H2O - 26,230%