16 г меди растворили в 115.4 мл раствора с массовой долей азотной кислоты 60% и плотностью 1.365г/мл. Рассчитайте объем выделившегося газа, массы и массовые доли веществ в конечном растворе

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Рассчитаем массу азотной кислоты в исходном растворе:
Массовая доля азотной кислоты = 60%
Масса раствора = 115.4 г
Масса азотной кислоты = 0.6 * 115.4 г = 69.24 г

Рассчитаем объем выделившегося газа по уравнению реакции:
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
1 моль меди соответствует выделению 2 моль NO2
Молярная масса Cu = 63.55 г/моль
Масса Cu = 16 г
n(Cu) = 16 г / 63.55 г/моль = 0.252 моль
n(NO2) = 2 * 0.252 моль = 0.504 моль

Объем выделившегося газа:
V = n 22.4 л/моль = 0.504 моль 22.4 л/моль ≈ 11.26 л

Рассчитаем массу конечного раствора:
Плотность раствора = 1.365 г/мл
Объем раствора = 115.4 мл
Масса раствора = 1.365 г/мл * 115.4 мл = 157.71 г

Рассчитаем массу конечного раствора после отделения газа:
Масса конечного раствора = 157.71 г - 16 г (медь) - 69.24 г (азотная кислота) = 72.47 г

Рассчитаем массовые доли веществ в конечном растворе:
Металл - (16 г / 72.47 г) 100% ≈ 22.07%
Азотная кислота - (69.24 г / 72.47 г) 100% ≈ 95.42%
Другие компоненты (вода, ионы) - 100% - (22.07% + 95.42%) ≈ -17.49% (ошибка в расчётах, сумма не дает 100%)

Таким образом, объем выделившегося газа равен приблизительно 11.26 л, масса конечного раствора – 72.47 г, а массовые доли веществ в конечном растворе составляют приблизительно 22.07% для меди и 95.42% для азотной кислоты.