Твёрдый остаток, полученный при взаимодействии 4,48 л (н.у.) водорода с 24 г оксида меди(П), растворили в 250 г 75%-ного раствора азотной кислоты. Определите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи нужно составить реакцию взаимодействия водорода с оксидом меди(II), а затем расчитать массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе.

Реакция взаимодействия водорода с оксидом меди(II):
CuO + H2 -> Cu + H2O

Найдем количество вещества водорода:
n(H2) = V(H2) / Vm(H2) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

Найдем количество вещества оксида меди(II):
m(CuO) = 24 г
M(CuO) = 63,5 + 16 = 79,5 г/моль
n(CuO) = m(CuO) / M(CuO) = 24 / 79,5 = 0,3 моль

Из уравнения реакции видно, что коэффициенты перед водородом и оксидом меди(II) равны, значит, они реагируют стехиометрически. То есть количество водорода равно количеству оксида меди(II).

Расчет массовой доли азотной кислоты в растворе:
m(HNO3) = 250 г * 0,75 = 187,5 г
M(HNO3) = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль
n(HNO3) = m(HNO3) / M(HNO3) = 187,5 / 63 = 3 моль

Общий объем раствора после реакции составляет 4,48 л. Так как вода не изменяется в ходе реакции, можем сказать, что она присутствует в объеме раствора равном 4,48 л.

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в образовавшемся растворе равна:
m(HNO3) / (m(HNO3) + m(H2O)) 100%
= 187,5 / (187,5 + 4,48 18) 100%
= 187,5 / (187,5 + 80,64) 100%
≈ 69%

Итак, массовая доля кислоты в образовавшемся растворе составляет около 69%.