Какой объем NO выделится при взаимодействии раствора азотной кислоты массой 40г с массовой долей НNO3 20% и меди массой 4г, содержащего 5% примесей?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество вещества азотной кислоты и меди:

Молярная масса HNO3 = 11 + 114 + 3*16 = 63 г/моль
Молярная масса Cu = 63.5 г/моль

Масса азотной кислоты в растворе: 40 г 0.2 = 8 г
Масса меди в растворе: 4 г 0.95 = 3.8 г

Количество вещества азотной кислоты: 8 г / 63 г/моль = 0.127 моль
Количество вещества меди: 3.8 г / 63.5 г/моль = 0.06 моль

Теперь рассмотрим реакцию взаимодействия азотной кислоты с медью:

2HNO3 + 3Cu -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + H2O

Согласно уравнению реакции, 2 моля азотной кислоты требуется на 3 моля меди. Таким образом, количество NO, выделившегося при реакции:

0.127 моль HNO3/2 * 2 = 0.127 моль NO

Объем NO можно рассчитать, используя уравнение идеального газа:

V = nRT/P, где n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление

Предположим, что температура составляет 25°C = 298 K, а давление - 1 атмосфера = 101325 Па.

V = 0.127 моль 8.31 Дж/(мольК) * 298 К / 101325 Па = 0.3 л

Таким образом, при взаимодействии раствора азотной кислоты массой 40 г и меди массой 4 г в результате образуется примерно 0.3 л NO.