Газ, полученный при взаимодействии 9,52г меди с 50мл 81%ного раствора азотной кислоты (p=1,45г/мл) пропустили через 150мл 20%ного раствора NaOH (p=1,22г/мл) Определите массовые доли образовавшихся в растворе веществ. С объяснением если не сложно.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим количество моль меди, которая будет реагировать с азотной кислотой:

m(Cu) = 9,52 г
M(Cu) = 63,55 г/моль

n(Cu) = m(Cu) / M(Cu) = 9,52 г / 63,55 г/моль = 0,15 моль

Так как азотная кислота является окислителем, она будет реагировать по уравнению:

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Согласно уравнению, 3 моль меди реагируют с 8 моль азотной кислоты.

Следовательно, количество моль HNO3, которое реагирует с медью:

n(HNO3) = n(Cu) / 3 8 = 0,15 моль / 3 8 = 0,4 моль

Теперь рассчитаем массу азотной кислоты (HNO3), которая реагирует:

m(HNO3) = n(HNO3) M(HNO3) = 0,4 моль 63,01 г/моль = 25,22 г

Так как известна концентрация азотной кислоты, можем найти её объем, который реагирует с медью:

V(HNO3) = m(HNO3) / p(HNO3) = 25,22 г / 1,45 г/мл = 17,4 мл

Объем остаточной азотной кислоты после реакции: 50 мл - 17,4 мл = 32,6 мл

Теперь рассчитаем количество моль NaOH, реагирующее с образовавшимся оксидом азота:

M(NaOH) = 40,00 г/моль

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = (20% 150 мл 1,22 г/мл) / 40,00 г/моль = 9 ммоль

Так как по уравнению каждый моль оксида азота реагирует с 2 молями NaOH, то молей оксида азота:

2n(NaOH) = 2 * 9 ммоль = 18 ммоль

Теперь можем определить массовую долю образовавшихся в растворе веществ:

Масса всех веществ в растворе:
m_all = m(HNO3) + m(NaOH) = 25,22 г + 18 ммоль * 40,00 г/моль = 25,22 г + 0,72 г = 25,94 г

Массовая доля HNO3:
X(HNO3) = m(HNO3) / m_all 100% = 25,22 г / 25,94 г 100% ≈ 97,2%

Массовая доля NaOH:
X(NaOH) = m(NaOH) / m_all 100% = 0,72 г / 25,94 г 100% ≈ 2,8%

Таким образом, массовые доли образовавшихся в растворе веществ составляют около 97,2% HNO3 и 2,8% NaOH.