Задача по химии на выведение формулы. 17,75 г карбоната гидрокометалла (II) полностью реагирует с 110 мл 25 % раствора азотной кислоты (p=1,146 г/мл). Выведите молекулярную формулу вещества. Вычислите массовую долю нитрата металла (II) в растворе после реакции.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем количество молей карбоната гидрокометалла (II):

m(CaCO3) = 17,75 г
M(CaCO3) = 40,08 + 12,01 + (3*16,00) = 100,09 г/моль

n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 17,75 / 100,09 ≈ 0,177 моль

Найдем количество молей азотной кислоты, содержащееся в растворе:

V(HNO3) = 110 мл = 0,11 л
p(HNO3) = 25%
M(HNO3) = 1 + 14 + 3*16 = 63 г/моль

n(HNO3) = V p / M = 0,11 0,25 / 63 ≈ 0,00044 моль

Уравняем уравнение реакции между карбонатом гидрокометалла (II) и азотной кислотой:

CaCO3 + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

Так как соединения моновалентные, то n(CaCO3) = n(Ca(NO3)2) и соответственно n(HNO3) = 2 * n(Ca(NO3)2).

Рассчитаем количество нитрата металла (II):

n(Ca(NO3)2) = n(HNO3) / 2 ≈ 0,00044 / 2 = 0,00022 моль

Найдем массу нитрата металла (II):

m(Ca(NO3)2) = n(Ca(NO3)2) M(Ca(NO3)2) = 0,00022 (40,08 + 2(14,01) + 6(16,00)) = 0,0225 г

Вычислим массовую долю нитрата металла (II) в растворе после реакции:

m(HNO3) = V p = 0,11 1,146 = 0,12586 г

Массовая доля нитрата металла (II) в растворе:
X = m(Ca(NO3)2) / (m(Ca(NO3)2) + m(HNO3)) = 0,0225 / (0,0225 + 0,12586) ≈ 0,151

Таким образом, молекулярная формула вещества Ca(NO3)2, а массовая доля нитрата металла (II) в растворе после реакции составляет примерно 15,1%.